帶摺疊式scr脫硝裝置的電廠脫硝系統的製作方法

2023-06-27 14:39:36 2

帶摺疊式scr脫硝裝置的電廠脫硝系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統，包括SCR脫硝反應器、出口煙道和入口煙道。SCR脫硝反應器與空氣預熱器通過水平的出口煙道相連通，SCR脫硝反應器與省煤器煙道通過入口煙道連通，入口煙道包括與出口煙道平行的連通在省煤器煙道右側的水平煙道、與水平煙道連通的豎直布置在SCR脫硝反應器正後方的垂直煙道和與垂直煙道連通的向前折回SCR脫硝反應器上部的回折煙道。本實用新型適用於火電廠脫硝改造工程，電廠脫硝系統中摺疊式SCR脫硝裝置的布置簡便，對空間大小要求低，無需對原有的其它裝置進行改造，大幅降低了脫硝改造費用，且縮短了改造工期。
【專利說明】帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種SCR脫硝裝置，尤其涉及一種帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統。
【背景技術】
[0002]我國大氣汙染物中90%以上的氮氧化物來源於礦物燃料（如煤、石油、天然氣等）的燃燒過程，其中有70%來自於煤的燃燒。據統計，按照目前的排放控制水平，2020年中國氮氧化物排放量將達到2900萬噸左右。其中，火電廠排放的氮氧化物佔全國排放總量的比例還會更大。NOx進入大氣後，在陽光作用下，易形成化學煙霧，危害人體的呼吸系統。其中NO還是破壞大氣臭氧層和形成酸雨的前驅氣體之一，嚴重威脅著生態環境的安全。面對日益嚴峻的環保形勢，2011年我國頒布了《火電廠大氣汙染物排放標準GB13223-2011》，隨著我國最新的《火電廠大氣汙染物控制排放標準》和《大氣汙染防治法》的頒布實施以及《京都議定書》的正式生效，國內對NOx的排放控制將日趨嚴格，在火力發電廠中採用有效的NOx排放控制措施勢在必行。
[0003]目前，火電廠NOx排放控制多採用對鍋爐排放煙氣中的NOx進行有效脫除的方式來實現，而目前常用的煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原脫硝技術(Se-IectiveCatalyticReduc-tion, SCR)、選擇性非催化還原技術（SNCR)及 SNCR/SCR 混合煙氣脫硝技術。在上述脫硝技術中，選擇性催化還原法脫硝技術的應用最為廣泛。與其他技術相比，SCR脫硝技術雖然投資大、改造施工難度大，但裝置結構簡單、技術成熟、脫硝效率高、便於維護，系統的脫硝效率最高可達到95%。
[0004]但是，現有技術中無論是新建工程，還是對原有火電廠的鍋爐進行脫硝系統的改造，由於SCR脫硝裝置及其進、出口煙道體積龐大且荷載大，再加上有些老廠房對應位置的空間狹小，SCR脫硝裝置的布置成為電廠脫硝系統建設的重點。目前，SCR脫硝裝置的布置位置主要有三種，分別為布置在空氣預熱器之前、布置在靜電除塵器和空氣預熱器之間、布置在溼法煙氣脫硫裝置之後。其中，布置在空氣預熱器前是工業應用中最常用的一種布置方式。
[0005]針對原有火電廠中所採用的空氣預熱器的類型及燃煤機組的布置方式的不同，電廠脫硝系統中SCR脫硝裝置的布置主要有以下幾種：
[0006]一、對於採用迴轉式空氣預熱器且拉出布置的燃煤機組來說，SCR脫硝裝置的布置相對容易。常見的方案是將SCR脫硝裝置支撐在原有迴轉式空氣預熱器的上方，並對原有空預器支撐鋼架進行相應的加高加固，使其能夠承擔新增的SCR脫硝裝置及其進出口煙道的荷載。
[0007]二、對於採用管式空氣預熱器的燃煤機組，或者雖然採用迴轉式空氣預熱器但未拉出布置的燃煤機組來講，SCR脫硝裝置的布置就相對較為困難，其原因是鍋爐內空間無法利用，只能將SCR脫硝裝置布置在鍋爐面外。常見方案是將SCR脫硝裝置布置在鍋爐與除塵器之間，除塵器入口煙道的上方區域。為此，需要將除塵器入口煙道加固加高，用於承受SCR脫硝裝置及其進、出口煙道荷載。
[0008]對於第二種布置方式，其常規的電廠SCR脫硝系統結構如圖I所示，包括鍋爐5，鍋爐5中心右側與省煤器煙道4相連通，省煤器煙道4的內腔中設置省煤器3，省煤器煙道4下方的前側設置空氣預熱器7，省煤器煙道4的右側設置一排鍋爐鋼架末排鋼柱8 ;省煤器煙道4和空氣預熱器7之間連接一 SCR脫硝反應器1-2，省煤器煙道4通過倒Z字型的入口煙道1-1與SCR脫硝反應器1-2上部的進煙口相連通，SCR脫硝反應器1-2下部的出煙口通過出口煙道1-3和空氣預熱器7相連通。入口煙道1-1的內腔中設置噴氨格柵和煙氣靜態混合器，入口煙道1-1和SCR脫硝反應器1-2之間設置入口煙道鋼柱6，SCR脫硝反應器1-2的右側設置SCR脫硝反應器鋼柱2，入口煙道鋼柱6與鍋爐鋼架末排鋼柱8所形成的跨用以布置入口煙道1-1，SCR脫硝反應器鋼柱2和入口煙道鋼柱6所形成的跨用以布置SCR脫硝反應器1-2。
[0009]由圖I可知，對於電廠脫硝系統建設而言，現場必須為SCR脫硝裝置騰出入口煙道鋼架8和SCR脫硝反應器鋼架4的布置空間。對於新建工程來說，通過優化除塵器及除塵器入口煙道的布置方案，完全可以滿足上述要求，但對於已經建成投產，且建設期間未考慮今後脫硝改造可能性的老電廠來說，由於鍋爐和除塵器的間隔距離不足，上述要求往往根本無法滿足。

【發明內容】

[0010]本實用新型需要解決的技術問題是提供一種SCR脫硝裝置布置簡便、對空間大小要求低的帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統。
[0011]為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是：
[0012]一種帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統，包括鍋爐、設置於鍋爐中心右側的內置省煤器的省煤器煙道、設置於省煤器煙道的右側的一排鍋爐鋼架末排鋼柱、設置於省煤器煙道下方前側的空氣預熱器，所述省煤器煙道和空氣預熱器之間連接有摺疊式SCR脫硝裝置，所述摺疊式SCR脫硝裝置包括入口煙道、SCR脫硝反應器和出口煙道，空氣預熱器的右側設置一排用於配合鍋爐鋼架末排鋼柱安裝的SCR脫硝反應器鋼柱；所述空氣預熱器中心的右側、由鍋爐鋼架末排鋼柱和SCR脫硝反應器鋼柱構成的跨內設置SCR脫硝反應器；所述SCR脫硝反應器的下部通過水平的出口煙道與空氣預熱器連通，SCR脫硝反應器的上部通過入口煙道與省煤器煙道連通；所述入口煙道包括與出口煙道平行的連通在省煤器煙道右側的水平煙道、與水平煙道連通的豎直布置在SCR脫硝反應器正後方的垂直煙道、與垂直煙道連通的向前折回SCR脫硝反應器上部的回折煙道；所述垂直煙道內設置噴氨格柵和煙氣靜態混合器。
[0013]本實用新型的進一步改進在於：所述省煤器煙道的右側連通有兩組以省煤器煙道的中心線為對稱軸呈前後對稱布置的入口煙道和SCR脫硝反應器；所述兩個水平煙道相互平行，所述兩個垂直煙道相互平行，所述兩個回折煙道在一條直線上，所述兩個SCR脫硝反應器分別位於鍋爐右側的前後方。
[0014]由於採用了上述技術方案，本實用新型取得的技術進步是：
[0015]本實用新型帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統將SCR脫硝反應器、出口煙道和入口煙道摺疊布置，以節省鍋爐與除塵器之間有限的布置空間，適用於火電廠在SCR脫硝系統建設時對布置空間的需要。
[0016]本實用新型的SCR脫硝反應器更加偏向於在鍋爐的前後方布置，利用騰出的空間布置入口煙道，這樣就相當於將SCR脫硝反應器和入口煙道摺疊起來，從而節省了整個SCR脫硝裝置在鍋爐和除塵器之間區域的佔地面積。
[0017]本實用新型取消了用於支撐SCR脫硝裝置入口煙道的入口煙道鋼柱，僅保留了SCR脫硝反應器所在的SCR脫硝反應器鋼柱，與傳統方案相比，在鍋爐和除塵器之間區域可相對節省30%的佔地面積。
[0018]本實用新型尤其適用於鍋爐與除塵器之間的場地極為狹小的火電廠脫硝系統建設。不需要對除塵器的相關電場進行拆除，僅利用原有的鍋爐和除塵器之間的空間即可實現SCR脫硝裝置的布置，不僅不會額外增加除塵器的改造費用，而且大大縮短了改造工期。同時，由於取消了入口煙道鋼柱，本實用新型可相應節省約40%的鋼結構材料用量。以某300MW工程為例，優化前脫硝反應裝置鋼支架及平臺樓梯材料耗量為500噸/爐。如採用本實用新型，可以節省鋼材約200噸/爐，鋼結構材料費加上安裝、製作費約為9000元/噸，按此計算，兩臺300MW機組可節省約360萬元。
[0019]本實用新型既能滿足SCR脫硝系統布置的合理性、流暢性，又減少了拆除、改造、施工的工程量，適用於火電廠脫硝改造工程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖I為常規的電廠SCR脫硝系統結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型一種實施例的結構示意圖；
[0022]圖3為圖2俯視結構示意圖；
[0023]圖4為圖2右視結構示意圖；
[0024]圖5為本實用新型另一種實施例的結構示意圖；
[0025]圖6為圖5的俯視結構示意圖。
[0026]其中，I、摺疊式SCR脫硝裝置；1_1、入口煙道；1-1-1、水平煙道；1-1-2、垂直煙道；1-1-3、回折煙道；1-2、SCR脫硝反應器；1-3、出口煙道；2、SCR脫硝反應器鋼柱；3、省煤器；
4、省煤器煙道；5、鍋爐；6、入口煙道鋼柱；7、空氣預熱器；8、鍋爐鋼架末排鋼柱。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明：
[0028]實施例I
[0029]如圖2所示，一種帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統，包括鍋爐5，鍋爐5中心的右側連接一省煤器煙道4，省煤器煙道4內腔的中間部位設置省煤器3 ;如圖3所示，省煤器煙道4下方的前側設置空氣預熱器7。
[0030]如圖2所示，空氣預熱器7和省煤器煙道4通過摺疊式SCR脫硝裝置I相連通。摺疊式SCR脫硝裝置I包括入口煙道1-1、SCR脫硝反應器1-2和出口煙道1_3，SCR脫硝反應器1-2的上部通過入口煙道1-1與省煤器煙道4連通，SCR脫硝反應器1-2的下部通過出口煙道1-3與空氣預熱器7連通。SCR脫硝反應器1-2的左右兩側分別設置鍋爐鋼架末排鋼柱8和SCR脫硝反應器鋼柱2，入口煙道1-1、SCR脫硝反應器1_2和出口煙道3均處於由鍋爐鋼架末排鋼柱8和SCR脫硝反應器鋼柱2所形成的跨內。
[0031]如圖2所示，入口煙道1-1包括水平煙道1-1-1、垂直煙道1-1-2和回折煙道1-1-3，垂直煙道1-1-2的內腔中設置有噴氨格柵和煙氣靜態混合器。水平煙道1-1設置於省煤器煙道4的右側，且與省煤器煙道4連通，水平煙道1-1-1與出口煙道1-3平行。垂直煙道1-1-2垂直布置於SCR脫硝反應器1-2的正後方，垂直煙道1-1-2的下端與水平煙道
I-I-I連通。
[0032]如圖3和圖4所示，回折煙道1-1-3的後端與垂直煙道1_1_2的上端連通，回折煙道1-1-3水平向前折回SCR脫硝反應器1-2的上部後，回折煙道1-1-3的前端與SCR脫硝反應器1-2的上部連通。
[0033]實施例2
[0034]實施例2與實施例I的區別在於：如圖5所示，省煤器煙道4的右側連通有兩套摺疊式SCR脫硝裝置1，兩組入口煙道1-1和SCR脫硝反應器1-2以省煤器煙道4的中心線為對稱軸前後對稱布置，兩個水平煙道1-1-1相互平行，兩個SCR脫硝反應器1-2分別布置於鍋爐5右側的前後方。
[0035]如圖6所示，兩個垂直煙道1-1-2相互平行；兩個回折煙道1-1-3在一條直線上且均水平折回各自連接的SCR脫硝反應器1-2。
【權利要求】
1.一種帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統，包括鍋爐（5)、設置於鍋爐（5)中心右側的內置省煤器（3)的省煤器煙道（4)、設置於省煤器煙道（4)的右側的一排鍋爐鋼架末排鋼柱（8)、設置於省煤器煙道（4)下方前側的空氣預熱器（7)，其特徵在於：所述省煤器煙道(4)和空氣預熱器（7)之間的連接有摺疊式SCR脫硝裝置（I)，所述摺疊式SCR脫硝裝置包括入口煙道（1-1)、SCR脫硝反應器（1-2)和出口煙道（1-3);所述空氣預熱器（7)的右側設置一排用於配合鍋爐鋼架末排鋼柱（8)安裝的SCR脫硝反應器鋼柱（2)，空氣預熱器（7)中心的右側、由鍋爐鋼架末排鋼柱（8)和SCR脫硝反應器鋼柱（2)構成的跨內設置SCR脫硝反應器（1-2)，所述SCR脫硝反應器（1-2)的下部通過水平的出口煙道（1-3)與空氣預熱器（7)連通，SCR脫硝反應器（1-2)的上部通過入口煙道（1-1)與省煤器煙道（4)連通；所述入口煙道（1-1)包括與出口煙道（1-3 )平行的連通在省煤器煙道（4 )右側的水平煙道(1-1-1)、與水平煙道（1-1-1)連通的豎直布置在SCR脫硝反應器（2)正後方的垂直煙道(1-2)、與垂直煙道（1-2)連通的向前折回SCR脫硝反應器（1-2)上部的回折煙道（1-1-3);所述垂直煙道（1-1-2)內設置噴氨格柵和煙氣靜態混合器。
2.根據權利要求I所述的帶摺疊式SCR脫硝裝置的電廠脫硝系統，其特徵在於：所述省煤器煙道（4)的右側連通有兩組以省煤器煙道（4)的中心線為對稱軸呈前後對稱布置的入口煙道（1-1)和SCR脫硝反應器（1-2 );所述兩個水平煙道（1-1-1)相互平行，所述兩個垂直煙道（1-1-2)相互平行，所述兩個回折煙道（1-1-3)在一條直線上，所述兩個SCR脫硝反應器（1-2)分別位於鍋爐（5)右側的前後方。
【文檔編號】F23J15/02GK203375462SQ201320261173
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年5月14日 優先權日:2013年5月14日
【發明者】賈紹廣, 馬盟 申請人:河北省電力勘測設計研究院