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实现燃 煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统及方法

阅读：265发布：2020-05-11

专利汇可以提供实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统及方法，属于燃煤火电厂烟气脱硝技术领域，旨在解决：燃煤电厂机组在启动、停运及低负荷运行的全过程中，脱硝系统（SCR）入口烟气温度低于脱硝投运温度，无法投入运行的问题。通过本系统投运可使SCR入口烟温在机组启动过程、低负荷运行阶段以及停运过程的全运行时段均满足脱销系统投入运行要求。本系统包括燃烧机、燃烧室等，采用燃烧机及其配套系统，通过燃用外部燃料（气体或液体等）产生高温烟气与原烟道内冷烟气混合，使混合后的烟气温度高于脱硝投运温度下限，从而使机组启动、低负荷运行及停运各个阶段，脱硝均能投入运行，从而满足机组全时段环保（NOx）排放的要求。，下面是实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统，包括原烟道（1）和下游烟道（2），所述原烟道（1）与下游烟道（2）连通；其特征是，还包括燃烧机（3）和燃烧室（4）；
所述燃烧机（3）通过固定装置（16）及安装螺栓（14）固定在燃烧室（4）尾部的封堵板（15）上，所述燃烧室（4）通过固定肋板（8）固定在原烟道（1）的壁面（7）上；所述燃烧室（4）包括燃烧室外套（17）和内燃烧室（11），所述内燃烧室（11）位于燃烧室外套（17）的内部，且燃烧室外套（17）的长度大于内燃烧室（11），所述燃烧机（3）连通至内燃烧室（11）；所述燃烧室（4）的头部设置有均流板（10），所述均流板（10）与燃烧室外套（17）固定，所述均流板（10）采用耐高温材质，且均流板（10）上开有多个均流孔，用于烟气均流及燃烧室（4）内稳压，保证燃料的正常燃烧；所述燃烧室（4）的头部还设置有耐高温浇筑层（9），所述耐高温浇筑层（9）位于燃烧室外套（17）的内壁，用于保护燃烧室外套（17）防止其被火焰根部直接冲刷造成烧蚀。
2.根据权利要求1所述的实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统，其特征是，所述内燃烧室（11）采用耐高温材质，其壁面开有数个冷却孔（20），所述内燃烧室（11）焊接在燃烧室（4）尾部的封堵板（15）上，所述内燃烧室（11）的外壁面沿轴向焊接有数个固定板（19），所述固定板（19）之间的夹角为120°，所述内燃烧室（11）通过固定板（19）保证与燃烧室外套（17）的间隙与固定。
3.根据权利要求1所述的实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统，其特征是，所述燃烧机（3）的头部包括外空气套筒（12）和内燃料通道（13），所述外空气套筒（12）与内燃料通道（13）之间为燃烧机（3）运行的空气流通通道，用于提供燃料燃烧所需的氧气；所述空气流通通道内还设有旋流装置（18），用于使空气具有切向动量，增加燃料与空气的混合，强化燃烧提高燃烧效率。
4.根据权利要求1所述的实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统，其特征是，所述燃烧室外套（17）的尾部连通有冷风管道（5），所述冷风管道（5）上安装有冷风流量调节挡板（6），用于对冷风流量进行调节。
5.根据权利要求1所述的实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统，其特征是，该系统在原烟道（1）横向布置有多个，以同时满足烟温提升及温度场均匀性的需求。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统的工作方法，其特征是，过程如下：在机组的启动阶段，当锅炉开始投粉时，该系统投运，燃烧机（3）燃烧燃料产生高温烟气与原烟道（1）内冷烟气混合进入下游烟道（2），混合后的烟气温度高于脱硝投运温度下限，满足脱硝投运温度要求，脱硝投入运行；随着机组启动，原烟道（1）内烟温逐渐提升，则该系统中燃烧机（3）的投运功率和数量相应减小，直至锅炉运行的SCR入口烟温已自己满足脱硝投运要求时，该系统全部退出。

说明书全文

实现燃 煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统及

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统及方法，属于燃煤火电厂烟气脱硝技术领域。

背景技术

[0002] 为满足机组NOx排放浓度要求，火电机组均设有SCR脱硝装置。脱硝装置的催化剂通常工作温度范围在300 420℃之间，超过温度范围催化剂将不能发挥其应有的作用。当机~组参与深度调峰（低负荷运行）时，机组脱硝系统入口烟温通常会低于300℃，故不能满足脱硝系统的正常投运要求，从而造成环保指标不达标。

[0003] 2016年11月，环境保护部环境监察局颁发紧急通知，提高了锅炉污染物的排放要求，不但要求锅炉在低负荷运行时污染物排放小时数据（折算）浓度均值不超标，锅炉在启动、停运及各个负荷运行时排放均要达标。而燃煤机组在启动及停运过程中，SCR入口烟气温度较低，负荷运行时更低，远不能达到脱硝投运要求。而目前市场上应用的宽负荷脱硝技术由于升温幅度有限，因此只能解决机组低负荷脱硝投运的问题，无法满足启停机脱硝投运的要求。基于以上原因，开发满足机组启停机和低负荷各个时段的SCR脱硝投运的技术迫在眉睫。

发明内容

[0004] 本发明是为了解决燃煤电厂机组在启动、停运及低负荷运行的全过程中，脱硝系统（SCR）入口烟气温度低于脱硝投运温度，无法投入运行的问题，进而提供了一下实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统及方法。

[0005] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统，包括原烟道和下游烟道，所述原烟道与下游烟道连通；其特征是，还包括燃烧机和燃烧室；所述燃烧机通过固定装置及安装螺栓固定在燃烧室尾部的封堵板上，所述燃烧室通过固定肋板固定在原烟道的壁面上；所述燃烧室包括燃烧室外套和内燃烧室，所述内燃烧室位于燃烧室外套的内部，且燃烧室外套的长度大于内燃烧室，所述燃烧机连通至内燃烧室；所述燃烧室的头部设置有均流板，所述均流板与燃烧室外套固定，所述均流板采用耐高温材质，且均流板上开有多个均流孔，用于烟气均流及燃烧室内稳压，保证燃料的正常燃烧；所述燃烧室的头部还设置有耐高温浇筑层，所述耐高温浇筑层位于燃烧室外套的内壁，用于保护燃烧室外套防止其被火焰根部直接冲刷造成烧蚀。

[0006] 进一步的，所述内燃烧室采用耐高温材质，其壁面开有数个冷却孔，所述内燃烧室焊接在燃烧室尾部的封堵板上，所述内燃烧室的外壁面沿轴向焊接有数个固定板，所述固定板之间的夹角为120°，所述内燃烧室通过固定板保证与燃烧室外套的间隙与固定。

[0007] 进一步的，所述燃烧机的头部包括外空气套筒和内燃料通道，所述外空气套筒与内燃料通道之间为燃烧机运行的空气流通通道，用于提供燃料燃烧所需的氧气；所述空气流通通道内还设有旋流装置，用于使空气具有切向动量，增加燃料与空气的混合，强化燃烧提高燃烧效率；所述燃烧机燃料燃烧的过量空气系数为1.15 1.3之间，燃料燃烧产生的高~温与原烟道内冷烟气混合后进入下游烟道。

[0008] 进一步的，所述燃烧室外套的尾部连通有冷风管道，所述冷风管道上安装有冷风流量调节挡板，用于对冷风流量进行调节，冷风进入燃烧室外套与内燃烧室的间隙一部分沿间隙向下游流动，一部分通过鱼鳞冷却孔进入内燃烧室，起到冷却内燃烧室防止其被高温火焰烧蚀的作用。

[0009] 进一步的，该系统在原烟道横向布置有多个，以同时满足烟温提升及温度场均匀性的需求。

[0010] 所述的实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统的工作方法，其特征是，过程如下：在机组的启动阶段，当锅炉开始投粉时，该系统投运，燃烧机燃烧燃料产生高温烟气与原烟道内冷烟气混合进入下游烟道，混合后的烟气温度高于脱硝投运温度下限，满足脱硝投运温度要求，脱硝投入运行；随着机组启动，原烟道内烟温逐渐提升，则该系统中燃烧机的投运功率和数量相应减小，直至锅炉运行的SCR入口烟温已自己满足脱硝投运要求时，该系统全部退出。机组其它负荷段该系统的投运方式类似。

[0011] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本系统采用燃烧机及其配套系统，通过燃用外部燃料（气体或液体等）产生高温烟气与原烟道内冷烟气混合，使混合后的烟气温度高于脱硝投运温度下限，从而使机组启动、低负荷运行及停运各个阶段，脱硝均能投入运行，从而满足机组全时段环保（NOx）排放的要求。附图说明

[0012] 图1是本发明实施例的系统整体结构示意图。

[0013] 图2是本发明实施例中燃烧室的剖面图。

[0014] 图3是图2的A-A面结构示意图。

[0015] 图4是图2的B-B面结构示意图。

[0016] 图5为锅炉启动阶段采用本系统加热时SCR入口烟温变化曲线与原投油启动时SCR入口烟温变化曲线的对比图。

[0017] 图中：原烟道1、下游烟道2、燃烧机3、燃烧室4、冷风管道5、冷风流量调节挡板6、壁面7、固定肋板8、耐高温浇筑层9、均流板10、内燃烧室11、外空气套筒12、内燃料通道13、安装螺栓14、封堵板15、固定装置16、燃烧室外套17、旋流装置18、固定板19、冷却孔20。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

[0019] 参见图1至图4，本实施例中的实现燃煤火电机组脱硝系统全时段投运的烟道补燃系统，包括原烟道1和下游烟道2，原烟道1与下游烟道2连通；还包括燃烧机3和燃烧室4；燃烧机3通过固定装置16及安装螺栓14固定在燃烧室4尾部的封堵板15上，燃烧室4通过固定肋板8固定在原烟道1的壁面7上；燃烧室4包括燃烧室外套17和内燃烧室11，内燃烧室11位于燃烧室外套17的内部，且燃烧室外套17的长度大于内燃烧室11，燃烧机3连通至内燃烧室11；燃烧室4的头部设置有均流板10，均流板10与燃烧室外套17固定，均流板10采用耐高温材质，且均流板10上开有多个均流孔，用于烟气均流及燃烧室4内稳压，保证燃料的正常燃烧；燃烧室4的头部还设置有耐高温浇筑层9，耐高温浇筑层9位于燃烧室外套17的内壁，用于保护燃烧室外套17防止其被火焰根部直接冲刷造成烧蚀。

[0020] 内燃烧室11采用耐高温材质，其壁面开有数个鱼鳞状冷却孔20，内燃烧室11焊接在燃烧室4尾部的封堵板15上，内燃烧室11的外壁面沿轴向焊接有数个固定板19，固定板19之间的夹角为120°，内燃烧室11通过固定板19保证与燃烧室外套17的间隙与固定。

[0021] 燃烧机3的头部包括外空气套筒12和内燃料通道13，外空气套筒12与内燃料通道13之间为燃烧机3运行的空气流通通道，用于提供燃料燃烧所需的氧气；空气流通通道内还设有旋流装置18，用于使空气具有切向动量，增加燃料与空气的混合，强化燃烧提高燃烧效率；燃烧机3燃料燃烧的过量空气系数为1.15 1.3之间，燃料燃烧产生的高温与原烟道1内~
冷烟气混合后进入下游烟道2。

[0022] 燃烧室外套17的尾部连通有冷风管道5，冷风管道5上安装有冷风流量调节挡板6，用于对冷风流量进行调节，冷风进入燃烧室外套17与内燃烧室11的间隙一部分沿间隙向下游流动，一部分通过鱼鳞冷却孔20进入内燃烧室11，起到冷却内燃烧室11防止其被高温火焰烧蚀的作用。

[0023] 该系统在原烟道1横向布置有多个，以同时满足烟温提升及温度场均匀性的需求。

[0024] 工作方法：在机组的启动阶段，当锅炉开始投粉时，该系统投运，燃烧机3燃烧燃料产生高温烟气与原烟道1内冷烟气混合进入下游烟道2，混合后的烟气温度高于脱硝投运温度下限，满足脱硝投运温度要求，脱硝投入运行；随着机组启动，原烟道1内烟温逐渐提升，则该系统中燃烧机3的投运功率和数量相应减小，直至锅炉运行的SCR入口烟温已自己满足脱硝投运要求时，该系统全部退出。机组其它负荷段该系统的投运方式类似。

[0025] 本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

[0026] 虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

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