一种省煤器出口的锅炉竖井烟道结构的制作方法

专利检索2022-05-11  1



1.本实用新型属于环保技术领域,具体涉及一种省煤器出口的锅炉竖井烟道结构。


背景技术:

2.在当前nox超低排放形势下,燃煤电厂nox排放量要降低到50mg/m3以下,scr脱硝效率需提高到约90%。为控制氨逃逸浓度,确保机组安全运行,不仅需要增加足够体积量的催化剂,对scr反应器顶层催化剂入口的nh3/no摩尔比分布均匀性也提出了更高的要求。随着燃煤发电机组灵活性调峰成为常态,scr脱硝装置的变工况适应性问题日益凸显。机组负荷、磨组合变化时,scr入口nox浓度分布会发生明显改变,导致催化剂入口的nh3/no摩尔比分布均匀性变差,脱硝出口氨逃逸上升。为了满足从根本上提高scr脱硝装置的变工况适应性,需想办法减小scr入口nox浓度分布偏差。
3.为提高scr催化剂入口nh3/nox摩尔比分布均匀性,通常在scr入口截面阵列布置喷氨格栅(aig)喷嘴和静态混合器,以增强喷嘴出口还原剂氨气与当地烟气的混合。这些scr静态混合器掺混范围较小(≤3m),只能通过调整喷氨格栅支管流量适应上游烟气中nox浓度场和流场的变化。当机组不同负荷、磨煤机组合下喷氨格栅上游nox浓度分布变化较大时,常规的喷氨混合装置工况无法自适应,催化剂入口nh3/nox混合均匀性变差。
4.中国专利文献cn106731827a公开了一种aig上游烟气大范围自混合装置。该装置随能显著降低入口的nox浓度分布相对标准偏差,但尺寸大、结构复杂,很多电厂不具备足够安装空间,普适性较差。


技术实现要素:

5.为解决现有技术中的问题,本实用新型的目的在于提供一种省煤器出口的锅炉竖井烟道结构,能够应对锅炉出口不均匀且多变的nox浓度分布。
6.为实现上述目的,达到上述技术效果,本实用新型采用的技术方案为:
7.一种省煤器出口的锅炉竖井烟道结构,包括设置于省煤器出口锅炉竖井烟道内的上分隔板、左分隔板、右分隔板和下分隔板,所述上分隔板、左分隔板、右分隔板和下分隔板均设置于省煤器灰斗上方,通过上分隔板将省煤器出口的锅炉竖井烟道分割成前、后两烟道,通过下分隔板将省煤器出口的锅炉竖井烟道分割成左、右两烟道,前/后烟道的通流面积比与右/左烟道的通流面积比保持一致,上分隔板、左分隔板和下分隔板构成省煤器出口前墙区域的烟气通道,上分隔板、右分隔板和下分隔板构成省煤器出口后墙区域的烟气通道,烟气通过省煤器出口前墙区域的烟气通道和省煤器出口后墙区域的烟气通道流进scr入口烟道的右侧半个区域和左侧半个区域,此过程中,烟气通过分割、转移和叠加进行混合,减小进入scr入口烟道的nox分布偏差。
8.进一步的,所述省煤器出口沿炉宽方向设置一块上分隔板,所述省煤器出口沿炉深方向设置一块与锅炉竖井烟道侧墙平行的下分隔板,下分隔板下沿与省煤器灰斗入口平面相交。
9.进一步的,所述上分隔板上部呈矩形且其下部呈三角形。
10.进一步的,所述左分隔板和右分隔板上分别间隔设置若干个灰斗,所述灰斗下方设置用于承接左分隔板和右分隔板上的积灰的省煤器灰斗。
11.进一步的,所述灰斗上部入口截面边长1~2m,其侧板与竖直方向之间的夹角为60~80
°
,灰斗下底部设置一段长0.2~0.4m的矩形通道。
12.进一步的,所述左分隔板和右分隔板与下分隔板的夹角均不小于100
°

13.与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
14.本实用新型公开了一种省煤器出口的锅炉竖井烟道结构,包括设置于省煤器出口锅炉竖井烟道内的上分隔板、左分隔板、右分隔板和下分隔板,所述上分隔板、左分隔板、右分隔板和下分隔板均设置于省煤器灰斗上方,通过上分隔板将省煤器出口的锅炉竖井烟道分割成前、后两烟道,通过下分隔板将省煤器出口的锅炉竖井烟道分割成左、右两烟道,前/后烟道的通流面积比与右/左烟道的通流面积比保持一致,上分隔板、左分隔板和下分隔板构成省煤器出口前墙区域的烟气通道,上分隔板、右分隔板和下分隔板构成省煤器出口后墙区域的烟气通道,烟气通过省煤器出口前墙区域的烟气通道和省煤器出口后墙区域的烟气通道流进scr入口烟道的右侧半个区域和左侧半个区域,此过程中,烟气通过分割、转移和叠加进行混合,减小进入scr入口烟道的nox分布偏差。本实用新型在省煤器灰斗上方优化省煤器出口的锅炉竖井烟道结构,通过烟气分割、转移和叠加进行初步的混合,减小进入scr入口烟道的nox浓度分布偏差,可避免scr入口烟道宽度方向上nox浓度出现一侧低一侧高的极端恶劣分布,达到大幅减低对scr静态混合器混合范围和性能要求的目的,从而缩小scr静态混合器的尺寸和造价。
附图说明
15.图1为本实用新型的前视图;
16.图2为本实用新型的侧视图;
17.图3为本实用新型的俯视图;
18.图4为现有技术中未采用锅炉竖井烟道结构时的nox混合效果cfd模拟结果;
19.图5为本实用新型的nox混合效果cfd模拟结果。
具体实施方式
20.下面对本实用新型的实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
21.如图1

5所示,一种省煤器出口的锅炉竖井烟道结构,包括设置于省煤器出口锅炉竖井烟道内的上分隔板1、左分隔板2、右分隔板3和下分隔板4,上分隔板1、左分隔板2、右分隔板3和下分隔板4均设置于省煤器灰斗6上方,呈y型布置,通过上分隔板1将省煤器出口的锅炉竖井烟道分割成前后两部分,通过下分隔板4将省煤器出口的锅炉竖井烟道分割成左右两部分,前/后烟道的通流面积比与右/左烟道的通流面积比保持一致,确保两个通道的流速接近;上分隔板1、左分隔板2和下分隔板4构成省煤器出口前墙区域的烟气通道,上分隔板1、右分隔板3和下分隔板4构成省煤器出口后墙区域的烟气通道,烟气从顶部进来后,前后墙的烟气分别通过上述两个通道进入到scr入口烟道7的右侧半个区域和左侧半个区
域,通过这样的烟气分割、转移和叠加,省煤器出口烟道宽度方向上nox浓度一侧低一侧高的极端恶劣分布进入scr入口烟道7时,可变成高低高低相间的分布,从而大幅了减低对scr静态混合器混合范围和性能要求,减小了进入scr入口烟道7的nox分布偏差。
22.左分隔板2和右分隔板3上分别间隔设置若干个灰斗5,利用重力和烟气吹扫将其迎风面的积灰带走,落入下方省煤器灰斗6,预防左分隔板2和右分隔板3上积灰。
23.灰斗5上部入口截面边长1~2m,其侧板与竖直方向之间的夹角为60~80
°
,灰斗5下底部设置一段长0.2~0.4m的矩形通道。
24.左分隔板2和右分隔板3与下分隔板4的夹角均不小于100
°
,左分隔板2和右分隔板3分别呈矩形或弧形。
25.省煤器出口沿炉宽方向设置一块上分隔板1,上分隔板1上部呈矩形且其下部呈三角形,将烟道分割成前后两烟道部分。
26.省煤器出口沿炉深方向设置一块与锅炉竖井烟道侧墙平行的下分隔板4,下分隔板4下沿与省煤器灰斗6入口平面相交,贯穿整个烟道,将锅炉竖井烟道分割成左右两烟道部分。被分割成的左右烟道内可根据混合均匀性需要增设sv型静态混合器。
27.实施例1
28.对某600mw燃煤发电机组进行优化设计,在省煤器出口设置锅炉竖井烟道结构,左分隔板2和右分隔板3分别呈矩形,左分隔板2和右分隔板3与下分隔板4的夹角均为120
°
,左分隔板2和右分隔板3上各设置2排共8个灰斗5,下分隔板4将锅炉竖井烟道结构左右平分,且左右烟道内不设置静态混合器;图4

5的cfd模拟结果显示,本实用新型通过采用锅炉竖井烟道结构,scr入口烟道7的nox浓度分布相对标准偏差从5.9%降低到了3.5%,下降幅度41%。
29.本实用新型有效避免scr入口烟道7在宽度方向上出现nox浓度一侧低一侧高的极端恶劣分布,从而大幅减低对scr静态混合器混合范围和性能要求。
30.本实用新型未具体描述的部分采用现有技术即可,在此不做赘述。
31.以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
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