[实用新型]一种改善低负荷下脱硝效果的给水加热系统

说明书

一种火电机组给水加热系统，包括水‑汽喷射器、锅炉、汽轮机、高压加热器；水‑汽喷射器设置于高压加热器的凝结水旁路上，水‑汽喷射器的进水口和排水口接入凝结水旁路管道；高加出口给水引射混合一部分高温主蒸汽，混合后给水温度提升，省煤器出口至脱硝装置入口烟气温度提升，通过合理设置加热给水量及蒸汽量，使得较低负荷时脱硝装置工作在正常温度范围内，使得机组低负荷时氮氧化物正常脱除，有效减少污染物排放。

技术领域

本实用新型涉及一种火电机组给水加热系统，特别涉及一种改善脱硝效果的给水加热系统。

背景技术

目前我国火电机组装机容量占总装机容量的70％左右、发电量占总发电量的80％左右，火电在电力工业中占主导地位。我国火电机组不但承担基本负荷，还频繁参与调峰，低负荷及频繁变负荷已成为我国大型燃煤机组的正常运行状态。随着我国社会经济发展及生活方式的变化，电网峰谷差已高达50％。据中电联统计，近年来我国火电机组年平均利用小时数在5000小时左右，机组负荷率低于60％，机组在全生命周期中处于变工况运行的时间比已达70％。

目前阶段，我国燃煤火电机组脱硝普遍采用选择性催化还原法(SCR)，其原理是在催化剂的作用下，NOx与NH3发生反应，生成水蒸汽与氮气。为保证脱硝的效果，要求烟气的温度在一定范围之内，烟气温度过高，则催化剂易烧结、丧失活性；烟气温度过低，则反应速度下降、影响脱硝效果。在实际工程中，SCR装置安装在省煤器之后、空气预热器之前，以满足脱硝所要求的烟气温度。

当火电机组低负荷运行时，省煤器出口烟温下降，SCR装置内催化剂的活性削弱，一方面影响脱硝效果，使烟气中的NOx含量增加；另一方面造成氨逃逸，在空预器及锅炉尾部烟道内形成NH4F、(NH4)2SO3等，阻塞流动通道，使烟气阻力上升，影响设备的安全稳定运行。当机组负荷下降时，烟气流量也随之下降，炉膛出口烟温降低，再热蒸汽温度及锅炉给水温度均下降，从而导致省煤器出口烟温下降；当负荷下降至一定值之后，SCR装置的脱硝效率急剧下降，使NOx排放升高；未反应的NH3逃逸，在空预器及锅炉尾部烟道内形成NH4F、(NH4)2SO3等，阻塞流动通道，使烟气阻力上升；烟气温度下降，使空预器出口热风温度降低、影响锅炉的燃烧稳定性，并加剧锅炉尾部烟道相关设备的腐蚀。我国新的火电厂烟气污染物排放标准制定后，全国火电机组的SCR脱硝装置在低负荷运行时均出现了这些问题。

为解决上述问题，现有的措施主要有设置0号高压加热器、烟气旁路、省煤器分级布置等。0号高压加热器，增加投资，系统布置复杂；烟气旁路投资大、且烟气温度不均匀，效果较差；省煤器分级布置可解决低负荷下SCR的脱硝问题，但在高负荷下SCR装置易超温、使催化剂烧结。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种用于改善火电机组低负荷脱硝效果给水加热系统，通过给水加热通过提高锅炉给水温度来减少烟气在省煤器中的放热，其安全性好、投资适中，具有良好的应用前景。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种火电机组给水加热系统，包括水-汽喷射器、锅炉、汽轮机、高压加热器；其特征在于，与锅炉相连通的水-汽喷射器和汽轮机高压缸；来自锅炉的主蒸汽管路进入汽轮机高压缸；主蒸汽管路上设有旁路蒸汽管接入水-汽喷射器的抽汽口；水-汽喷射器设置于高压加热器的凝结水旁路上，水-汽喷射器的进水口和排水口接入凝结水旁路管道。

进一步地，在锅炉与水-汽喷射器之间的旁路蒸汽管上安装有高压蒸汽阀。

进一步地，高压加热器包括多个高压加热器，水-汽喷射器位于其中一个或几个高压加热器的凝结水旁路上。

进一步地，多个高压加热器具有共同的凝结水旁路上设置水-汽喷射器。

进一步地，多个高压加热器具有各自的凝结水旁路上，分别设置对应的水-汽喷射器。