[发明专利]一种超临界二氧化碳燃煤锅炉超低排放一体化系统

说明书

本发明公开了一种超临界二氧化碳燃煤锅炉超低排放一体化系统，属于超低排放技术领域。该系统包括锅炉单元和除尘脱硝单元；所述锅炉单元包括喷氨燃烧器；所述除尘脱硝单元包括依次连接的高温除尘器、高温空气预热器、SCR脱硝反应器、低温空气预热器和鼓风机，所述高温除尘器设置于所述高温空气预热器之前，在所述的高温除尘器入口处内侧增设可调定压阀用于维持高温除尘器正常工作时的烟气压力。本发明将高温除尘器设置于高温空气预热器之前，经过除尘的烟气通过高温空气预热器会大大延长高温空气预热器的使用寿命，同时也降低了高温空气预热器管道堵塞的问题。

技术领域

本发明属于超低排放技术领域，更具体地说，涉及一种超临界二氧化碳燃煤锅炉超低排放一体化系统。

背景技术

水作为循环工质的燃煤发电锅炉系统，水蒸气的换热特性不能满足当前需要，因此需要不断提高水蒸气的高温高压等参数，提高循环效率，与此同时对钢材性能又带来更高的要求。由于超临界二氧化碳特殊的物理性质，相比水蒸气其具有较小的发电系统和占地面积等优点，而且由于其能量密度比水大，按照现有钢材耐高温水平，超临界二氧化碳锅炉系统效率更高。超临界二氧化碳锅炉相比水蒸气锅炉具有发电系统紧凑、占地面积小、节水以及对钢材侵蚀性小等优点，因而得到国内研究机构的广泛的重视，未来前景广阔。

根据国家颁布的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》要求，到2020年，燃煤电厂实现超低排放，污染物超低排放是燃煤锅炉中亟待解决的重要难题。

针对上述实现污染物超低排放的问题，现有技术中已有技术方案公开，如专利申请号：202010289078.5，申请日：2020年04月14日，发明创造名称为：一种超临界二氧化碳燃煤锅炉脱硝脱硫除尘一体化系统，锅炉单元内设置多级喷氨脱硝装置实现炉内分级脱硝，除尘脱硝单元可以通过选择性催化还原反应再次脱硝除尘；采用低温烟气再循环方式进行燃烧可以有效降低炉内温度，减少了热力型NOx生成，降低炉尾排放NOx浓度，同时由于再循环烟气的氧浓度降低，有利于满足喷氨燃烧器形成的环形高温低氧还原区，从而实现超临界二氧化碳燃煤锅炉的深度脱硝。

另一项专利的专利申请号为：202010289079.X，申请日：2020年04月14日，发明创造名称为：一种超临界二氧化碳燃煤锅炉深度脱硝工艺，包括三级喷氨脱硝：利用喷氨燃烧器向炉内燃烧器主燃区分别喷射燃料和氨基还原剂并形成温度为850～1400℃的环形高温低氧还原区且于此发生还原反应实现一级脱硝；二级喷氨装置和三级喷氨装置分别向高温低氧还原区上部的主燃区和燃尽风后的燃尽区喷射氨基还原剂实现二级、三级脱硝；除尘脱硫脱硝：烟气于除尘脱硝单元进行SCR脱硝后降温至70～90℃后再将其送入炉内进行循环脱硝处理，三级喷氨脱硝工艺实现炉内深度分级脱硝，低温烟气再循环燃烧有效降低炉内温度，减少热力型NOx生成，实现超临界燃煤锅炉深度脱硝。

但上述锅炉烟气在流通过程中会先经过高温空气预热器再经过高温除尘器，烟气中含有较大的灰尘，并且超临界二氧化碳锅炉产生的烟气量要比普通锅炉要大，大量的含尘烟气流经高温预热器管道将会对管壁产生磨损。当灰尘大量附着在管壁外时，堆积的灰尘将会堵塞管道，影响传热效果。高温除尘器的烟灰还有一部分余热也不能很好地进行利用；尾部低温空气预热器出口烟气温度较低不利于烟气温度及流量的调节，影响锅炉正常运行。

综上所述，如何针对超临界二氧化碳锅炉烟气污染物超低排放以及高温烟气的余热回收，是现有技术中亟需解决的技术问题。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对现有超临界二氧化碳锅炉烟气污染物超低排放的问题，本发明提供一种超临界二氧化碳燃煤锅炉超低排放一体化系统，解决高温空气预热器堵塞及磨损问题。

2、技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的超临界二氧化碳燃煤锅炉超低排放一体化系统，包括锅炉单元和除尘脱硝单元；