[实用新型]一种基于热管技术的锅炉SCR入口烟温调节装置

说明书

本实用新型涉及一种基于热管技术的锅炉SCR入口烟温调节装置，包括锅炉、热管传热装置、SCR反应器和空气预热器；所述锅炉和所述SCR反应器通过一烟道连通；所述SCR反应器与所述空气预热器连通；所述热管传热装置包括热管和调节旁路；所述热管两端封闭且分别与所述锅炉和所述SCR反应器连接；所述热管内部工作液可在管内进行循环传热；所述热管的蒸发端设置在所述锅炉尾部的烟道内；所述热管的冷凝端设置在所述SCR反应器入口处的烟道内；所述调节旁路包括储液罐、进液调节旁路和出液调节旁路；所述储液罐通过所述进液调节旁路、出液调节旁路与所述热管的绝热端连通。

技术领域

本实用新型属于燃煤发电机组技术领域，具体涉及一种基于热管技术的锅炉SCR入口烟温调节装置。

背景技术

我国火电机组脱硝装置大多采用SCR工艺，SCR脱硝系统的核心是V₂O₅催化剂。SCR反应器的设计烟气温度一般为320-420℃，主要是由于烟气温度在340-380℃时催化剂活性最高，催化还原效率较高；如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，脱硝反应逃逸的氨与烟气中的SO₃反应会生成硫酸氢氨或硫酸氨，一方面会沉积在催化剂表面，阻碍NH₃与NO扩散到催化剂表面进行反应，以致催化剂中毒；另一方面，易造成空气预热器低温段的强烈腐蚀及堵塞，且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏；如果反应温度过高，NH₃容易被氧化，NOx生成量增加，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。在目前国内电力市场环境下，燃煤机组负荷率逐年降低，而且随着国家对核电和新能源的大力投入，以及一批新建燃煤机组的投运，燃煤机组今后的负荷率会继续降低。且随着太阳能、风能等新能源装机容量的大量增加，需要更多火电机组参与调峰，目前部分省份深度调峰至30%负荷。

如果未改造，有的电厂的燃煤机组在50%负荷左右，SCR反应器的入口烟温就可能达不到运行要求。在30%负荷甚至未来的20%负荷下，SCR反应器的入口烟温要降低更多，在低负荷下提升烟温及脱硝温度是当前火电灵活性改造的重要课题。

传统的灵活性改造装置主要有三种，分别为加装省煤器旁路，加装烟气旁路，加装省煤器再循环系统。不过，由于脱硝装置往往为原烟道增加部分，空间相对局促，进一步的改造工作往往受制于现场条件，难以进行。

热管的工作原理就是利用蒸发制冷，使热管两端形成大温差，从而使热量快速传导。热管由管壳、吸液芯和端盖组成。热管内部被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。热管一段为蒸发端，另一段为冷凝端，当热管一端受热时，吸液芯的毛细管中的液体迅速蒸发，蒸汽在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细管力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。热管的正常工作过程是由液体的蒸发、蒸汽的流动、蒸汽的凝结和凝结液的回流组成的闭合循环。热管采用了液－气－液的相变传热，具有极高的传热效率，导热系数极高，比银、铜、铝等金属热导体高出几个数量级。有关资料表明一根直径为20mm的铜－水热管，其导热能力是同直径紫铜棒的1500倍。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于热管技术的锅炉SCR入口烟温调节装置，能够满足火电机组低负荷脱硝温度的要求，使机组低负荷下SCR反应器的入口烟气温度能保持在最佳温度范围内。

本实用新型的技术方案如下：