一种基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置制造方法及图纸

一种基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置，包括尿素溶液储存罐，尿素溶液储存罐的出口接雾化喷射装置，雾化喷射装置的喷口位于锅炉炉膛的高温烟道中，所述高温烟道的入口连接于锅炉后墙水冷壁，出口与锅炉原烟道出口汇合后连接SCR反应器的入口烟道。本发明专利技术可实现高温烟道内尿素热解制氨，节约炉外热解的电加热器电耗，解决了低负荷烟气温度不足的难题，实现全负荷节能安全脱硝，并且能提供更大的氨气产量，确保超低排放脱硝工程的稳定运行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置


[0001]本专利技术属于烟气脱硝
，特别涉及一种基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置。

技术介绍

[0002]氮氧化物的排放控制中，仅依靠低氮燃烧技术还不能满足脱硝的要求，还需要实施烟气脱硝技术。其中技术成熟、运行稳定且脱硝效率最高的选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)，即烟气中氮氧化物在催化剂的作用下，与还原剂发生反应生成无毒无污染的氮气和水。
[0003]脱硝还原剂主要为液氨、氨水和尿素。液氨和氨水是危险化学品，而尿素则是无毒、无害的化学品，无爆炸可能性，完全没有危险性。
[0004]尿素制氨一般分为水解法和热解法。水解法是将尿素以水溶液的形式进行分解，热解法是直接快速加热雾化后的尿素溶液。
[0005]尿素有水解作用，在一定温度条件下能水解成氨气和而二氧化碳。在尿素水解过程中产生酸性物质会对设备造成腐蚀，而水解反应器温度较高，因此更容易受到腐蚀而造成泄漏现象，再加上水解反应器中压力较高，在运行过程中存在极大的安全隐患。
[0006]尿素热解制氨技术是利用高温空气做为热源，将雾化的尿素水溶液迅速分解成氨气。因此，在尿素热解工程中存在耗热、耗电，热解炉尾部容易堵塞等现象。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有脱硝制氨系统的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置，实现高温烟道内尿素热解制氨，节约炉外热解的电加热器电耗，解决了低负荷烟气温度不足的难题，实现全负荷节能安全脱硝，并且能提供更大的氨气产量，确保超低排放脱硝工程的稳定运行。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置，包括尿素溶液储存罐4，尿素溶液储存罐4的出口接雾化喷射装置10，雾化喷射装置10的喷口位于锅炉炉膛13的高温烟道9中，所述高温烟道9的入口连接于锅炉后墙水冷壁，出口与锅炉原烟道出口汇合后连接SCR反应器12的入口烟道11。
[0010]所述尿素溶液储存罐4的入口连接尿素转移泵3的出口，尿素转移泵3的入口连接尿素溶解罐2的出口。
[0011]所述尿素溶液储存罐4的出口通过尿素溶液输送泵5和计量分配装置6连接雾化喷射装置10，压缩空气源7连接雾化喷射装置10的气源入口，为其提供雾化动力。
[0012]所述雾化喷射装置10的喷口喷射方向与高温烟道9中气流方向垂直。
[0013]所述高温烟道9中的烟气温度为400～600℃。
[0014]所述高温烟道9上设置有高温烟气调节阀8，沿气流方向，高温烟气调节阀8位于雾
化喷射装置10喷口的前方。
[0015]所述雾化喷射装置10为双流体喷枪。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017](1)与传统尿素热解、水解制氨工艺相比，本专利技术利用锅炉烟气热量对尿素溶液进行加热分解，节约大量高品质能源。取消电加热器、绝热分解室、热风管道系统、喷氨格栅等设备，大大简化了系统设备，大幅度降低运行费用。
[0018](2)当锅炉处于低负荷运行，SCR反应器入口温度低于催化剂的使用温度时，可以通过调节高温烟气调节阀抽取更多的高温烟气，通过抽取高温烟气与SCR入口的烟气混合，使低负荷时SCR入口处烟气温度达到最低喷氨温度要求，实现锅炉全负荷烟气脱硝。同时高温烟道的尿素溶液喷射量比传统热解系统可有更大的设计余量，能提供更大的氨气量进入SCR反应器，确保超低排放脱硝工程的稳定运行。
[0019](3)具有普遍适用性，适用于煤粉炉、链条炉、循环流化床炉等存在高温烟气取出及放置高温烟道空间的所有炉型。
[0020](4)高温烟道尿素热解制氨工艺将尿素喷入高温烟道中，借助高温烟气热量将尿素溶液热解成氨气，避免了炉内直喷工艺中尿素液滴对受热面造成腐蚀、尿素溶液过多的水带入锅炉影响锅炉效率。
[0021](5)可消除尿素热解不完全或低温结晶导致喷氨格栅堵塞的风险。
附图说明
[0022]图1是本专利技术结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。
[0024]如图1所示，本专利技术为一种基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置，包括在锅炉炉膛13上开设的高温烟道9，高温烟道9的入口具体可设置于锅炉后墙水冷壁上具有合适温度区间的位置，其出口与锅炉原烟道(即低温烟道)出口汇合后连接SCR反应器12的入口烟道11。在高温烟道9中布设若干雾化喷射装置10，雾化喷射装置10的喷口位于高温烟道9中，向高温烟道9喷射雾化的尿素溶液，其喷射方向宜与高温烟道9中气流方向垂直，也为有一定夹角的逆向喷入。
[0025]本专利技术中，雾化喷射装置10采用双流体喷枪。为实现雾化喷射，雾化喷射装置10的液相入口连接尿素溶液储存罐4的出口，气源入口连接压缩空气源7，即，由尿素溶液储存罐4提供尿素溶液，由压缩空气源7提供雾化动力。
[0026]为实现尿素溶液的定量供给，可在尿素溶液储存罐4与雾化喷射装置10的连接管路上设置尿素溶液输送泵5和计量分配装置6。
[0027]为实现尿素溶液的配置，采用尿素溶解罐2，并可为尿素溶解罐2搭配斗式提升机1，尿素溶解罐2通过尿素转移泵3连接尿素溶液储存罐4，向其提供配好的尿素溶液。
[0028]本专利技术中，为保证尿素热解的顺利进行，高温烟道9中的烟气温度一般应为400～600℃，为调整温度，可在高温烟道9上设置高温烟气调节阀8，沿气流方向，高温烟气调节阀8应位于雾化喷射装置10喷口的前方，高温烟气调节阀8可采用常用的插板阀。
[0029]本专利技术的基本原理为：
[0030]以高温烟气作为热源，尿素溶液在400～600℃下快速分解生成氨，作为SCR脱硝还原剂，尿素热解的化学反应方程式为：
[0031]CO(NH2)2＝NH3+HNCO
[0032]HNCO+H2O＝NH3+CO2[0033]本专利技术的工艺流程如下：
[0034]首先用斗式提升机1将尿素颗粒输送到装有除盐水的尿素溶解罐2，溶解成重量浓度50％左右的尿素溶液(需要外部加热，溶液温度保持在40℃以上)，通过尿素溶液转移泵3输送到尿素溶液储存罐4。
[0035]尿素溶液经尿素溶液输送泵5、计量分配装置6送入雾化喷射装置10，压缩空气将尿素溶液雾化喷入高温烟道9中与高温烟气混合，利用高温烟气(400℃～600℃)将尿素溶液在烟道中加热并分解成氨气。氨气与烟气的混合物进入装有催化剂的SCR反应器12中，在催化剂的作用下，氨气与烟气中的氮氧化物发生反应生成无害的氮气和水。
[0036]本专利技术采用高温烟道热解尿素制氨工艺，利用高温烟气热量将尿素溶液热解得到氨气，即避免了炉内尿素直喷热解技术中尿素液滴对受热面造成腐蚀及对锅炉效率的影响，又节约了电加热的电耗，降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置，其特征在于，包括尿素溶液储存罐(4)，尿素溶液储存罐(4)的出口接雾化喷射装置(10)，雾化喷射装置(10)的喷口位于锅炉炉膛(13)的高温烟道(9)中，所述高温烟道(9)的入口连接于锅炉后墙水冷壁，出口与锅炉原烟道出口汇合后连接SCR反应器(12)的入口烟道(11)。2.根据权利要求1所述基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置，其特征在于，所述尿素溶液储存罐(4)的入口连接尿素转移泵(3)的出口，尿素转移泵(3)的入口连接尿素溶解罐(2)的出口。3.根据权利要求1所述基于高低温烟气混合的SCR脱硝尿素热解制氨装置，其特征在于，所述尿素溶液储存罐(4)的出口通过尿素溶液输送泵(5)和计量分配装置(6)连接雾化喷射装置(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文涛，周涛，曹军民，兰鹏晖，姬少斌，
申请(专利权)人：西安交大思源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：