一种提高SCR系统低负荷运行脱硝能力的省煤器的制作方法

本发明涉及一种省煤器，尤其是涉及一种提高scr系统低负荷运行脱硝能力的省煤器。

背景技术：

省煤器是安装于锅炉尾部烟道下部用于回收所排烟的余热的一种装置，将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收高温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。

scr是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝方法,最早由日本于20世纪60～70年代后期完成商业运行,是利用还原剂(nh3,尿素)在金属催化剂作用下,选择性地与nox反应生成n2和h2o,而不是被o2氧化,故称为“选择性”。世界上流行的scr工艺主要分为氨法scr和尿素法scr2种。此2种方法都是利用氨对nox的还原功能,在催化剂的作用下将nox(主要是no)还原为对大气没有多少影响的n2和水,还原剂为nh3。

在scr中使用的催化剂大多以tio2为载体，以v2o5或v2o5-wo3或v2o5-moo3为活性成分，制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的scr催化剂可分为高温催化剂(345℃～590℃)、中温催化剂(260℃～380℃)和低温催化剂(80℃～300℃)，不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率下降，且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏；如果反应温度过高，nh3容易被氧化，nox生成量增加，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。国内外scr系统大多采用高温，反应温度区间为315℃～400℃。

目前提高scr反应器进口烟温的方法有采用高温烟气加热，即从锅炉省煤器前或低温过热器前引出高温烟气，通过旁路烟道、调节挡板与scr反应器进口的烟气混合，以调解反应器进口烟温，但是该方法要求体系具有较高的严密性和灵活性，如变形造成关闭不严时将使高温烟气大量泄露，影响锅炉效率，烟气混合时的气流扰动还会造成混合后温度分布的不均匀；目前还通过省煤器分段布置的技术手段提高烟温，将部分省煤器面积专利布置到scr反应器之后的烟道中，但是该方法的改造工作量大，投资费用高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高scr系统低负荷运行脱硝能力的省煤器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种提高scr系统低负荷运行脱硝能力的省煤器，包括导气格栅，该导气格栅由若干个格栅层依次排列构成，所述到期格栅上设有安装孔，热水管穿过所述安装孔与所述导气格栅配套连接；

本发明还包括导热装置；

所述导热装置包括吸热管、散热管和增压机构，所述吸热管的两端分别与散热管的两端连接，并且吸热管和散热管的连接处设有增压机构；

所述吸热管和散热管中装有导热介质；

所述吸热管安装于所述格栅层之间，所述散热管安装于scr反应器烟气进口处。

所述导热介质为导热油或者导热气体。

所述增压机构包括第一加速泵和第二加速泵；

所述吸热管的两端分别通过第一加速泵和第二加速泵与散热管的两端连接。

随着导热介质流动方向，所述吸热管的管径逐渐增大，吸热管起始端的管径与末端的管径比为0.3～0.6，优选为0.5。

随着导热介质流动方向，所述散热管的管径逐渐减小，散热管末端的管径与起始端的管径比为0.3～0.6，优选为0.5。

所述吸热管和散热管的外侧均设有翅片。

本发明还包括吸热管固定板，该吸热管固定板插入所述格栅层的缝隙中，并且该吸热管固定板上设有供所述热水管穿过的安装孔；所述吸热管固定安装于所述吸热管固定板上。

所述吸热管的间距为所述导气格栅总长度的为0.2～0.4，优选为0.25。所述导气格栅并排设置，所述热水管循环往复地穿过所述导气格栅。

与现有技术相比，本发明提供了一种提高scr系统低负荷运行脱硝能力的省煤器，将省煤器处的热量通过导热装置传送到scr反应器中，提高反应气体的温度，从而提高scr系统的脱硝能力；设置管径渐变的吸热管和散热管，考虑了导热介质热胀冷缩的变化，当导热介质为导热油时，可以保证导热油体积流速一致，提高传热的均匀性，当导热介质为导热气体时，利用导热气体的压缩放热和膨胀吸热的原理传递热量，有利于提高传热效率；并且导热管和散热管的管外侧设置有翅片，能够增加导热效果；本发明还具有优良的灵活性，可以使用于不同烟温设置情况，可以通过调节导气格栅上吸热端的设置个数和距离分布调节导热效果，使本发明的适用范围更广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中导热装置的结构示意图；

图中，1为底座、2为热水管、3为导气格栅、4为出水口、5为进水口、6为吸热端、7为第一加速泵、8为第二加速泵、9为散热端、10为散热管、11为吸热管。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种提高scr系统低负荷运行脱硝能力的省煤器，包括导气格栅3和导热装置，该导气格栅3由若干个格栅层依次排列构成，导气格栅3上设有安装孔，热水管2穿过安装孔与导气格栅3配套连接；热水管2的出水口4与输水泵的进口连接，热水管2的进水口5与输水泵出水口连接；导气格栅3并排设置，水平方向有四排，竖直方向也为四排；热水管2循环往复地穿过导气格栅3。

导热装置分为吸热端6和散热端9，具体结构为相互连通的吸热管11、散热管10和增压机构，吸热管11安装于格栅层之间，吸热管11的间距为导气格栅3总长度的0.25；散热管10安装于scr反应器烟气进口处；吸热管11和散热管10内装有导热介质导热油，导热油在吸热管11、散热管10内循环往复流动，将省煤器处烟气的热量输送至scr反应器内，提高反应器进口物料温度。

具体连接方式为：吸热管11的末端通过第一加速泵7与散热管10的起始端连接，吸热管11的起始端通过第二加速泵8与散热管10的末端连接，导热油的运动过程为从吸热管11的起始端流向吸热管11的末端，经过第二加速泵8加压后，流入散热管10的起始端，然后流向散热管10的末端，在经过第一加速泵7的加压后流入吸热管11的起始端，形成循环。

考虑到导热油的热胀冷缩会导致导热装置内导热油流速的变化，在温度较低的一端导热油体积较小，将管径设置为小管径，可以保持导热油在整个装置内流速一致，使得换热更加均匀，效果更高；因此，本实施例中散热端9中设置有从起始端到末端为直径逐渐减小的散热管10；吸热端6中设置有从起始端到末端为直径逐渐增大的吸热管11；其中，吸热管11起始端的管径与末端的管径比为1：2；散热管末端的管径与起始端的管径比为1：2。

为了进一步增强换热效果，吸热管11和散热管10的外侧均设有翅片。

为了方便吸热管11的安装，本实施例设置了吸热管固定板，该吸热管11固定板插入格栅层的缝隙中，并且该吸热管固定板上设有供热水管2穿过的安装孔；吸热管11固定安装于吸热管固定板上。

实施例2

一种提高scr系统低负荷运行脱硝能力的省煤器，包括导气格栅3和导热装置，该导气格栅3由若干个格栅层依次排列构成，导气格栅3上设有安装孔，热水管2穿过安装孔与导气格栅3配套连接；热水管2的出水口4与输水泵的进口连接，热水管2的进水口5与输水泵出水口连接；导气格栅3并排设置，水平方向有四排，竖直方向也为四排；热水管2循环往复地穿过导气格栅3。

导热装置分为吸热端6和散热端9，具体结构为相互连通的吸热管11、散热管10和增压机构，吸热管11安装于格栅层之间，吸热管11的间距为导气格栅3总长度的0.4；散热管10安装于scr反应器烟气进口处；吸热管11和散热管10内装有导热介质导热气体，导热气体在吸热管11、散热管10内循环往复流动，将省煤器处烟气的热量输送至scr反应器内，提高反应器进口物料温度。

具体连接方式为：吸热管11的末端通过第一加速泵7与散热管10的起始端连接，吸热管11的起始端通过第二加速泵8与散热管10的末端连接，导热油的运动过程为从吸热管11的起始端流向吸热管11的末端，经过第二加速泵8加压后，流入散热管10的起始端，然后流向散热管10的末端，在经过第一加速泵7的加压后流入吸热管11的起始端，形成循环。

导热气体的热胀冷缩现象更加明显，本装置利用导热气体的压缩放热和膨胀吸热的原理传递热量，将散热管的末端管径设置为小管径，有利于对导热气体进行压缩，使得导热气体的温度升高，在散热端更有利于放热；将吸热管的末端设置为大管径，使得导热气体体积增加，温度降低，有利于在吸热端吸热。这种管径渐变的装置，有利于保持传热温差一致，提高换热效率。其中，吸热管11起始端的管径与末端的管径比为0.3；散热管末端的管径与起始端的管径比为0.3。

为了进一步增强换热效果，吸热管11和散热管10的外侧均设有翅片。

为了方便吸热管11的安装，本实施例设置了吸热管固定板，该吸热管11固定板插入格栅层的缝隙中，并且该吸热管固定板上设有供热水管2穿过的安装孔；吸热管11固定安装于吸热管固定板上。

实施例3

一种提高scr系统低负荷运行脱硝能力的省煤器，包括导气格栅3和导热装置，该导气格栅3由若干个格栅层依次排列构成，导气格栅3上设有安装孔，热水管2穿过安装孔与导气格栅3配套连接；热水管2的出水口4与输水泵的进口连接，热水管2的进水口5与输水泵出水口连接；导气格栅3并排设置，水平方向有四排，竖直方向也为四排；热水管2循环往复地穿过导气格栅3。

导热装置分为吸热端6和散热端9，具体结构为相互连通的吸热管11、散热管10和增压机构，吸热管11安装于格栅层之间，吸热管11的间距为导气格栅3总长度的0.2；散热管10安装于scr反应器烟气进口处；吸热管11和散热管10内装有导热介质导热气体，导热气体在吸热管11、散热管10内循环往复流动，将省煤器处烟气的热量输送至scr反应器内，提高反应器进口物料温度。

具体连接方式为：吸热管11的末端通过第一加速泵7与散热管10的起始端连接，吸热管11的起始端通过第二加速泵8与散热管10的末端连接，导热油的运动过程为从吸热管11的起始端流向吸热管11的末端，经过第二加速泵8加压后，流入散热管10的起始端，然后流向散热管10的末端，在经过第一加速泵7的加压后流入吸热管11的起始端，形成循环。

导热气体的热胀冷缩现象更加明显，本装置利用导热气体的压缩放热和膨胀吸热的原理传递热量，将散热管的末端管径设置为小管径，有利于对导热气体进行压缩，使得导热气体的温度升高，在散热端更有利于放热；将吸热管的末端设置为大管径，使得导热气体体积增加，温度降低，有利于在吸热端吸热。这种管径渐变的装置，有利于保持传热温差一致，提高换热效率。其中，吸热管11起始端的管径与末端的管径比为0.6；散热管末端的管径与起始端的管径比为0.6。

为了进一步增强换热效果，吸热管11和散热管10的外侧均设有翅片。

为了方便吸热管11的安装，本实施例设置了吸热管固定板，该吸热管11固定板插入格栅层的缝隙中，并且该吸热管固定板上设有供热水管2穿过的安装孔；吸热管11固定安装于吸热管固定板上。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。