[实用新型]一种用于保证省煤器烟气旁路高、低温流体均匀混合的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于保证省煤器烟气旁路高、低温流体均匀混合的装置，包括管板和管道；所述管板设于省煤器烟气旁路与主路之间并垂直于旁路烟气流向设置，管板上设有多个通孔；多根管道沿旁路烟气流向设置，管道的一端对应管板上的通孔连接到管板，另一端封堵；管道上沿主路烟气流向开设有多个小圆孔。本实用新型能保证旁路烟气与主路烟气能够经过很小的混流距离就能充分混合，并且能够保证混合后的烟气流场不受流量变化的影响，从而保证了SCR脱硝系统的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及电站锅炉脱硝烟温控制用省煤器烟气旁路技术领域，具体为一种用于保证省煤器烟气旁路高、低温流体均匀混合的装置。

背景技术

随着大气污染问题的日益严重，国家对污染物的排放要求日趋严格。氮氧化物(NOx)是大气治理的主要减排对象，而火电电力行业的NOx排放量极高。2012年1月1日实施的GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》规定燃煤锅炉的氮氧化物排放限值为100mg/m³；2015年6月19日，环保部发布的环函〔2015〕143号《关于火电厂SCR脱硝系统在锅炉低负荷运行情况下NOx排放超标有关问题的复函》中明确指出：《火电厂大气污染物排放标准》是国家强制标准，火电厂在任何运行负荷时，都必须达标排放。

目前绝大多数火电厂均采用SCR脱硝技术进行烟气脱硝处理，其原理为烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下被氨气还原成氮气和水。然而，现役机组脱销装置存在如下问题：当烟气温度低于300℃时，用于反应的氨气会和烟气中的SO₃反应生成硫酸铵和硫酸氢铵，此时铵盐会对催化剂活性物微孔进行堵塞并加速对催化剂的磨损，降低催化剂的活性；而当烟气温度高于420℃时，催化剂通道和微孔会发生变形，导致有效通道和面积减少，从而使催化剂失活，且温度越高，催化剂活性微晶由于高温烧结而导致催化剂失活越快。因此现役机组脱硝装置仅适用于对温度为300℃～420℃之间的烟气进行脱硝。

从SCR脱硝装置存在的问题可以看出，全负荷SCR脱硝改造可以从两方面考虑：(1)改良催化剂，增大催化剂适应温度的范围，使得催化剂能够在低负荷时满足温度要求，例如开发低温催化剂技术；(2)采用合理的技术措施，保证机组在任意负荷下进入SCR反应器的烟气温度均能控制在300℃～420℃之间，即全负荷SCR脱硝烟温调节技术。现在低温催化剂技术尚在实验室阶段，未能工程应用，因此目前现役机组SCR脱硝改造几乎全采用全负荷SCR脱硝烟温调节技术，而省煤器烟气旁路作为其中的一种有效技术手段被广泛应用。

省煤器烟气旁路一般是在水平低温过热器转向室处的水冷壁上开口并加装烟窗取风口，引出一部分高温烟气至省煤器出口、SCR系统入口前的水平烟道内，在此处与经省煤器后的低温烟气混合。为确保进入SCR系统烟气温度满足要求，在烟气旁路上设置关闭挡板门、调节挡板门，通过检测脱硝装置入口的烟气温度来控制旁路的高温烟气量，使混合后烟气温度控制在300℃～420℃之间。

省煤器烟气旁路与主路一般呈垂直布置，烟气旁路为竖直方向布置，主路为水平方向布置。经流场模拟分析，旁路烟气与主路烟气混合后均匀性较差，温度场与速度场均存在较大偏差，而流场不均会造成两方面的影响：

1)由于脱硝反应区呈均匀布置，而烟气流场的不均会导致反应不能充分地进行，从而影响脱硝装置的效率，

2)温度场不均会导致脱硝入口测温点所测温度存在偏差，所测温度偏高时，会导致进入脱硝装置的烟气温度偏低达不到要求；所测温度偏低时，会降低锅炉效率。

目前，改善烟气旁路与主路烟气混合均匀性的装置一般采用弧形导流板，导流板在一定程度上能改善烟气偏流情况，但对温度场的偏差情况改善效果非常有限，且烟气必须经过一段较长的混流距离才会达到相对均匀；另外，随着机组负荷的变化，旁路与主路烟气流量也存在变化，导流板对流量改变适应性也较差。

实用新型内容