一种带内置脱硝烟气旁路的锅炉尾部烟道的制作方法

本实用新型属于锅炉脱硝领域，尤其涉及锅炉SCR脱硝系统尾部烟道。

背景技术：

大型电站锅炉往往参与调峰，在低负荷运行时SCR脱硝装置入口烟气温度会低于满负荷。当烟温过低不能满足脱硝投运条件时，可以通过设置烟气旁路烟道减少锅炉尾部烟道内受热面与烟气的换热量，提高脱硝入口烟气温度，满足脱硝投运条件。

现有的烟气旁路烟道方案均采用外置式，如图1所示：在锅炉的尾部烟道中布置有受热面，脱硝装置布置在锅炉尾部烟道之后，脱硝装置中布置有脱硝所需的催化剂。在锅炉尾部烟道和脱硝装置之间还布置有脱硝入口烟道，其中有喷氨装置。为减小烟气温度和流速的偏差，在脱硝入口烟道中通常布置了导流板。烟气旁路烟道从省煤器或低温过热器之前引出，接入喷氨装置之前。在烟气旁路烟道中还设置有调节挡板，挡板在需要提高烟温时打开并可调节旁路烟气流量，使喷氨装置前的烟气达到需要的温度。

随着可再生能源装机不断增加，对火电机组的调峰深度提出了更高的要求，新建机组设置烟气旁路几乎是必然选择。现有外置式脱硝烟气旁路存在问题：

1)受外部结构限制，旁路本身流通面积比较小，同时受限于包墙开孔以及旁路烟道要穿越锅炉钢结构导向层框架梁和桁架，不能设计得太宽，因此需要一定的深度，由此，对于新建机组，此旁路烟道深度可能影响锅炉柱距，造成锅炉占地面积增加。

2)脱硝旁路烟道的烟气引入主烟道的位置距离喷氨装置和催化剂较近，由于旁路烟道不是全宽度的，不能保证沿整个锅炉宽度烟气混合均匀，有可能造成催化剂入口烟温不均。运行中有可能出现局部低烟温区域的硫酸氢铵沉积，影响锅炉安全、经济运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提出一种带内置脱硝烟气旁路的锅炉尾部烟道，采用与锅炉尾部烟道一体化的内置式脱硝旁路烟道，投资成本节省，减小锅炉占地面积，脱硝入口烟气温度更均匀。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种带内置脱硝烟气旁路的锅炉尾部烟道，锅炉尾部烟道内布置有若干受热面，锅炉尾部烟道内还布置有至少一路宽度为锅炉尾部烟道全宽度或部分宽度的烟气旁路烟道，各烟气旁路烟道与一级或多级受热面并联设置，烟气旁路烟道出口并入锅炉尾部烟道出口内。

作为选择，在烟气旁路烟道入口处设置有调节装置，例如开关挡板或调节挡板等。

作为选择，在烟气旁路烟道出口位置下游的锅炉尾部烟道上设置有导流装置。作为进一步选择，导流装置位于锅炉尾部烟道靠近脱硝入口烟道一侧壁上并朝锅炉尾部烟道内凸起。

本专利中，跳出现有技术旁路烟道必然在主烟道外的思维限制，采用与锅炉尾部烟道一体化的内置式脱硝旁路烟道(脱硝旁路烟道为现有技术的锅炉尾部烟道，并不更改现有技术的锅炉尾部烟道本身)，避免了现有技术采用外置式(或合并并联式)旁路烟道的一系列限制和问题，投资成本节省，减小锅炉占地面积；同时，旁路烟道与锅炉尾部烟道一体化，烟气旁路烟道出口并入锅炉尾部烟道出口内，旁路烟道具有低深度高宽度乃至全宽度，以及旁路烟气与主炉烟气混合点与脱硝剂喷射装置长距离的特点，烟气混合更均匀，而特定设置的导流装置更进一步强化了这种均匀性。

作为选择，锅炉尾部烟道由上部的冷却式包墙过热器和下部的绝热烟道组成，绝热烟道为一个烟道，或者由隔墙隔开成若干个并行烟道，各并行烟道中分别布置有若干受热面，各并行烟道末端有烟气调节挡板；一路烟气旁路烟道布置于锅炉尾部烟道靠近脱硝入口烟道的一侧，并与一级或多级受热面并联设置，烟气旁路烟道宽度为锅炉尾部烟道全宽度。该方案中，锅炉尾部烟道为双烟道设计，烟气旁路烟道单烟道全宽度设计。

作为选择，锅炉尾部烟道由上部的冷却式包墙过热器和下部的绝热烟道组成，绝热烟道为一个烟道，或者由隔墙隔开成若干个并行烟道，各并行烟道中分别布置有若干受热面，各并行烟道末端有烟气调节挡板；两路烟气旁路烟道分置于锅炉尾部烟道靠近和远离脱硝入口烟道的相对两侧，并与部分受热面并联设置，烟气旁路烟道宽度为锅炉尾部烟道全宽度。该方案中，锅炉尾部烟道为双烟道设计，烟气旁路烟道双烟道全宽度设计。

作为选择，烟气旁路烟道由若干个分烟道间隔布置构成。该方案中，各烟气旁路烟道还可以进一步分烟道设计，设计方案更灵活。即，本专利既可以一个烟气旁路烟道占据锅炉尾部烟道全宽度或部分宽度，也可以若干个分烟道间隔布置构成一个烟气旁路烟道，该烟气旁路烟道占据锅炉尾部烟道全宽度或部分宽度。

作为选择，受热面包括低温过热器、低温再热器和省煤器。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：

1)内置式烟气旁路为全炉宽布置，深度小，旁路烟道出口与主烟道是相通的，因此其压力与锅炉主烟道压力相同，直接在常规锅炉烟道内留出烟气旁路空间即可，不需要增加额外的刚性梁等部件。投资成本节省。

2)其布置不必受限于锅炉钢结构导向层框架中的梁和桁架。对于新建机组，可以压缩锅炉尾部烟道与脱硝装置的距离，减小锅炉占地面积。

3)内置式旁路烟道与主烟道的混合点与喷氨装置距离很远，旁路烟气出口并入主烟道且旁路烟气是全炉宽分布，脱硝入口烟气温度更均匀。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的结构示意图；

图3是本实用新型实施例2的结构示意图；

图中，锅炉1、锅炉尾部烟道2、冷却式包墙过热器3、绝热烟道4、低温过热器5、低温再热器6、省煤器7、隔墙8、烟气调节挡板9、脱硝装置20、催化剂21、脱硝入口烟道22、喷氨装置23、导流板24、烟气旁路烟道30、调节挡板31。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本实用新型。

实施例1：

参考图2所示，在锅炉1的锅炉尾部烟道2通常由上部的冷却式包墙过热器3和下部的绝热烟道4组成，在绝热烟道4中布置有低温过热器5、低温再热器6、省煤器7等受热面，两个并行烟道由隔墙8隔开，两个并行烟道末端有烟气调节挡板9。脱硝装置20布置在锅炉尾部烟道2之后，脱硝装置20中布置有SCR脱硝所需的催化剂21。在锅炉尾部烟道2和脱硝装置20之间还布置有脱硝入口烟道22，其中有喷氨装置23。为减小烟气温度和流速的偏差，在脱硝入口烟道22中通常布置了导流板24。一路烟气旁路烟道30与锅炉尾部烟道一体化布置，烟气旁路烟道30宽度为锅炉尾部烟道2全宽度，布置于锅炉尾部烟道2靠近脱硝入口烟道22的一侧，其入口布置在从省煤器7或低温过热器5之前，出口并入锅炉尾部烟道2出口内，出口烟气直接混入与省煤器后烟气。在烟气旁路烟道30入口处设置有调节挡板31，挡板在需要提高烟温时打开并可调节旁路烟气流量。在烟气旁路烟道30出口位置下游的锅炉尾部烟道2上设置有导流装置32，导流装置32位于锅炉尾部烟道2靠近脱硝入口烟道22一侧壁上并朝锅炉尾部烟道2内凸起。

实施例2：

参考图3所示，本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：两路烟气旁路烟道30分别位于两个并行烟道内，并分置于锅炉尾部烟道2靠近和远离脱硝入口烟道22的相对两侧，其入口布置在从省煤器7之前，出口烟气直接混入与省煤器7后烟气。

应用示例：

以1000MW尾部双烟道超超临界锅炉、旁路烟气量占后烟道18％为例对本专利加以说明：

1、常规设计：炉宽约34米，旁路烟道面积约15～20m²，旁路烟速按12m/s。考虑到后包墙承载和烟道穿越钢梁的需要，旁路烟道为双烟道，上部尺寸约9米×1.5米；脱硝入口烟气温度均匀性可能达到10℃以上(最高烟温减去最低烟温)。

2、本专利方案：炉宽约34米，旁路烟道引自后烟道省煤器前，面积约15～20m²，旁路烟速按12m/s。按全炉宽设置内置烟气旁路，深度仅0.5米。不需要考虑后包墙承载和烟道穿越钢梁问题，布置简单。无外置旁路，锅炉后竖井与脱硝的距离可以缩小约2米。锅炉钢结构减少200吨，成本节省100万元，锅炉占地面积节约140平方米，脱硝入口烟温度均气匀性改善至5℃以内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。