专利摘要

本发明公开了一种全工况辅助脱硝系统及运行方法，该系统包括依次相连通的水冷壁、屏式过热器、末级过热器、末级再热器、储热介质加热器、低温再热器、省煤器、SCR脱硝装置、空气预热器，还包括储热介质罐和储热介质与给水换热器；通过与储热介质罐冷储热介质出口相连通的储热介质泵对进入储热介质加热器的冷储热介质流量进行调节，使得储热介质吸热量与锅炉负荷相匹配，同时通过给水调节阀和与储热介质罐热储热介质出口相连通的热储热介质出口调节阀对进入储热介质与给水换热器的热储热介质流量和给水流量进行调节，通过旁路给水调节阀辅助调节总给水流量，使得进入SCR脱硝装置的烟气温度在不同锅炉负荷下保持在脱硝系统最佳运行温度范围内，确保脱硝效率。

权利要求

1.一种全工况辅助脱硝系统，其特征在于：包括依次相连通的水冷壁(1)、屏式过热器(2)、末级过热器(3)、末级再热器(4)、储热介质加热器(5)、低温再热器(6)、省煤器(7)、SCR脱硝装置(8)、空气预热器(9)，还包括储热介质罐(10)、储热介质与给水换热器(11)、热储热介质出口调节阀(12)、给水调节阀(13)、储热介质泵(14)和旁路给水调节阀(15)；所述储热介质加热器(5)的入口通过储热介质泵(14)与储热介质罐(10)的冷储热介质出口相连通；储热介质加热器(5)的出口通过管道与储热介质罐(10)的热储热介质入口相连通；所述储热介质与给水换热器(11)的储热介质入口和储热介质罐(10)的热储热介质出口通过热储热介质出口调节阀(12)相连通，储热介质与给水换热器(11)的储热介质出口和储储热介质罐(10)的冷储热介质入口通过管道相连通；储热介质与给水换热器(11)的给水入口和给水调节阀(13)相连通，储热介质与给水换热器(11)的给水出口通过管道与省煤器(7)的给水入口相连通；所述旁路给水调节阀(15)的给水入口与给水调节阀(13)的给水入口相连通，旁路给水调节阀(15)的给水出口与省煤器(7)的给水入口相连通；所述屏式过热器(2)的过热蒸汽出口与末级过热器(3)的过热蒸汽入口相连通；低温再热器(6)的再热蒸汽出口与末级再热器(4)的再热蒸汽入口相连通；省煤器(7)的给水出口与水冷壁(1)通过管道相连通。

2.根据权利要求1所述的一种全工况辅助脱硝系统，其特征在于：所述储热介质加热器(5)布置于末级再热器(4)和低温再热器(6)之间的烟道拐角处。

3.根据权利要求1所述的一种全工况辅助脱硝系统，其特征在于：所述储热介质加热器(5)所处烟道处的烟气温度大于550℃。

4.根据权利要求1所述的一种全工况辅助脱硝系统，其特征在于：所述储热介质罐(10)使用的储热介质种类为熔盐或导热油单相流动的介质。

5.权利要求1至4任一项所述的一种全工况辅助脱硝系统的运行方法，其特征在于：当锅炉高负荷运行时，启动储热介质泵(14)，通过储热介质泵(14)对进入储热介质加热器(5)与高温烟气热交换的冷储热介质的流量进行调节，加热后的储热介质由储热介质罐(10)的热储热介质入口重新存入储热介质罐(10)，通过关闭或调小热储热介质出口调节阀(12)对进入储热介质与给水换热器(11)的热储热介质流量进行调节，通过给水调节阀(13)对进入储热介质与给水换热器(11)的给水流量进行调节，通过旁路给水调节阀(15)辅助给水调节阀(13)对进入省煤器(7)的总给水流量进行调节，调节目标为：在锅炉高负荷运行时存储高温烟气中多余热量至储热介质，保证进入SCR脱硝装置(8)的烟气温度在脱硝系统运行温度范围280-420℃内，确保脱硝效率，同时使得总给水量与锅炉负荷匹配；当锅炉低负荷运行且烟气温度进入SCR脱硝装置(8)的烟气温度无法达到在催化剂活性范围时，通过储热介质泵(14)对进入储热介质加热器(5)与烟气热交换的储热介质的流量进行调节，同时通过打开或调大热储热介质出口调节阀(12)对进入储热介质与给水换热器(11)的热储热介质流量进行调节，以及通过给水调节阀(13)对进入储热介质与给水换热器(11)的给水流量进行调节，通过旁路给水调节阀(15)辅助给水调节阀(13)对进入省煤器(7)的总给水流量进行调节，调节调节目标为：使得总给水量与锅炉负荷相匹配，提高烟气温度，提高给水温度，减少给水在省煤器(7)中的吸热量，使得到达SCR脱硝装置的烟气温度达到脱硝系统运行温度范围280-420℃内，确保脱硝效率。

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤发电脱硝技术领域，具体涉及一种全工况辅助脱硝系统及运行方法。

背景技术

燃煤电站产生的主要大气污染物之一是氮氧化合物(NOx)，主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)等，其中一氧化氮(NO)约占煤炭燃烧生成NOx的95％。氮氧化合物(NOx)都具有不同程度的毒性，对环境破坏很大，此外我国电力系统中燃煤发电火电机组装机容量占比大，国家已对节能减排目标增加脱硝这一约束性硬指标，为避免锅炉内煤燃烧产生过多的NOx污染环境，应对煤进行脱硝处理。选择性催化还原技术(SCR)脱硝是目前最成熟的烟气脱硝技术，在催化剂的作用下选择性地与NOx反应生成N2和H20。但是SCR脱硝的反应催化剂温度要求在工作温度(280-420℃)，温度过低会使催化剂活性降低，导致脱硝效率下降，温度过高易导致NOx生成量增加，催化剂因相变而活性退化。目前尚未有合理的的解决方案能够满足火电厂高负荷和低负荷运行的同时保证进入SCR脱硝装置的烟气温度保持在脱硝系统最佳运行温度范围内，需要解决的问题包括：

(1)在锅炉需要高负荷运行时，适当降低进入SCR脱硝装置的烟气温度，使得温度保持在脱硝系统最佳运行温度范围内变化不大。

(2)在锅炉需要低负荷运行时，适当升高进入SCR脱硝装置的烟气温度，使得温度保持在脱硝系统最佳运行温度范围内变化不大。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种全工况辅助脱硝系统及运行方法，该系统增加储热装置，在高负荷时利用储热介质高温储热，在低负荷时利用储热介质重新加热烟气，使得进入SCR脱硝装置的烟气温度变化不大，始终保持在工作范围内。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种全工况辅助脱硝系统，包括依次相连通的水冷壁1、屏式过热器2、末级过热器3、末级再热器4、储热介质加热器5、低温再热器6、省煤器7、SCR脱硝装置8、空气预热器9，还包括储热介质罐10、储热介质与给水换热器11、热储热介质出口调节阀12、给水调节阀13、储热介质泵14和旁路给水调节阀15；所述储热介质加热器5的入口通过储热介质泵14与储热介质罐10的冷储热介质出口相连通；储热介质加热器5的出口通过管道与储热介质罐10的热储热介质入口相连通；所述储热介质与给水换热器11的储热介质入口和储热介质罐10的热储热介质出口通过热储热介质出口调节阀12相连通，储热介质与给水换热器11的储热介质出口和储热介质罐10的冷储热介质入口通过管道相连通；储热介质与给水换热器11的给水入口和给水调节阀13相连通，储热介质与给水换热器11的给水出口通过管道与省煤器7的给水入口相连通；所述旁路给水调节阀15的给水入口与给水调节阀13的给水入口相连通，旁路给水调节阀15的给水出口与省煤器7的给水入口相连通；所述屏式过热器2的过热蒸汽出口与末级过热器3的过热蒸汽入口相连通；低温再热器6的再热蒸汽出口与末级再热器4的再热蒸汽入口相连通；省煤器7的给水出口与水冷壁1通过管道相连通。

所述储热介质加热器5布置于末级再热器4和低温再热器6之间的烟道拐角处。

所述储热介质加热器5所处烟道处的烟气温度大于550℃。

所述所述储热介质罐10使用的储热介质种类为熔盐或导热油类单相流动的介质。

所述一种全工况辅助脱硝系统的运行方法，当锅炉高负荷运行时，启动储热介质泵14，通过储热介质泵14对进入储热介质加热器5与高温烟气热交换的冷储热介质的流量进行调节，加热后的储热介质由储热介质罐10的热储热介质入口重新存入储热介质罐10，通过关闭或调小热储热介质出口调节阀12对进入储热介质与给水换热器11的热储热介质流量进行调节，通过给水调节阀13对进入储热介质与给水换热器(11)的给水流量进行调节，通过旁路给水调节阀15辅助给水调节阀13对进入省煤器7的总给水流量进行调节，调节目标为：在锅炉高负荷运行时存储高温烟气中多余热量至储热介质，保证进入SCR脱硝装置8的烟气温度在脱硝系统最佳运行温度范围内，确保脱硝效率，同时使得总给水量与锅炉负荷匹配；当锅炉低负荷运行且烟气温度进入SCR脱硝装置8的烟气温度无法达到在催化剂活性范围时，通过储热介质泵14对进入储热介质加热器5与烟气热交换的储热介质的流量进行调节，同时通过打开或调大热储热介质出口调节阀12对进入储热介质与给水换热器11的热储热介质流量进行调节，以及通过给水调节阀13对进入储热介质与给水换热器11的给水流量进行调节，通过旁路给水调节阀15辅助给水调节阀13对进入省煤器7的总给水流量进行调节，调节调节目标为：使得总给水量与锅炉负荷相匹配，提高烟气温度，提高给水温度，减少给水在省煤器7中的吸热量，使得到达SCR脱硝装置的烟气温度达到脱硝系统最佳运行温度范围内，确保脱硝效率。

和现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明通过增加储热介质加热器和储热介质罐，可以调节进入脱硝装置的烟气温度，保证进入脱硝装置的烟气温度始终保持在脱硝系统最佳运行温度范围内，确保脱硝效率；本发明结构简单，投资小，污染物排放低，环保效益好。

(2)本发明通过增加储热，高负荷时存储高温烟气中的多余热量，弥补低负荷时的热量不足，提高了能量利用率。

(3)本发明可以调节热储热介质出口调节阀12控制进入储热介质与给水换热器的储热介质温度和流量，调节给水调节阀13和旁路给水调节阀15控制进入省煤器7的总给水温度和流量，通过在燃煤机组外与储热介质换热，提高给水温度，利于提高燃煤电站灵活性。

附图说明

图1为本发明全工况辅助脱硝系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种全工况辅助脱硝系统，包括依次相连通的水冷壁1、屏式过热器2、末级过热器3、末级再热器4、储热介质加热器5、低温再热器6、省煤器7、SCR脱硝装置8、空气预热器9，还包括储热介质罐10、储热介质与给水换热器11、热储热介质出口调节阀12、给水调节阀13、储热介质泵14和旁路给水调节阀15；所述储热介质加热器5的入口通过储热介质泵14与储热介质罐10的冷储热介质出口相连通；储热介质加热器5的出口通过管道与储热介质罐10的热储热介质入口相连通；所述储热介质与给水换热器11的储热介质入口和储热介质罐10的热储热介质出口通过热储热介质出口调节阀12相连通，储热介质与给水换热器11的储热介质出口和储热介质罐10的冷储热介质入口通过管道相连通；储热介质与给水换热器11的给水入口和给水调节阀13相连通，储热介质与给水换热器11的给水出口通过管道与省煤器7的给水入口相连通；所述旁路给水调节阀15的给水入口与给水调节阀13的给水入口相连通，旁路给水调节阀15的给水出口与省煤器7的给水入口相连通；所述屏式过热器2的过热蒸汽出口与末级过热器3的过热蒸汽入口相连通；低温再热器6的再热蒸汽出口与末级再热器4的再热蒸汽入口相连通；省煤器7的给水出口与水冷壁1通过管道相连通。

作为本发明的优选实施方式，储热介质加热器5布置于末级再热器4和低温再热器6之间的烟道拐角处，此处烟气温度高，保证全工况下脱硝系统所需最佳运行温度。

作为本发明的优选实施方式，储热介质加热器5所处烟道处的烟气温度大于550℃，保证储热介质存储能量为高品位能量。

作为本发明的优选实施方式，储热介质罐10使用的储热介质种类为熔盐或导热油等单相流动的介质，确保在换热器中单相流动，提高系统安全性和稳定性。

如图1所示，本发明全工况辅助脱硝系统的运行方法，当锅炉高负荷运行时，启动储热介质泵14，通过储热介质泵14对进入储热介质加热器5与高温烟气热交换的冷储热介质的流量进行调节，加热后的储热介质由储热介质罐10的热储热介质入口重新存入储热介质罐10，通过关闭或调小热储热介质出口调节阀12对进入储热介质与给水换热器11的热储热介质流量进行调节，通过给水调节阀13对进入储热介质与给水换热器11的给水流量进行调节，通过旁路给水调节阀15辅助给水调节阀13对进入省煤器7的总给水流量进行调节，调节目标为：在锅炉高负荷运行时存储高温烟气中多余热量至储热介质，保证进入SCR脱硝装置8的烟气温度在脱硝系统最佳运行温度范围内，确保脱硝效率，同时使得总给水量与锅炉负荷匹配；当锅炉低负荷运行且烟气温度进入SCR脱硝装置8的烟气温度无法达到在催化剂活性范围时，通过储热介质泵14对进入储热介质加热器5与烟气热交换的储热介质的流量进行调节，同时通过打开或调大热储热介质出口调节阀12对进入储热介质与给水换热器11的热储热介质流量进行调节，以及通过给水调节阀13对进入储热介质与给水换热器11的给水流量进行调节，通过旁路给水调节阀15辅助给水调节阀13对进入省煤器7的总给水流量进行调节，调节调节目标为：使得总给水量与锅炉负荷相匹配，提高烟气温度，提高给水温度，减少给水在省煤器7中的吸热量，使得到达SCR脱硝装置的烟气温度达到脱硝系统最佳运行温度范围内，确保脱硝效率。

本发明采用高温储热介质储热，打破热力系统机组锅炉负荷和进入SCR脱硝装置烟气温度的耦合，调节进入储热介质加热器5的储热介质流量，当高负荷运行时吸收烟气中多余的能量存储于储热介质罐10，适当降低烟气温度，当低负荷运行时加热烟气，保证进入SCR脱硝装置8的烟气温度随锅炉负荷的变化不大，始终保持在脱硝系统最佳运行温度范围内，确保脱硝效率脱硝效率，提高能量利用率；另外调节热储热介质出口调节阀12和给水调节阀13控制进入储热介质与给水换热器11的给水温度和流量，通过在燃煤机组外与储热介质换热，提高给水温度，有利于提高燃煤电站灵活性；通过旁路给水调节阀15辅助给水调节阀13对进入省煤器7的总给水流量进行调节，使得总给水量与锅炉负荷相匹配。

一种全工况辅助脱硝系统及运行方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。