本实用新型专利技术公开了一种SCR脱硝还原剂喷射装置，属于锅炉SCR脱硝领域，包括一端连通至锅炉500℃-900℃温度区域，另一端连通至SCR反应器入口烟道的脱硝还原剂通道，所述脱硝还原剂通道包括依次连通的尿素分解管道、氨/烟气混合气体管道和氨注射管道，所述尿素分解管道设有尿素溶液喷枪。本实用新型专利技术是一种投资和运行成本低、能耗低、安全可靠性高、尿素分解完全的SCR脱硝还原剂喷射装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于锅炉SCR脱硝领域。
技术介绍
选择性催化还原烟气脱硝工艺(Selective Catalytic Reduction of NOx,简称SCR脱硝工艺)还原剂主要有液氨、氨水、尿素三种形态。液氨由于工艺系统简单, 投资和运行成本较低，在SCR脱硝工艺中应用较广，但是液氨属于高危险还原品，其运输和储存要求苛刻且越来越多地受到政策、法规的限制，极为不便；同样，氨水也因为其运输、储存问题以及投资运行成本居高而受到应用的局限；作为安全性要求较低的SCR脱硝还原剂一尿素具有与液氨相同的脱硝性能，是绿色肥料，没有危险性政策、法规限制，可以方便地被运输、储存和使用，目前，尿素作为SCR脱硝还原剂已逐渐被电厂采用。尿素作为SCR脱硝还原剂，目前的通常工艺是要设置单独的尿素制氨系统，将尿素预先分解成氨气，然后再将氨气送入脱硝装置。常用的尿素制氨有两种工艺尿素热解制氨和尿素水解制氨，热解法是尿素溶液在600°C的常压环境中快速受热分解成气氨,其热源通常采用300°C左右的锅炉一次热风或空气，然后经过加热器加热到600°C ;水解法是尿素溶液在140-200°C温度、压力O. 4-2. OMPa的环境中发生水解反应生成气氨，其热源一般是引入水蒸气到水解器。无论是尿素热解还是水解制氨，都免不了引入热源需要消耗大量的能量，且系统设计复杂、投资和运行成本过高。专利文献公开号CN 101734685 A，中国专利技术专利申请公开了一种利用尿素定量生产氨并脱硝的方法，是将尿素固体颗粒预先加热到132. 7°C使其呈熔融态，将熔融态的尿素雾化喷入尿素热解反应器中使其分解为含氨混合气，含氨混合气送入脱硝催化剂表面在催化剂作用下继续分解为氨气并参与脱硝反应。该方法缺陷在于输送熔融态的尿素技术难度大、材料要求高、难于雾化、安全可靠性差，含氨混合气继续分解为氨气需要催化剂，投资和运行成本大。专利文献公开号CN 102068904 A，中国专利技术专利申请公开了一种在常规脱硝反应器下游烟气引入280-410°C的烟气作为尿素分解热源的SCR脱硝方法和装置，见附图图3。储存于尿素储仓4的尿素颗粒下料到研磨机5研磨，研磨后的尿素粉末经过螺旋给料机6给料到尿素加热器2。尿素加热器4的热源从SCR反应器I下游烟道抽出烟气加热尿素后再返回SCR反应器I下游烟道，加热后的尿素粉末由进料调节阀33调节尿素粉末量并由热蒸汽进口调节阀31调节蒸汽送入尿素喷射器3，喷射器3中的尿素粉末通过喷嘴32喷射到SCR反应器I上游烟道。此方法不足采用尿素粉末，以及引SCR反应器下游烟道仅280-410°C的烟气来加热尿素粉末使之分解成氨气，尿素分解不完全、氨气的产率低、伴生的中间副产物高，尿素的利用率低、耗量大；抽取烟气需要本身也需要能耗；以尿素粉末的型式喷入反应器上游烟道进行脱硝，还会带来新的问题尿素粉末处理困难、喷射量不易控制，且管道、喷嘴易堵塞、安全可靠性差。同时由于还需要引入热的蒸汽消耗额外的能量，投资和运行成本较高，整个脱硝装置的能耗也较大。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种投资和运行成本低、能耗低、安全可靠性高、尿素分解完全的SCR脱硝还原剂喷射装置。本技术目的通过下述技术方案来实现一种SCR脱硝还原剂喷射装置，包括一端连通至锅炉500°C _900°C温度区域(进一步最适宜的温度范围为600 V -700 °C )，另一端连通至SCR反应器入口烟道的脱硝还原剂通道，所述脱硝还原剂通道包括依次连通的尿素分解管道、氨/烟气混合气体管道和氨注射管道，所述尿素分解管道设有尿素溶液喷枪。作为优选，所述氨/烟气混合气体管道长度至少满足氨/烟气混合气体停留时间 5秒，优选5-30秒，以保证尿素溶液蒸发和完全分解。作为优选，所述尿素分解通道内，尿素溶液喷枪上游设有烟气调节挡板。 作为进一步优选，所述尿素分解通道内，烟气调节挡板上游设有烟尘过滤器。作为优选，所述尿素溶液喷枪入口分别连通压缩空气管路和尿素溶液管路，所述尿素溶液管路上设有尿素溶液流量计，以及根据尿素溶液流量计信号反馈而调节尿素溶液流量的尿素溶液调节阀，所述压缩空气管路上设有压缩空气流量计，以及根据压缩空气流量计信号反馈调节压缩空气量的压缩空气调节阀。作为优选，所述氨注射管道和SCR脱硝反应器之间还设有混合器。作为优选，所述尿素分解通道内，烟气调节挡板上游还设有风机。工作过程为氨是SCR脱硝发生还原反应的最终还原剂，尿素受热分解可产生氨。在450°C时，尿素有效分解、气氨产率达到75 %，在600°C时，尿素有效分解、气氨产率达到100%，并维持到900°C。本技术根据尿素分解与气氨产率关系，根据锅炉布置特点和烟气特性，将锅炉500°C -900°C (进一步最适宜的温度范围为600°C _700°C )温度区域的烟气靠压力差自流引出少量烟气(通常大约O. 5-1%)作为热源，并将尿素溶液喷射到此烟气中，尿素溶液受热、蒸发、完全分解成气氨，气氨与烟气混和，氨/烟气混合气体被返回到SCR脱硝反应器入口与省煤器出口的烟气混合后流入SCR脱硝反应器，在催化剂作用下氨与氮氧化物发生还原反应生成水和氮气、达到脱硝的目的。本技术的有益效果本技术无需额外热源，利用锅炉布置特点和烟气特性，依靠烟气压力差，自流引出少量烟气作为尿素分解的热源，无需设置单独的尿素热解或水解系统，可极大地降低运行能耗，节省投资成本和运行成本。系统可控性强，安全可靠性高，尿素分解烟气以及喷射到脱硝装置中的尿素溶液的量和雾化颗粒尺寸可以调节，可适应脱硝工况变化和确保尿素能快速受热分解。在通过脱硝还原剂通道过程，氨/烟气混合气体中雾化的脱硝剂和烟气混合均匀，有利于之后进入SCR脱硝反应器内充分反应，提高脱硝效率。作为尿素分解的热源烟气温度高，尿素可实现100%完全分解，气氨产率和尿素利用率高，最大程度地降低了还原剂尿素消耗量。自流引出O.5-1%的少量锅炉尾部烟气作为尿素分解热源，不影响锅炉性能。本技术无需设置单独的尿素热解/水解系统和消耗额外的能耗，可大幅降低脱硝运行成本和投资成本。以300MW机组为例传统尿素热解工艺的SCR脱硝系统能耗为600kff/h,采用本技术的能耗低于60kW/h，运行能耗节省高达90%以上；同时由于减少了系统配置，本技术尿素分解系统的投资成本可节省20%。本技术尤其特别适合于大型火电站燃油、燃气锅炉以及烟气含尘量浓度低的燃煤锅炉的SCR脱硝。附图说明图I是本技术实施例的装置流程示意图；图2是本技术实施例的尿素溶液喷枪的结构示意图；图3是现有技术的装置流程示意图。 具体实施方式下列非限制性实施例用于说明本技术。如图I所示，通过开启阀门12，尿素颗粒筒仓11中的尿素落入尿素溶解罐13。在尿素溶解罐13中，尿素与加入的水14混合并溶解。尿素颗粒溶解后生成的尿素溶液通过尿素溶液循环泵15送入尿素溶液储罐16中储存。本实施例仅仅列出的是尿素溶液制备方案中的一种，本专利并未限定其如何制备尿素溶液，需要的仅仅是尿素溶液。尿素溶液储罐16中的尿素溶液通过尿素溶液给料泵17,送入到安装于尿素分解管道40中的尿素溶液喷枪2中。压缩空气19进入尿素溶液喷枪2，将尿素溶液雾化并喷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种SCR脱硝还原剂喷射装置，其特征在于：包括一端连通至锅炉500℃?900℃温度区域，另一端连通至SCR反应器入口烟道的脱硝还原剂通道，所述脱硝还原剂通道包括依次连通的尿素分解管道、氨/烟气混合气体管道和氨注射管道，所述尿素分解管道设有尿素溶液喷枪。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志忠，崔有贵，叶茂，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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