CN222480470U - 省煤器旁路系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种省煤器旁路系统，包括烟道，烟道内沿烟气的处理方向依次包括有上级省煤器、SCR脱硝催化剂床层和下级省煤器；上级省煤器和下级省煤器之间连通，上级省煤器的出水端与汽包连接，汽包还与下降管连接；下级省煤器与供水水源通过供水管道连接；供水管道通过第一单向阀与下降管连接；第一单向阀和下降管的连接处与汽包之间的下降管上还通过循环泵和第二单向阀与下级省煤器的入水端连接。本申请的系统通过上述设置实现提升进入SCR脱硝催化剂床层的烟气的温度，克服了可传统的单一设置省煤器供水旁路，而导致的水流量不易控制、水动力校核严格的弊端。

Description

省煤器旁路系统

技术领域

本申请涉及锅炉技术领域，尤其涉及一种省煤器旁路系统。

背景技术

为减少锅炉运行中污染物的排放，满足国家的环保要求，脱硝装置在锅炉运行的各负荷下均需要投运，以减少烟气中氮氧化物的排放量。为确保脱硝效率以及设备的安全运行，脱硝装置的投运对烟温有一定的要求，通常要求其进口烟温在295℃～420℃范围内。而锅炉设计为降低排烟温度，提高热效率，通常设置足够的省煤器受热面积，尽可能降低省煤器的出口烟温，尤其在低负荷下，因省煤器出口烟温较低，不能满足脱硝装置的投运要求。

因而为了提升进入脱硝催化剂床层的温度，会设置省煤器烟气旁路，该方法是从主给水管道引出一根旁路管道，将部分给水经旁路直接输送至水冷壁入口，不进入省煤器中与烟气进行换热，以此减少烟气换热量，提高省煤器出口的烟气温度，这种方式，虽然布局简单，但由于仅通过一路旁路管道的设置来调节进入省煤器的水流量，从而控制进入脱硝催化剂床层的烟气温度，因此需要严格的水动力校核，且水流量的不易控制。

实用新型内容

本申请提供一种省煤器旁路系统，用以解决上述设置省煤器烟气旁路来提升烟气温度的方式中，需要严格的水动力校核，且水流量的不易控制的问题。

本申请提供一种省煤器旁路系统，包括烟道，烟道内沿烟气的处理方向依次包括有上级省煤器、SCR脱硝催化剂床层和下级省煤器；

上级省煤器和下级省煤器之间连通，上级省煤器的出水端与汽包连接，汽包还与下降管连接；

下级省煤器与供水水源通过供水管道连接；

供水管道通过第一单向阀与下降管连接；

第一单向阀和下降管的连接处与汽包之间的下降管上还通过循环泵和第二单向阀与下级省煤器的入水端连接。

可选地，上级省煤器的烟气输入端的烟道与上级省煤器和SCR脱硝催化剂床层之间的烟道还通过旁路烟道连通。

可选地，旁路烟道上设置有节流阀。

可选地，旁路烟道上设置有膨胀节，膨胀节内设置有拦灰网，拦灰网的网孔为长条形、正六边形或正方形。

可选地，上级省煤器和SCR脱硝催化剂床层之间还设置有导流器，

导流器的一侧面开口且与旁路烟道的烟气输出端连通。

可选地，导流器包括框体，框体的一侧面设置有导流槽，导流槽与导流槽相对的框体一侧边之间阵列设置有多个导流板，导流板与烟气的行进方向相平行；

导流槽的一侧开口且与旁路烟道的烟气输出端连通；导流槽靠近烟气输入方向的一侧面也设置有开口。

可选地，上级省煤器和SCR脱硝催化剂床层之间还设置有温度探测器，温度探测器与控制器电性连接；

控制器还与循环泵、节流阀电性连接。

本申请的系统通过设置有第一单向阀的管道将供水管道与下降管连接，将供水水源所供给的部分水导流至下降管中，从而减少进入上级省煤器中的循环水量，以减少上级省煤器吸收的烟气的热量；并同时通过循环泵将下降管中的部分热水循环至上级省煤器中，在提升上级省煤器内工质水温度的同时减少了上级省煤器中工质水对烟气热量的吸收，本申请的系统通过上述设置实现提升进入SCR脱硝催化剂床层的烟气的温度，克服了可传统的单一设置省煤器供水旁路，而导致的水流量不易控制、水动力校核严格的弊端。

此外设置的与上级省煤器连通的下级省煤器可将烟气中的热量进一步回收，减少能量的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的省煤器旁路系统的示意图；

图2为本申请另一实施例提供的省煤器旁路系统的示意图；

图3为本申请又一实施例提供的省煤器旁路系统的示意图；

图4为本申请一实施例提供的膨胀节的结构示意图；

图5为本申请再一实施例提供的省煤器旁路系统的示意图；

图6为本申请一实施例提供的导流器的结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的省煤器旁路系统的示意图。

附图标记说明：

1、烟道；2、上级省煤器；3、SCR脱硝催化剂床层；4、下级省煤器；5、汽包；6、供水水源；7、旁路烟道；8、导流器；9、控制器；31、温度探测器；41、循环泵；51、下降管；71、节流阀；72、膨胀节；81、框体；82、导流槽；83、导流板；100、第一单向阀；200、第二单向阀；721、拦灰网。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请提供一种省煤器旁路系统，包括烟道1，烟道1内沿烟气的处理方向依次包括有上级省煤器2、SCR脱硝催化剂床层3和下级省煤器4；

上级省煤器2和下级省煤器4之间连通，上级省煤器2的出水端与汽包5连接，汽包5还与下降管51连接；

下级省煤器4与供水水源6通过供水管道连接；

供水管道通过第一单向阀100与下降管51连接；

第一单向阀100和下降管51的连接处与汽包5之间的下降管51上还通过循环泵41和第二单向阀200与下级省煤器4的入水端连接。

沿工质水的流动方向：在使用时，供水水源6将除盐后的工质水通过供水管道一部分供给下级省煤器4，用于吸收经过SCR脱硝催化剂床层3的烟气的余热，同时起到预热进入上级省煤器4的工质水的作用。另一部分通过第一单向阀100直接供给下降管51用于吸收炉膛燃烧的热量。供给下级省煤器4的工质水会上行至上级省煤器2中用于吸收烟气的热量，并同时将上级省煤器2中的工质水加热，加热后的工质水从省煤器出口集箱输出，进入到汽包5中扩容，部分工质水汽化形成高温高压的蒸汽，并进行汽-水分离后，高温高压的蒸汽从汽包5中输出，经过再热之后用于推动汽轮机做功。

在汽包5中汽-水分离后的工质水进入到下降管51中用于吸收炉膛内燃料燃烧的热量。同时，下降管51中的部分高温工质水通过耐高温的循环泵41抽吸，并通过第二单向阀200供入下级省煤器4中，下降管51中的工质水与供水水源6送供给的水合并，可提升进入下级省煤器4中的水温，进而减少上级省煤器2对烟气热量的吸收，以实现提高进入SCR脱硝催化剂床层3的烟气温度的目的。

沿烟气流动方向：在使用时，从炉膛排出的烟气经过过热器和再热器吸收热量后，进入到上级省煤器2中，与上级省煤器2中的工质水换热，将工质水加热，同时降低烟气的温度。经过与上级省煤器2换热后的烟气下行进入到SCR脱硝催化剂床层3。进入SCR脱硝催化剂床层3的高温烟气，与通过喷氨装置喷出的氨水或尿素在SCR脱硝催化剂床层3中接触反应，将烟气中的氮氧化物还原成氮气，实现脱硝的目的。

在SCR脱硝催化剂床层3完成脱硝的烟气，通过SCR脱硝催化剂床层3后再进入到下级省煤器4中，与下级省煤器4中的工质水换热，进一步将烟气中的热量回收，减少热量的浪费。通过下级省煤器4后的烟气经过后续的除尘、脱硫等处理合格后排放。

在本申请中，由于同时设置了第一单向阀100的旁路管道将供水管道与下降管51连接，以及循环泵41将下降管51中的部分热水循环至上级省煤器2中，这两种方式共同调节上级省煤器2的水流量及水温，从而可调节上级省煤器2对烟气热量的吸收量，以实现提升进入SCR脱硝催化剂床层3的烟气的温度，这两种方式可共同作用，使得供水水源6供给上级省煤器2的水流量能在更宽的范围调节，这样更易于控制进入上级省煤器2中的水流量，从而避免传统只设置省煤器旁路的做法，需要严格校核进入省煤器中水流量(也即水动力校核)的弊端。

本申请的系统通过设置有第一单向阀100的管道将供水管道与下降管51连接，将供水水源6所供给的部分水导流至下降管51中，从而减少进入上级省煤器2中的循环水量，以减少上级省煤器2吸收的烟气的热量；并同时通过循环泵41将下降管51中的部分热水循环至上级省煤器2中，在提升上级省煤器2内工质水温度的同时减少了上级省煤器2中工质水对烟气热量的吸收，本申请的系统通过上述设置实现提升进入SCR脱硝催化剂床层3的烟气的温度，克服了可传统的单一设置省煤器供水旁路，而导致的水流量不易控制、水动力校核严格的弊端。

此外设置的与上级省煤器2连通的下级省煤器4可将烟气中的热量进一步回收，减少能量的浪费。

如图2所示，可选地，上级省煤器2的烟气输入端的烟道1与上级省煤器2和SCR脱硝催化剂床层3之间的烟道1还通过旁路烟道7连通。

本申请中，设置旁路烟道7可将部分未与上级省煤器2换热的高温烟气导入SCR脱硝催化剂床层3上方，与通过上级省煤器2换热后的烟气合并，以提升进入SCR脱硝催化剂床层3的烟气温度。

如图2所示，可选地，旁路烟道7上设置有节流阀71。

本申请中，在旁路烟道7上设置有节流阀71，可通过节流阀71调节进入旁路烟道7的高温烟气的流量。

如图3和图4所示，可选地，旁路烟道7上设置有膨胀节72，膨胀节72内设置有拦灰网721，拦灰网721的网孔为长条形、正六边形或正方形。

本申请中，烟气在经过省煤器时，其中的部分大团块的烟尘会被省煤器拦截，而由于旁路烟道7中的烟气未经过上级省煤器2，因此其中的含尘量较大，若不经处理，这些烟尘会附着于催化剂床层上，导致催化效率降低，严重的还会导致催化剂床层失效，因此设置膨胀节72一则可起到缓冲管道压力的作用，二则烟气进入膨胀节72可降低气流流速，便于拦灰网721对烟尘进行拦截。

如图5所示，可选地，上级省煤器2和SCR脱硝催化剂床层3之间还设置有导流器8，

导流器8的一侧面开口且与旁路烟道7的烟气输出端连通。

本申请中，设置导流器8可将旁路烟道7所引入的烟气导流，有利于与经过上级省煤器2的烟气混合。

如图6所示，可选地，导流器8包括框体81，框体81的一侧面设置有导流槽82，导流槽82与导流槽82相对的框体81一侧边之间阵列设置有多个导流板83，导流板83与烟气的行进方向相平行；

导流槽82的一侧开口且与旁路烟道7的烟气输出端连通；导流槽82靠近烟气输入方向的一侧面也设置有开口。

本申请中，在使用时，旁路烟道7中的烟气从导流器8一侧的导流槽82的开口进入，通过导流槽82导流调整流动方向后，从导流槽82靠近烟气输入方向一侧面的开口输出，与通过上级省煤器2的烟气合并，以提升进入SCR脱硝催化剂床层3中烟气的温度，升温后的烟气通过导流器8中与烟气方向相平行的导流板83之间的空间进入到SCR脱硝催化剂床层3中。

如图7所示，可选地，上级省煤器2和SCR脱硝催化剂床层3之间还设置有温度探测器31，温度探测器31与控制器9电性连接；

控制器9还与循环泵41、节流阀71电性连接。

本申请中，根据烟气温度的具体情况，控制器9可控制循环泵41、节流阀71的启闭，比如同时开启或同时保持关闭状态，或开启其中一个，以此实现根据烟气温度的不同，而对循环泵41、节流阀71的灵活控制。

一种省煤器旁路系统，其工作过程如下：

沿工质水的流动方向：在使用时，供水水源6将除盐后的工质水通过供水管道一部分供给下级省煤器4，用于吸收经过SCR脱硝催化剂床层3的烟气的余热，同时起到预热进入上级省煤器4的工质水的作用。另一部分通过第一单向阀100直接供给下降管51用于吸收炉膛燃烧的热量。供给下级省煤器4的工质水会上行至上级省煤器2中用于吸收烟气的热量，并同时将上级省煤器2中的工质水加热，加热后的工质水从省煤器出口集箱输出，进入到汽包5中扩容，部分工质水汽化形成高温高压的蒸汽，并进行汽-水分离后，高温高压的蒸汽从汽包5中输出，经过再热之后用于推动汽轮机做功。

在汽包5中汽-水分离后的工质水进入到下降管51中用于吸收炉膛内燃料燃烧的热量。同时，温度探测器31实时监控进入SCR脱硝催化剂床层3的烟气的温度，并将温度数据反馈给控制器9。当温度探测器31检测到烟气温度低于预设值时(比如为310℃)，温度探测器31将温度数据传输给控制器9，控制器9控制循环泵41启动，下降管51中的部分高温工质水通过耐高温的循环泵41抽吸，并通过第二单向阀200供入下级省煤器4中，下降管51中的工质水与供水水源6送供给的水合并可提升进入下级省煤器4中的水温，进而减少上级省煤器2对烟气热量的吸收，以实现提高进入SCR脱硝催化剂床层3的烟气温度的目的。

沿烟气流动方向：在使用时，从炉膛排出的烟气经过过热器和再热器吸收热量后，进入到上级省煤器2中，与上级省煤器2中的工质水换热，将工质水加热，同时降低烟气的温度。经过与上级省煤器2换热后的烟气下行进入到SCR脱硝催化剂床层3，同时温度探测器31检测烟气的温度，当温度探测器31检测到烟气温度低于预设值时(比如为310℃)，温度探测器31将温度数据传输给控制器9，控制器9控制节流阀71打开，将烟道1中未进入上级省煤器2的部分烟气，导入旁路烟道7中，进入旁路烟道7中的烟气在拦灰网721拦截烟气中的大团颗粒灰后，通过旁路烟道7进入到导流器8中。

旁路烟道7中的烟气从导流器8一侧的导流槽82的开口进入，通过导流槽82导流调整流动方向后，从导流槽82靠近烟气输入方向一侧面的开口输出，与通过上级省煤器2的烟气合并，以提升进入SCR脱硝催化剂床层3中烟气的温度，升温后的烟气通过导流器8中与烟气方向相平行的导流板83之间的空间进入到SCR脱硝催化剂床层3中。

进入SCR脱硝催化剂床层3的高温烟气，与通过喷氨装置喷出的氨水或尿素在SCR脱硝催化剂床层3中接触反应，将烟气中的氮氧化物还原成氮气，实现脱硝的目的。

在SCR脱硝催化剂床层3完成脱硝的烟气，通过SCR脱硝催化剂床层3后再进入到下级省煤器4中，与下级省煤器4中的工质水换热，进一步将烟气中的热量回收，减少热量的浪费。通过下级省煤器4后的烟气经过后续的除尘、脱硫等处理合格后排放。

在使用时，根据烟气温度的具体情况，控制器9可控制循环泵41、节流阀71的启闭，比如同时开启或同时保持关闭状态，或开启其中一个，以此实现根据烟气温度的不同，而对循环泵41、节流阀71的灵活控制。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种省煤器旁路系统，其特征在于，包括烟道(1)，所述烟道(1)内沿烟气的处理方向依次包括有上级省煤器(2)、SCR脱硝催化剂床层(3)和下级省煤器(4)；

所述上级省煤器(2)和下级省煤器(4)之间连通，所述上级省煤器(2)的出水端与汽包(5)连接，所述汽包(5)还与下降管(51)连接；

所述下级省煤器(4)与供水水源(6)通过供水管道连接；

供水管道通过第一单向阀(100)与下降管(51)连接；

第一单向阀(100)和下降管(51)的连接处与汽包(5)之间的下降管(51)上还通过循环泵(41)和第二单向阀(200)与所述下级省煤器(4)的入水端连接。

2.根据权利要求1所述的省煤器旁路系统，其特征在于，所述上级省煤器(2)的烟气输入端的烟道(1)与上级省煤器(2)和SCR脱硝催化剂床层(3)之间的烟道(1)还通过旁路烟道(7)连通。

3.根据权利要求2所述的省煤器旁路系统，其特征在于，所述旁路烟道(7)上设置有节流阀(71)。

4.根据权利要求2所述的省煤器旁路系统，其特征在于，所述旁路烟道(7)上设置有膨胀节(72)，所述膨胀节(72)内设置有拦灰网(721)，所述拦灰网(721)的网孔为长条形、正六边形或正方形。

5.根据权利要求2所述的省煤器旁路系统，其特征在于，所述上级省煤器(2)和SCR脱硝催化剂床层(3)之间还设置有导流器(8)，

所述导流器(8)的一侧面开口且与旁路烟道(7)的烟气输出端连通。

6.根据权利要求5所述的省煤器旁路系统，其特征在于，所述导流器(8)包括框体(81)，

所述框体(81)的一侧面设置有导流槽(82)，所述导流槽(82)与导流槽(82)相对的框体(81)一侧边之间阵列设置有多个导流板(83)，所述导流板(83)与烟气的行进方向相平行；

所述导流槽(82)的一侧开口且与旁路烟道(7)的烟气输出端连通；所述导流槽(82)靠近烟气输入方向的一侧面也设置有开口。

7.根据权利要求2～6任一项所述的省煤器旁路系统，其特征在于，所述上级省煤器(2)和SCR脱硝催化剂床层(3)之间还设置有温度探测器(31)，所述温度探测器(31)与控制器(9)电性连接；

所述控制器(9)还与循环泵(41)、节流阀(71)电性连接。