一种脱硝稀释风系统的制作方法

本发明属于燃煤锅炉烟气脱硝领域，尤其涉及一种选择性催化还原法脱硝稀释风系统。

背景技术：

在scr(选择性催化还原法)脱硝工艺中，脱硝稀释风的作用是使用大量自然空气将氨气稀释到一定比例后喷入反应器管道，防止氨气与空气混合达到爆炸比例，从而避免造成危险，稀释风一般需要较高压头。

如果采用环境空气经稀释风机加压后直接作为稀释风，稀释风的喷入使烟气温度降低幅度较大，偏差造成的局部低温容易导致脱硝催化剂存在运行的安全风险，因此宜采用热风作为稀释风。通常稀释风通过在烟道中布置的加热器加热后使用，但加热器费用较高且所占空间大，改造机组往往没有布置空间。或采用热一次风作为稀释风，但直接使用热一次风又有含灰量较高容易堵塞管道和风温偏高难以调控的问题难以解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种脱硝稀释风系统，该系统采用空气预热器(也可简称空预器)出口的热一次风作为稀释风，通过换热器和除尘装置的巧妙设置，克服了直接使用热一次风作为稀释风时面临的含灰量较高容易堵塞管道和风温偏高难以调控的问题。

本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现的：

一种脱硝稀释风系统，以来自空气预热器的热一次风作为稀释风，所述系统包括除尘装置，所述除尘装置的入口通过稀释风管道与空气预热器的热一次风出口通道连接，所述除尘装置的出口通过管路与scr稀释风系统连接。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述除尘装置与所述空气预热器之间的稀释风管道上设置有换热器，用于降低所述稀释风的温度。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述换热器中的冷却介质采用环境空气。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述换热器为管式换热器。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述换热器的冷却介质出口通过连通管道与用于向所述空气预热器输送空气的一次风机的吸风管道连接；优选地，所述连通管道上还设置有第一调节阀。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述系统还包括冷风旁路，所述冷风旁路的冷风入口设置于所述一次风机出口与所述空气预热器的冷一次风入口之间的冷一次风管道上并与所述冷一次风管道连通；所述冷风旁路的冷风出口设置于所述空气预热器与所述除尘装置之间的稀释风管道上并与所述稀释风管道连通。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述冷风旁路上还设置有第二调节阀。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述冷风旁路的冷风入口设置于所述冷一次风管道内的暖风器和所述空气预热器的冷一次风入口之间。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述除尘装置为布袋除尘器。

在上述脱硝稀释风系统中，作为一种优选实施方式，所述脱硝稀释风系统还包括稀释风旁路，所述稀释风旁路的入口设置于所述换热器与所述除尘装置之间的稀释风管道上并与该稀释风管道连通；所述稀释风旁路的出口与所述scr喷氨系统连通；优选地，所述稀释风旁路上设置有旁路阀。

本发明通过上述技术方案带来的有益效果如下：

本发明省去了增加稀释风机的配置，由于回转式空预器空气和烟气轮流通过空预器换热元件，热一次风中无法避免地会含有灰尘，这些灰尘在喷氨入口管道中沉积，时间久了会造成管路阻塞，可能造成脱硝系统无法正常运行，使脱硝系统退备造成环保事件，因此需要设置除尘装置。

1)采用空气预热器1出口的热一次风(即热一次风管道14内的热空气)作为稀释风，热一次风温通常在290-350℃范围内，压头和温度作为稀释风都比较适宜，通过换热器将稀释风温度控制在合适的使用温度200-280℃；再通过除尘装置控制稀释风中的灰尘，确保长期稳定运行；

2)换热器3的冷却介质出口与一次风机2的吸风管道连接，冷却介质即环境空气换热后进入一次风机2的吸风管道21内，利用吸风管道21的负压使空气流动形成冷却风，环境空气经热交换后所吸收热量也经过一次风机2进入空气预热器1进行回收；进一步设置有调节阀，用于调节冷却介质即环境空气的流量从而可更方便稳定地控制进入除尘装置的稀释风温度；

3)设置冷风旁路，用于掺入冷风(冷一次风)以调节稀释风的温度；通过掺入部分冷风减小了换热器的换热量，可以设置更小的换热器；由于掺入冷风的量相对固定(空预器差压和前后一次风温差变化范围相对较小)，因此运行时主要通过换热器冷却用空气量控制就能满足要求；换热器可以作为冷风掺入后的混风装置，使进入除尘装置的风温更加均衡；

4)冷风旁路入口设置在暖风器之后，可以保持掺入冷风温度的稳定；进一步设置调节阀，可以通过调节掺入的冷风量从而更灵活地控制进入换热器的稀释风温度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种脱硝稀释风系统的结构示意图；

图中，附图标记说明如下：

1-空气预热器、11-热烟气管道、12-冷烟气管道、13-冷一次风管道、14-热一次风管道、2-一次风机、21-吸风管道、22-一次风输出管道、3-换热器、31-第一稀释风管道、32-第二稀释风管道(31和32统称为稀释风管道)、33-连通管道、34-冷风旁路、35-稀释风旁路、4-除尘装置、5-第一调节阀、6-第二调节阀、7-暖风器、8-旁路阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本发明优选实施例提供了一种脱硝稀释风系统，主要包括：空气预热器1、换热器3、除尘装置4和稀释风管道，以空气预热器1出口的热一次风作为稀释风，经换热器3调节风温后，再经除尘装置4除尘后被喷入scr反应器管道以稀释氨气。下面对以上部件一一进行说明。

空气预热器1，是一种通过内部的传热元件将锅炉尾部烟道中的高温烟气的热量用于将进入锅炉的空气预热到一定温度的设备，能够提高锅炉的热效率，降低能量消耗。具体地，热烟气管道11中的高温烟气通过空气预热器1时释放热量给传热元件中的传热介质，高温烟气得以降温变成冷烟气并通过冷烟气管道12排出；一次风机2将冷空气(又称为冷一次风)通过冷一次风管道13输送至空气预热器1，冷空气在通过空气预热器1时吸收传热元件中的传热介质的热量，冷空气得以加热变成热空气并通过热一次风管道14排出，本申请优选实施例中，采用空气预热器1出口的热一次风(即热一次风管道14内的热空气)作为稀释风，热一次风温通常在290-350℃范围内，压头和温度作为稀释风都比较适宜。在本发明的优选实施例中，采用回转式空气预热器。

换热器3，设置于除尘装置4之前的稀释风管道上，用于调节稀释风的温度，即用于降低来自于空气预热器1出口的热一次风的温度。具体地，换热器3通过第一稀释风管道31与空气预热器1的出口连接，通过第二稀释风管道32与除尘装置4连接；实践中，来自于空气预热器1出口的热一次风通过第一稀释风管道31进入换热器3，与冷却介质进行热交换，得以降温，从而得到温度合适的稀释风，换热器3中用来给热一次风降温的冷却介质采用环境空气，温度较低的环境空气吸收热一次风的热量后温度升高后被排出。在本发明的优选实施例中，换热器3采用管式换热器。

优先地，换热器3的冷却介质出口通过连通管道33与一次风机2的吸风管道连接，冷却介质即环境空气进入换热器3与稀释风换热后通过连通管道33进入一次风机2的吸风管道21内，利用吸风管道21的负压使空气流动形成冷却风，环境空气经热交换后所吸收热量也经过一次风机2进入空气预热器1进行回收，换热用空气也可以引入到送风机的吸风口管道内。更优选地，连通管道33上还设置有第一调节阀5，用于调节冷却介质即环境空气的流量从而控制进入除尘装置4的稀释风温度，稀释风温度优选控制在200-280℃。

除尘装置4，设置于换热器3之后的稀释风管道上，用于去除稀释风中的灰尘。具体地，除尘装置4通过第二稀释风管道32与换热器3连接，通过管路与scr反应器连接。为了满足长期稳定运行，除尘装置选用效率较高的除尘器，如布袋除尘器，布袋除尘器布袋材质宜选用满足高温运行材质，如金属间化合物膜、ptfe针刺毡、p84针刺毡等，并根据布袋材质控制入口风温。优选地，脱硝稀释风系统还包括稀释风旁路35，稀释风旁路35的入口设置于换热器3与除尘装置4之间的稀释风管道(即第二稀释风管道32)上并与该第二稀释风管道32连通；稀释风旁路35的出口与scr喷氨系统入口连通；优选地，所述稀释风旁路上设置有旁路阀8。在除尘装置出现故障或风温不符合运行要求的时候稀释风可以短期内走稀释风旁路35直接到达scr喷氨系统。

本发明的另一优选实施例提供的一种脱硝稀释风系统中，还包括：冷风旁路34，其入口设置于冷一次风管道13上，与冷一次风管道13连通，也可以说设置于空气预热器的入口(即冷一次风入口)处并与其连通，其出口设置于第一稀释风管道31上，与第一稀释风管道31连通，也可以说设置于换热器3的稀释风入口处并与其连通，用于掺入冷风以调节稀释风的温度。具体地，冷风旁路34可以从由一次风机2出口到空预器1入口的管道(冷一次风管道13或一次风输出管道22)上引出延伸至换热器3之前的稀释风管道(即第一稀释风管道31)上，如此，能将少量冷风送入到换热器3前的稀释风管道内进行调温，空气预热器1前一次风的压头正好满足冷风的掺入。优选地，为了保持掺入冷风温度的稳定，冷风通过冷风旁路34从暖风器7后的管道引出；更优选地，冷风旁路34上还设置有第二调节阀6，可以调节冷风量从而控制进入换热器3的稀释风温度。

综上所述，本发明实施例带来的有益效果如下：

1)采用空气预热器1出口的热一次风(即热一次风管道14内的热空气)作为稀释风，热一次风温通常在290-350℃范围内，压头和温度作为稀释风都比较适宜，通过换热器将稀释风温度控制在合适的使用温度200-280℃；再通过除尘装置控制稀释风中的灰尘，确保长期稳定运行；

2)换热器3的冷却介质出口与一次风机2的吸风管道连接，冷却介质即环境空气换热后进入一次风机2的吸风管道21内，利用吸风管道21的负压使空气流动形成冷却风，环境空气经热交换后所吸收热量也经过一次风机2进入空气预热器1进行回收；进一步设置有调节阀，用于调节冷却介质即环境空气的流量从而可更方便稳定地控制进入除尘装置的稀释风温度；

3)设置冷风旁路，用于掺入冷风(冷一次风)以调节稀释风的温度；通过掺入部分冷风减小了换热器的换热量，可以设置更小的换热器；由于掺入冷风的量相对固定(空预器差压和前后一次风温差变化范围相对较小)，因此运行时主要通过换热器冷却用空气量控制就能满足要求；换热器可以作为冷风掺入后的混风装置，使进入除尘装置的风温更加均衡；

4)在暖风器之后设置冷风旁路入口，可以保持掺入冷风温度的稳定；进一步设置调节阀，可以通过调节掺入的冷风量从而更灵活地控制进入换热器的稀释风温度。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。