一种利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统的制作方法

1.本发明属于火电厂烟气污染物治理领域，涉及一种利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统。

背景技术：

2.目前，我国火电厂普遍采用scr(选择性催化还原)脱硝工艺来脱除燃料燃烧后产生的氮氧化物，由于scr催化剂活性最佳的温度约350℃左右，因此脱硝装置一般布置在烟温约300～400℃的省煤器与空预器之间，能够满足scr脱硝工艺的需求。
3.由于当前国家能源结构的根本性调整，越来越多的新能源参与到电力的供应，使得传统火电不得不经常在低负荷工况下运行，已满足新能源优先上网的需要。而火电机组的低负荷运行时，很多系统和设备都面临超运行边界条件的情况，其中脱硝装置的低负荷运行是其中非常重要的一环，如果在低负荷下脱硝装置无法正常投运，则会导致环保排放不达标，而被迫停机。
4.目前，解决火电厂scr脱硝低负荷运行的方案有烟气旁路、水旁路、热水再循环等方案，各个方案各有其优缺点。烟气旁路方案改造费用较低，但实际运行时易出现高负荷漏烟较严重，排烟热损失较大；水旁路方案改造投资少，但提烟温范围小，不能满足大多数机组的烟温调节需要；热水再循环烟温调节范围大，但对于锅炉水循环系统改动量较大，改造涉及锅炉水循环系统和大量高压炉水管道，且当煤质或工况偏离设计范围时，易出现干湿态转换问题和水动力问题，存在一定的安全运行风险，且对于亚临界机组改造的费用非常高。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，该系统能够满足scr脱硝工艺的锅炉的调烟温需求。
6.为达到上述目的，本发明所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统包括高温段换热器、scr脱硝反应器及熔盐罐；
7.锅炉的尾部烟道内设置有主烟道挡板及低温换热器，其中，低温换热器的出口与熔盐罐的入口相连通，熔盐罐的出口与高温段换热器的吸热侧入口相连通，高温段换热器的吸热侧出口与低温换热器的放热侧入口相连通，低温换热器的放热侧出口与熔盐罐的入口相连通；
8.尾部烟道的第一抽烟气口经第一挡板与高温段换热器的放热侧入口相连通，高温段换热器的放热侧出口与尾部烟道的烟气入口相连通，尾部烟道的出口与scr脱硝反应器的入口相连通，所述抽烟气口与烟气入口位于主烟道挡板的两侧。
9.还包括高温换热器进口联箱，熔盐罐的出口与高温换热器进口联箱的入口相连通，高温换热器进口联箱的出口与高温段换热器的吸热侧入口相连通。
10.熔盐罐的出口经熔盐泵与高温换热器进口联箱的入口相连通。
11.还包括高温换热器出口联箱，高温段换热器的吸热侧出口与高温换热器出口联箱的入口相连通，高温换热器出口联箱的出口与低温换热器的放热侧入口相连通。
12.还包括低温换热器进口联箱，高温换热器出口联箱的出口与低温换热器进口联箱的入口相连通，低温换热器进口联箱的出口与低温换热器的放热侧入口相连通。
13.还包括低温换热器出口联箱，低温换热器的放热侧出口与低温换热器出口联箱的入口相连通，低温换热器出口联箱的出口与熔盐罐的入口相连通。
14.高温段换热器的放热侧出口经第二挡板与尾部烟道的烟气入口相连通。
15.在锅炉高负荷工况下，关闭第一挡板和第二挡板，打开主烟道挡板；在锅炉低负荷工况下，打开第一挡板及第二挡板，减小主烟道挡板的开度。
16.本发明具有以下有益效果：
17.本发明所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统在具体操作时，在锅炉高负荷工况下，关闭第一挡板，打开主烟道挡板，保护高温段换热器在没有熔盐冷却的情况下不会被高温烟气烧坏；在锅炉低负荷工况下，打开第一挡板，适当关小主烟道挡板，使得部分烟气进入到高温段换热器的放热侧中放热，减少进入到低温再热器、低温过热器及省煤器中的烟气流量，同时熔盐罐中的冷熔盐进入至高温段换热器中进行吸热，再进入低温换热器中放热，以加热烟气，使得scr脱硝反应器入口处烟气的温度满足scr脱硝反应器的最低运行温度需求，结构简单，经济性较好。
18.进一步，本发明利用熔盐的储热及传热性能实现低负荷脱硝所需烟气升温的需求，同时整个熔盐系统的动力来源为一台熔盐泵，熔盐的存储及循环中转采用一个熔盐罐，相较于传统的熔盐储热系统，大大减少了设备，节约了投资，并简化了运行操作。
附图说明
19.图1为本发明的结构图。
20.其中，1为主烟道挡板、2为第一挡板、3为第二挡板、4为高温段换热器、5为低温换热器、6为低温换热器出口联箱、7为低温换热器进口联箱、8为高温换热器出口联箱、9为高温换热器进口联箱、10为熔盐泵、11为熔盐罐。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
22.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
23.参考图1，本发明所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统包括主烟道挡板1、第一挡板2、第二挡板3、高温段换热器4、低温换热器5、低温换热器出口联箱6、低温换热器进口联箱7、高温换热器出口联箱8、高温换热器进口联箱9、熔盐泵10及熔盐罐11；
24.锅炉的尾部烟道内设置有主烟道挡板1及低温换热器5，其中，低温换热器5的出口与熔盐罐11的入口相连通，熔盐罐11的出口经熔盐泵10与高温换热器进口联箱9的入口相连通，高温换热器进口联箱9的出口与高温段换热器4的吸热侧入口相连通，高温段换热器4的吸热侧出口与高温换热器出口联箱8的入口相连通，高温换热器出口联箱8的出口与低温换热器进口联箱7的入口相连通，低温换热器进口联箱7的出口与低温换热器5的放热侧入口相连通，低温换热器5的放热侧出口与低温换热器出口联箱6的入口相连通，低温换热器出口联箱6的出口与熔盐罐11的入口相连通。
25.尾部烟道的第一抽烟气口经第一挡板2与高温段换热器4的放热侧入口相连通，高温段换热器4的放热侧出口经第二挡板3与尾部烟道的烟气入口相连通，尾部烟道的出口与scr脱硝反应器的入口相连通，所述抽烟气口与烟气入口位于主烟道挡板1的两侧。
26.需要说明的是，本发明从转向室的顶部引入烟气，从低温过热器的上方导出烟气，其目的是：受锅炉实际空间所限，以上布置方式可以在锅炉转向室及下游附近有限的空间内能够设置主烟道挡板1。
27.本发明的具体工作过程为：
28.在锅炉高负荷工况下，关闭第一挡板2和第二挡板3，打开主烟道挡板1，可以保护高温段换热器4在没有熔盐冷却的情况下不会被高温烟气烧坏；在锅炉低负荷工况下，打开第一挡板2及第二挡板3，适当关小主烟道挡板1，使得部分烟气进入到高温段换热器4的放热侧中放热，减少进入到低温再热器、低温过热器及省煤器中的烟气流量，同时通过熔盐泵10将熔盐罐11中的冷熔盐打入高温换热器进口联箱9中，通过高温换热器进口联箱9将冷熔盐均匀地分配至高温段换热器4中进行吸热，再进入高温换热器出口联箱8中，然后进入低温换热器进口联箱7，由低温换热器进口联箱7均匀分配热熔盐至低温换热器5中放热，以加热烟气，使得scr脱硝反应器入口处烟气的温度满足scr脱硝反应器的最低运行温度需求，冷却后的熔盐经低温换热器出口联箱6返回至熔盐罐11中。

技术特征：

1.一种利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，其特征在于，包括高温段换热器(4)、scr脱硝反应器及熔盐罐(11)；锅炉的尾部烟道内设置有主烟道挡板(1)及低温换热器(5)，其中，低温换热器(5)的出口与熔盐罐(11)的入口相连通，熔盐罐(11)的出口与高温段换热器(4)的吸热侧入口相连通，高温段换热器(4)的吸热侧出口与低温换热器(5)的放热侧入口相连通，低温换热器(5)的放热侧出口与熔盐罐(11)的入口相连通；尾部烟道的第一抽烟气口经第一挡板(2)与高温段换热器(4)的放热侧入口相连通，高温段换热器(4)的放热侧出口与尾部烟道的烟气入口相连通，尾部烟道的出口与scr脱硝反应器的入口相连通，所述抽烟气口与烟气入口位于主烟道挡板(1)的两侧。2.根据权利要求1所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，其特征在于，还包括高温换热器进口联箱(9)，熔盐罐(11)的出口与高温换热器进口联箱(9)的入口相连通，高温换热器进口联箱(9)的出口与高温段换热器(4)的吸热侧入口相连通。3.根据权利要求2所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，其特征在于，熔盐罐(11)的出口经熔盐泵(10)与高温换热器进口联箱(9)的入口相连通。4.根据权利要求1所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，其特征在于，还包括高温换热器出口联箱(8)，高温段换热器(4)的吸热侧出口与高温换热器出口联箱(8)的入口相连通，高温换热器出口联箱(8)的出口与低温换热器(5)的放热侧入口相连通。5.根据权利要求4所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，其特征在于，还包括低温换热器进口联箱(7)，高温换热器出口联箱(8)的出口与低温换热器进口联箱(7)的入口相连通，低温换热器进口联箱(7)的出口与低温换热器(5)的放热侧入口相连通。6.根据权利要求1所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，其特征在于，还包括低温换热器出口联箱(6)，低温换热器(5)的放热侧出口与低温换热器出口联箱(6)的入口相连通，低温换热器出口联箱(6)的出口与熔盐罐(11)的入口相连通。7.根据权利要求1所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，其特征在于，高温段换热器(4)的放热侧出口经第二挡板(3)与尾部烟道的烟气入口相连通。8.根据权利要求7所述的利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，其特征在于，在锅炉高负荷工况下，关闭第一挡板(2)和第二挡板(3)，打开主烟道挡板(1)；在锅炉低负荷工况下，打开第一挡板(2)及第二挡板(3)，减小主烟道挡板(1)的开度。

技术总结

本发明公开了一种利用熔盐储热-换热提升低负荷脱硝入口烟温的系统，锅炉的尾部烟道内设置有主烟道挡板及低温换热器，其中，低温换热器的出口与熔盐罐的入口相连通，熔盐罐的出口与高温段换热器的吸热侧入口相连通，高温段换热器的吸热侧出口与低温换热器的放热侧入口相连通，低温换热器的放热侧出口与熔盐罐的入口相连通；尾部烟道的第一抽烟气口经第一挡板与高温段换热器的放热侧入口相连通，高温段换热器的放热侧出口与尾部烟道的烟气入口相连通，尾部烟道的出口与SCR脱硝反应器的入口相连通，所述抽烟气口与烟气入口位于主烟道挡板的两侧，该系统能够满足SCR脱硝工艺的锅炉的调烟温需求。的调烟温需求。的调烟温需求。