技术领域
[0001] 本发明涉及空气预热器硫酸氢氨沉积技术领域，具体涉及一种燃煤发电锅炉系统及其调峰运行方法。
相关背景技术
[0002] 燃煤机组深度调峰运行是实现能源体系规划的重要举措。但燃煤机组长期处于深度调峰期间运行时，会伴随炉膛出口燃料型氮氧化物增加。为保证环保排放要求，机组必须过量喷氨，使得氨逃逸升高。这会造成锅炉尾部空气预热器硫酸氢氨沉积，最终导致烟气阻力增加，其表现为机组出力受限。
[0003] 目前解决空气预热器硫酸氢氨沉积，主要采用在运行期间减少高硫煤掺配比例、加强蒸汽吹灰和停机期间采用高压水冲洗等方式；进行的相关设备改造主要包括空气预热器热管配前置暖风器、空气预热器热一、二次风逆流再循环、空气预热器风量分切等。但是，以上提及的技术手段无法从根本上解决燃煤机组深度调峰运行过程中因氮氧化物含量升高造成过量喷氨的问题。
具体实施方式
[0026] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 下面结合图1和图2，描述本发明的实施例。
[0028] 根据本发明的实施例，一方面，提供了一种燃煤发电锅炉系统，以解决燃煤机组在深度调峰过程中因氮氧化物含量升高喷氨量过大而导致锅炉尾部空气预热器3硫酸氢氨沉积的问题。燃煤发电锅炉系统包括锅炉本体1、氨气喷射装置7和氨气生成器4。
[0029] 锅炉本体1的烟气通道内依次安装有脱硝装置2和空气预热器3。氨气喷射装置7的输出端与锅炉本体1的烟气通道连通，氨气喷射装置7设于脱硝装置2上游，氨气喷射装置7的输入端连通有压缩空气供给管路。氨气生成器4的输出端与锅炉本体1的烟气通道之间连通有氨气管路9，氨气生成器4的输出端与氨气喷射装置7的输入端之间连通有氨气支路10，氨气管路9设于氨气喷射装置7的输出端与脱硝装置2之间。
[0030] 通过设置压缩空气供给管路，在从氨气管路9进入到烟气通道的氨气与烟气反应之前，利用压缩空气携带部分氨气预先通过喷射的方式进入到烟气通道内，对烟气进行一次扰动脱硝，然后再利用从氨气管路9进入的氨气与烟气反应进行，在脱硝装置2处进行二次脱硝。压缩空气能够为氨气与烟气混合提供射流刚性，同时增加对烟道内烟气流场的扰动，保证烟气与氨气混合均匀。在发电机组深度调峰过程中，通过压缩空气携带氨气预先喷射至烟气通道内提前进行一步烟气脱硝，降低脱硝装置2入口处烟气中的氮氧化物含量，减少氨逃逸的生成，进而抑制空气预热器3内硫酸氢氨的沉积，防止因过量喷氨而导致空气预热器3硫酸氢氨沉积。
[0031] 进一步地，氨气喷射装置7的输出端和氨气管路9连通在烟气通道的水平段上。氨气喷射装置7的输出端设置有多个喷射出口14，氨气喷射装置7的输入端与多个喷射出口14之间通过多个喷射流道13连通。多个喷射出口14在氨气喷射装置7的输出端呈点阵形式均匀布置。氨气喷射系统喷口采用点阵式形式以保证氨气射入的均匀性；采用压缩空气用以提供射流刚性，同时增加对水平烟道内烟气流场的扰动，保证烟气与氨气混合均匀。
[0032] 具体地，氨气喷射装置7在烟气通道上的安装位置需要根据深度调峰期间烟气温度的情况，布置在水平烟道分隔屏后面，保证深度调峰期间烟气温度满足800～1000℃之间的反应要求，使氨气迅速的与烟气中的氮氧化物反应，生成氮气。氨气喷射装置7同时采用可以自由启停的方式。
[0033] 在一个实施例中，氨气喷射装置7的输入端安装有氨气混合装置11，压缩空气供给管路和氨气生成器4均与氨气混合装置11连通，以在喷射之前将压缩空气与氨气进行混合，从而提高压缩空气与氨气混合气体中成分的均匀程度，从而保证压缩空气动能能够充分提供的到氨气中，使得氨气采用喷射的方式进入到烟气通道内，提升氨气与烟气的混合程度。
[0034] 在一个实施例中，为了保证压缩空气供给的连续性，在压缩空气供给管路上安装有压缩空气储罐8。压缩空气通过压缩空气罐直接送至作为氨气喷射装置7的喷枪内部，主要用以保证气流刚性，同时增加了对水平烟道内烟气流场的扰动，保证烟气与氨气混合均匀。在氨气退出后，还能够对氨气喷射装置7和烟气通道进行吹扫，防止枪管内灰尘沉积。
[0035] 在一些其他实施例中，还可以将压缩空气供给管路与空气压缩机连通，利用空气压缩机直接压缩环境中的空气并通过压缩空气供给管路输送到氨气混合装置11中。
[0036] 在一个实施例中，氨气生成器4的输入端连通有尿素溶液储件5和风机6，其中尿素溶液储件5选用尿素溶液罐，尿素在与水混合后形成尿素溶液设于尿素溶液储件5内，尿素溶液通过管路从尿素溶液储件5输送到氨气生成器4中，在风机6提供的动力将尿素溶液分解生成的氨气和二氧化碳气体吹走，从而保证尿素溶液在氨气生成器4中能够较高的分解效率。
[0037] 在一个实施例中，氨气管路9的输出端安装有喷氨栅格网12，使得氨气从氨气管路9中更加分散地进入到烟气通道内，避免氨气在氨气管路9出口处发生合成反应造成固态物质在氨气管路9出口端沉积而发生堵塞。
[0038] 第二方面，本发明还提供了一种燃煤发电锅炉系统的调峰运行方法，燃煤发电锅炉系统安装在燃煤发电系统中，包括以下步骤：
[0039] 锅炉本体1运行产生烟气从烟气通道中向外排放，压缩空气通过压缩空气供给管路输送至氨气喷射装置7以喷射至烟气通道中；
[0040] 当燃煤发电系统进入深度调峰运行工况时，氨气生成器4生成氨气，其中部分氨气通过氨气管路9输送至烟气通道内，剩余氨气通过氨气支路10进入氨气喷射装置7内与压缩空气混合后喷射至烟气通道中。
[0041] 该方法主要用于机组深度调峰过程中，以水平烟道作为反应器提前进行烟气脱硝，降低氮氧化物含量，防止因过量喷氨而导致空气预热器3硫酸氢氨沉积。在发电机组深度调峰过程中，通过压缩空气携带氨气预先喷射至烟气通道内提前进行一步烟气脱硝，降低脱硝装置2入口处烟气中的氮氧化物含量，减少氨逃逸的生成，进而抑制空气预热器3内硫酸氢氨的沉积，防止因过量喷氨而导致空气预热器3硫酸氢氨沉积。
[0042] 在一种可选的实施方式中，当燃煤发电系统高负荷运行、烟气温度不满足投入要求或燃煤发电系统发生故障时，氨气生成器4停止供给氨气，同时压缩空气供给管路停止供给压缩空气。防止氨气喷射装置7在没有气流冷却的情况下导致喷口堵塞或者受高温烧损。
[0043] 虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
