直喷尿素法ＳＣＲ烟气脱硝工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种直喷尿素法ＳＣＲ烟气脱硝工艺及装置，通过向ＳＣＲ反应器上游烟道内直接喷入尿素，充分利用烟气本身温度来加热和分解尿素，从而得到氨气，烟气中的ＮＯｘ和氨气在催化剂作用下发生还原反应，生成Ｎ２和Ｈ２Ｏ，达到去除烟气中氮氧化物的目的；本发明专利技术与现有技术相比，在达到相同的脱硝效果的同时，无需建立单独的尿素热解或水解系统，减少了投资成本，同时无需外加燃料加热，最大程度的节约能量消耗，降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烟气净化
，具体涉及一种SCR烟气脱硝工艺及装置。
技术介绍
氮氧化物作为主要的大气污染物之一，已受到越来越多的关注，其将成为继脱硫 之后国家污染控制的又一重点领域。SCR (selective catalyst reactive)烟气脱硝技 术是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术之一，有脱硝效率高、选择性好、运行稳定可靠等优 点，自七十年代后期在日本安装第一台电厂SCR装置以来，得到迅猛发展，在日本已有超过 170个商业SCR装置在运行，装机容量接近100，000MW ；欧洲自1985年引进SCR技术以来， 也得到迅速普及，目前装机容量已达60，000MW。SCR脱硝装置已成为发达国家电厂的必备， 其工作原理是在280-420 °C温度下，烟气中的NOx和上游烟道内喷入的还原剂NH3在催 化剂作用下发生还原反应，生成N2和H2O等。SCR脱硝工艺需要氨作为还原剂，一般有三种形态液氨、尿素、氨水。目前使用较 多的为液氨，大多SCR脱硝技术也都采用此工艺，但由于液氨装置属于高危险品，其储存， 运输都极为不便，且对电厂及周边环境都存在较大的安全隐患，因此在一些人口较为集中 或靠近市区的一些电厂开始采用尿素作为其还原剂以提高脱硝装置的安全性。尿素制取 氨，通常有两种方法热解和水解。水解法是将尿素以水溶液的形式加以分解，热解法是直 接快速加热雾化后的尿素溶液进行分解。尿素水解目前主要采用AOD方法和U2A方法， AOD法起始于1996 1997年，U2A方法大约在1999年。尿素作为还原剂的脱硝工艺主 要是将固态的尿素先制成尿素溶液，通过单独的热解或水解系统将尿素溶液制成氨气，通 入反应器与催化剂反应，由于单独的热解或水解系统加大了脱硝工艺的投入成本和运行成 本，同时尿素热解或水解工艺存在技术较为复杂，成本较高等问题，制约着其普及和发展。水解尿素法的AOD方法的专利(美国专利号5985224、6093380和6616901) 拥有者为Hera，LLC公司，U2A方法的专利拥有者是EC&C Technologies, Inc公司( 美国专利号6077491)，热解法的专利拥有者是美国美国燃料技术公司NOx 0UTULTRA工 艺，各种方法均有相应的特点和工业应用业绩。中国专利一种利用尿素溶液法的烟气脱硝 装置(专利200810101981. 3)，是通过加热尿素溶液来制取氨气进行反应的脱硝系统；用于 烟气脱硝的尿素热解反应器(专利200910242923. 7)，是专利技术了一套热解反应炉来抽取氨 气。目前的专利技术都是通过单独的热解或水解系统来生成氨气，一般通过外加燃料加热， 需要消耗大量热源，运行成本高，并且水解或热解法单独分解系统的投资成本高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种直喷尿素法SCR烟气脱硝工艺及装置，无需建立单 独的尿素热解或水解系统，减少投资成本，同时无需外加燃料加热，最大程度的节约能量消 耗，降低运行成本。本专利技术的目的之一是提供一种直喷尿素法SCR烟气脱硝工艺，其包括以下步骤(1)使用引自SCR反应器烟道内的烟气对尿素进行预加热后，将烟气送回烟道；(2)将预加热后的尿素喷入SCR反应器上游烟道，尿素与烟气接触换热，尿素分解为包 含氨气的气体分解物；(3)烟气和气体分解物进入SCR反应器，烟气中的NOx和气体分解物中的氨气在催化 剂作用下发生还原反应，生成队和H20。进一步，还包括在所述步骤(1)前对尿素进行研磨，使尿素粉末化的步骤；进一步，所述步骤(3)中，烟气和气体分解物进入SCR反应器前，先经过混合器充分混合；进一步，所述步骤(1)中，预加热后尿素温度达到16(T260°C ；所述SCR反应器上游烟道 内的烟气温度大于350°C，当烟气温度低于350°C时，停止喷射尿素。本专利技术的目的之二是提供一种直喷尿素法SCR烟气脱硝装置，包括SCR反应器，弓丨 用SCR反应器烟道内的烟气对尿素进行预加热的尿素加热器，以及尿素喷射器，所述尿素 加热器的尿素出口与尿素喷射器的尿素入口连通，尿素喷射器的喷嘴接入SCR反应器上游 烟道内。进一步，还包括尿素研磨系统，所述尿素研磨系统包括依次连通的尿素储仓、研磨 机和螺旋给料机，所述螺旋给料机的出料口与所述尿素加热器的尿素入口连通；进一步，所述SCR反应器上游烟道内尿素喷射器的喷嘴后设有静态混合器，静态混合 器的安装位置距离SCR反应器的入口大于5倍静态混合器的长度； 进一步，所述尿素喷射器为采用热蒸汽作为动力源的气固喷射器； 进一步，所述尿素喷射器的喷嘴设有多个喷点；进一步，所述对尿素进行预加热的烟气是以多点引取的方式引自于SCR反应器下游烟 道，且烟道上引出点位于返回点前。本专利技术的有益效果在于本专利技术通过向SCR反应器上游烟道内直接喷入尿素，充 分利用烟气本身温度来加热和分解尿素，从而得到氨气，烟气中的NOx和氨气在催化剂作 用下发生还原反应，生成N2和H2O,达到去除烟气中氮氧化物的目的；本专利技术与现有技术相 比，在达到相同的脱硝效果的同时，无需建立单独的尿素热解或水解系统，减少了投资成 本，同时无需外加燃料加热，最大程度的节约能量消耗，降低运行成本。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进 一步的详细描述，其中图1为本专利技术的直喷尿素法SCR烟气脱硝装置的结构示意图。具体实施例方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。本专利技术的直喷尿素法SCR烟气脱硝工艺，其包括以下步骤(1)使用引自SCR反应器烟道内的烟气对尿素进行预加热后，将烟气送回烟道；(2)将预加热后的尿素喷入SCR反应器上游烟道，尿素与烟气接触换热，尿素分解为包 含氨气的气体分解物；(3)烟气和气体分解物进入SCR反应器，烟气中的NOx和气体分解物中的氨气在催化 剂作用下发生还原反应，生成队和H20。由于粉末化的尿素比表面积更大，与烟气间传热效率更高，更容易分解；因此，在 进行所述步骤(1)前，还可以增加一个对尿素进行研磨，使尿素粉末化的步骤。所述步骤(3 )中，烟气和气体分解物进入SCR反应器前，最好是先经过混合器充分 混合，这样有利于还原反应充分。由于尿素高压下O. OMPa)的分解温度为160_240°C，在常压下的分解温度为 35(T460°C左右，因此需要控制预加热后尿素温度至少达到160°C，达到分解条件，再将其喷 入350°C以上的烟气中，这样才能迅速充分的分解。因此较优的工艺条件是所述步骤(1) 中，预加热后尿素温度达到16(T260°C ；所述SCR反应器上游烟道内的烟气温度大于350°C， 当烟气温度低于350°C时，停止喷射尿素；烟气温度太低，就不能充分分解尿素，影响本发 明的脱硝效果。图1为本专利技术的直喷尿素法SCR烟气脱硝装置的结构示意图，如图1所示，本专利技术 的直喷尿素法SCR烟气脱硝装置，包括SCR反应器1，引用SCR反应器1烟道内的烟气对尿 素进行预加热的尿素加热器2，以及尿素喷射器3，所述尿素加热器2的尿素出口与尿素喷 射器3的尿素入口连通，尿素喷射器3的喷嘴32接入SCR反应器1上游烟道内。为了得到粉末化的尿素，使尿素分解更充分，本专利技术的烟气脱硝装置还包括尿素 研磨系统，所述尿本文档来自技高网...

【技术保护点】
直喷尿素法ＳＣＲ烟气脱硝工艺，其特征在于：包括以下步骤：（１）使用引自ＳＣＲ反应器烟道内的烟气对尿素进行预加热后，将烟气送回烟道；（２）将预加热后的尿素喷入ＳＣＲ反应器上游烟道，尿素与烟气接触换热，尿素分解为包含氨气的气体分解物；（３）烟气和气体分解物进入ＳＣＲ反应器，烟气中的ＮＯ↓［ｘ］和气体分解物中的氨气在催化剂作用下发生还原反应，生成Ｎ↓［２］和Ｈ↓［２］Ｏ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴其荣，杜云贵，隋建材，曾庆，魏丽斯，李远庆，谭忠，雷达，
申请(专利权)人：中电投远达环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：85[]