CN103657405A - 智能低温脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能低温脱硝系统，包括依次连接的一锅炉、一省煤器、一空预器、一除尘器及一烟囱，所述空预器和所述除尘器之间连接有一节能装置，在所述除尘器和所述烟囱之间设有一低温脱硝单元，所述低温脱硝单元和所述节能装置均与所述锅炉的给水系统连通。本发明智能低温脱硝系统中吸收塔布置在锅炉的尾部烟道，且吸收塔的体积小无需占用大量空间，低温脱硝不需要对锅炉本体作改动，改造过程只需停炉7天左右。所述低温脱硝系统在空预器后除尘器前采用了智能型全自动的节能装置，在完成脱硝的过程中同时降低了锅炉的排烟损失，兼顾了节能的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱硝系统，特别是一种智能低温脱硝系统，用于工业锅炉系统。
背景技术
目前采用的烟道脱硝（SCR）技术，其催化剂的反应床大多布置在省煤器后空预器前，反应温度在350℃-400℃之间，其吸收塔布置在省煤器和空预器之间。如图1所示，由锅炉1出来的烟气依次通过一省煤器2、一脱硝装置3、一空预器4、一除尘器5及一脱硫装置6，最后处理后的烟气由一烟囱7排出。根据传统烟道脱硝工艺，其要求省煤器2在空预器4之间至少要有6米的空间，而大多数锅炉省煤器和空预器之间的烟道都比较紧凑。因此，通常需重新布置旁通烟道。
传统烟道脱硝的吸收塔体积庞大需占用很大的空间，为配合传统烟道脱硝锅炉的本体必须做出较大的改动，整个工程需停炉2-3个月。停炉损失巨大，例如300MW机组因为传统工艺下的脱硝改造停工损失超亿元人民币，另外，由于传统脱硝工艺中其吸收塔布置在省煤器和空预器之间，如工艺中氨逃逸量偏大极其容易造成空预器的严重堵灰。
对此，引入了低温脱硝的技术，其反应温度在160℃-240℃之间，反应床布置在除尘器之后，占地面积小，停炉时间在7-10天。但是，低温脱硝的催化剂对烟气中的含尘和含硫量有严格的要求，因此大多只能布置在脱硫后。然而脱硫后的烟气温度只有50℃-70℃，需要外界的热源将烟气加热到160℃，在具体工艺流程中带来困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服传统烟道脱硝系统占地体积大，停炉改造成本高且不利于节能的缺陷，提供一种智能低温脱硝系统，适用于工业锅炉系统中。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种智能低温脱硝系统，包括依次连接的一锅炉、一省煤器、一空预器、一除尘器及一烟囱，其特点在于，所述空预器和所述除尘器之间连接有一节能装置，在所述除尘器和所述烟囱之间设有一低温脱硝单元，所述低温脱硝单元和所述节能装置均与所述锅炉的给水系统连通。
较佳地，所述低温脱硝单元包括依次连接的一脱硫装置、一第一换热器、一低温脱硝装置及一第二换热器，所述第一换热器与所述锅炉的汽水系统连通，所述第二换热器与所述锅炉的给水系统连通。
较佳地，所述节能装置和所述第二换热器至所述锅炉的给水系统的管路中均设有一循环泵及若干个测温器。
较佳地，所述第一换热器至所述锅炉的汽水系统的管路中设有一蒸汽调节阀。
较佳地，所述第一换热器、所述第二换热器及所述节能装置的前侧管路和/或后侧管路上均设有一测温计。
本发明的积极进步效果在于：本发明智能低温脱硝系统的催化剂反应温度在160℃-200℃，其吸收塔布置在锅炉的尾部烟道，且吸收塔的体积小无需占用大量空间，低温脱硝不需要对锅炉本体作改动，改造过程只需停炉7天左右。所述低温脱硝系统在空预器后除尘器前采用了智能型全自动的节能装置，在完成脱硝的过程中同时降低了锅炉的排烟损失，兼顾了节能的要求。
附图说明
图1为传统烟道脱硝系统的示意图。
图2为本发明智能低温脱硝系统的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图2所示，本发明智能低温脱硝系统包括依次连接的一锅炉1、一省煤器2、一空预器4、一除尘器5及一烟囱7，在空预器4和除尘器5之间连接有一节能装置9，在除尘器5和烟囱7之间设有一低温脱硝单元。所述低温脱硝单元和节能装置9均与所述锅炉的给水系统连通。其中，所述低温脱硝单元包括依次连接的一脱硫装置6、一第一换热器10、一低温脱硝装置8及一第二换热器11，第一换热器10与所述锅炉的汽水系统连通（图中未示），第二换热器11与所述锅炉的给水系统连通。
这样，节能装置9及第二换热器11可以通过所述锅炉的给水系统进行有效地热量交换。进入节能装置9的烟气温度约300℃-400℃，而经过低温脱硝后进入第二换热器11的烟气温度仍然约为160℃左右。节能装置9通过与所述锅炉的给水系统之间的换热，一方面利用原有锅炉系统的烟气温度加热了锅炉给水，另一方面降低了由节能装置9出来的烟气温度，再依次经过除尘器5及脱硫装置6，有利于延长除尘器5及脱硫装置6的寿命。同理，第二换热器11通过与所述锅炉的给水系统之间的换热，一方面利用烟气温度加热了锅炉给水，另一方面降低了由第二换热器11出来的烟气温度，使得最终由烟囱7排出的排烟温度约85℃左右，符合节能环保的要求。
另外，由于脱硫后经过第一换热器10出来的烟气温度较低，约50℃-70℃，这样的温度无法满足此后的低温脱硝反应温度（催化剂反应温度约160℃-200℃。因此，本发明低温脱硝系统中将第一换热器10与所述锅炉的汽水系统连接，通过所述锅炉汽水系统中的高品质抽汽，即高温蒸汽来加热该烟气，使其温度提高至低温脱硝反应温度，从而保证低温脱硝的实施。
优选地，节能装置9和第二换热器11至所述锅炉的给水系统的管路中均设有一循环泵92、112及若干个测温器。在第一换热器10至所述锅炉的汽水系统的管路中设有一蒸汽调节阀101。循环泵92、112可以有效地实现换热回路中的介质循环，而蒸汽调节阀101可以控制介质的流量，所述测温器可以监测换热回路中介质的温度，便于操作控制。另外，在第一换热器10、第二换热器11及节能装置9的前侧管路和/或后侧管路上均设有一测温计91、111，用以监测相应设备的进出烟气温度。整个低温脱硝系统中的所述测温器和所述测温计均用于实时监控管路中各点处的温度，使得整个系统运行更加地平稳顺畅。
此外，优选地，节能装置9为一智能型全自动锅炉节能控制设备，其结构类似于申请人的专利授权公告号为CN201779641U的实用新型专利，此处不再赘述。
根据上述所述低温脱硝系统的结构，其整体的工艺流程为：在锅炉1最后一级空预器4后加装节能装置9，利用烟气的热量加热部分锅炉给水，监控进水温度和烟气温度防止烟气侧换热器发生低温腐蚀。在脱硫装置6之后通过第一换热器10，通过引入原锅炉汽水系统中汽机抽气的高品质蒸汽并通过蒸汽调节阀101控制蒸汽流量，使烟气温度达到160℃以上。此时，烟气进入低温脱销装置8可以有效实现低温脱硝反应。
然后，经过脱硝的烟气进入第二换热器11，通过与所述锅炉的给水系统换热后，将脱硝后的烟气温度降至85℃，最后由烟囱排出，从而完成整个运行流程。
所有以上过程，以及各个部件的动作，均由主控制器12和电脑13工作站进行自动智能控制，以实现整个流程无人值守。
本发明智能低温脱硝系统满足了低温脱硝的非常严格的使用条件，又避免了使用外部的燃气，但使用了发电机组汽水系统中高品质抽汽。该流程降低了脱硫前的烟温，减少了脱硫冷却水量，并最大程度的弥补了由于采用高品质抽汽而导致发电机组汽水系统的热力平衡。另外，脱硝后将进入烟囱的烟气温度控制在85℃左右，从而提升了烟气的拔烟能力，解决了烟囱冒白烟这一难以解决的环保问题。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种智能低温脱硝系统，包括依次连接的一锅炉、一省煤器、一空预器、一除尘器及一烟囱，其特征在于，所述空预器和所述除尘器之间连接有一节能装置，在所述除尘器和所述烟囱之间设有一低温脱硝单元，所述低温脱硝单元和所述节能装置均与所述锅炉的给水系统连通。
2.如权利要求1所述的智能低温脱硝系统，其特征在于，所述低温脱硝单元包括依次连接的一脱硫装置、一第一换热器、一低温脱硝装置及一第二换热器，所述第一换热器与所述锅炉的汽水系统连通，所述第二换热器与所述锅炉的给水系统连通。
3.如权利要求2所述的智能低温脱硝系统，其特征在于，所述节能装置和所述第二换热器至所述锅炉的给水系统的管路中均设有一循环泵及若干个测温器。
4.如权利要求2所述的智能低温脱硝系统，其特征在于，所述第一换热器至所述锅炉的汽水系统的管路中设有一蒸汽调节阀。
5.如权利要求2-4任意一项所述的智能低温脱硝系统，其特征在于，所述第一换热器、所述第二换热器及所述节能装置的前侧管路和/或后侧管路上均设有一测温计。
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