專利名稱:尿素溶液加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示一種尿素溶液加熱系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛、加熱器、反應(yīng)系統(tǒng)、尿素溶液供給系統(tǒng)及鍋爐尾部煙道，所述鍋爐爐膛具有空氣預(yù)熱器；上述鍋爐尾部煙道具有將上述鍋爐爐膛與所述反應(yīng)系統(tǒng)連通的鍋爐尾部脫硝前煙道及將反應(yīng)系統(tǒng)與空氣預(yù)熱器連通的煙氣尾部脫硝后煙道；所述尿素溶液供給系統(tǒng)設(shè)有穿過(guò)所述換熱器的尿素溶液管道，并直接連接反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)；所述尿素溶液管道先穿過(guò)鍋爐尾部煙道進(jìn)行預(yù)加熱。通過(guò)將可輸送尿素溶液的尿素溶液管道在高溫加熱之前，先在鍋爐尾部煙道內(nèi)作預(yù)加熱，降低尿素溶液在常溫直接進(jìn)入高溫狀態(tài)下對(duì)設(shè)備的腐蝕性。
【專利說(shuō)明】尿素溶液加熱系統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種燃煤電廠用的煙氣脫硝系統(tǒng)，尤其涉及一種對(duì)其所用的尿素 溶液加熱的尿素溶液加熱系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 燃煤電廠煙氣中的氮氧化物(NOx)是主要的大氣污染物之一，目前主要應(yīng)用選擇 性催化還原技術(shù)(SCR)治理煙氣中的氮氧化物的排放，即利用還原劑有選擇性的與煙氣中 的氮氧化物反應(yīng)，并生成無(wú)毒無(wú)污染的氮?dú)?N 2)和水(H20)，達(dá)到脫硝環(huán)保的目的。脫硝系統(tǒng) 常用的還原劑有液氨、氨水及尿素溶液，選擇尿素作為還原劑，具有安全性高、來(lái)源廣泛、易 于運(yùn)輸和儲(chǔ)存等特點(diǎn)，在環(huán)保領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其作用原理是將尿素溶液通過(guò)熱解 裝置熱解成氨氣，送至SCR系統(tǒng)中，再與煙氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)脫硝環(huán)保的目的。
[0003] 請(qǐng)參閱于2011年12月7日公告的中國(guó)發(fā)明專利第201120063430.X號(hào)，揭露一種鍋 爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)，與所述氨基物質(zhì)溶液制備系 統(tǒng)連接的位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液（即尿素溶液)供給及控制裝置，以及位于鍋爐轉(zhuǎn)向室 內(nèi)的氨基物質(zhì)溶液噴射器組，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組與所述氨基物質(zhì)溶液供給及控制 裝置之間通過(guò)氨基物質(zhì)溶液輸送管道連接，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組布置在煙氣溫度為 300-700°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)。上述鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，是通過(guò)氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)直接噴 入鍋爐中進(jìn)行分解，生成氨氣，并進(jìn)入SCR系統(tǒng)中，這種結(jié)構(gòu)增加了氨氣的流經(jīng)長(zhǎng)度，無(wú)形中 損耗了氨氣，并增加了運(yùn)行成本，且對(duì)后序流經(jīng)的設(shè)備容易產(chǎn)生腐蝕，噴射器組直接安置在 爐內(nèi)，一旦發(fā)生故障，必經(jīng)進(jìn)入爐內(nèi)維護(hù)，帶來(lái)較多不便。并且該尿素溶液直接噴入鍋爐內(nèi)， 在尿素溶液由常溫35°C狀態(tài)下，直接噴入高溫中，容易對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕性，影響設(shè)備的使用 壽命。
[0004] 由此，需要涉及一種實(shí)用需求的尿素溶液加熱系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)需求。 【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種降低腐蝕性的尿素溶液加熱系統(tǒng)。
[0006] 本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種尿素溶液加熱系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛1、 加熱器2、反應(yīng)系統(tǒng)3、尿素溶液供給系統(tǒng)4及鍋爐尾部煙道5,所述鍋爐爐膛具有空氣預(yù)熱器 14;上述鍋爐尾部煙道具有將上述鍋爐爐膛1與所述反應(yīng)系統(tǒng)連通的鍋爐尾部脫硝前煙道 51及將反應(yīng)系統(tǒng)與空氣預(yù)熱器連通的煙氣尾部脫硝后煙道52;所述尿素溶液供給系統(tǒng)4設(shè) 有穿過(guò)所述加熱器2的尿素溶液管道41，并直接連接反應(yīng)系統(tǒng)3內(nèi)；所述尿素溶液管道先穿 過(guò)鍋爐尾部煙道5進(jìn)行預(yù)加熱。
[0007] 進(jìn)一步改進(jìn)方案有:所述尿素溶液供給系統(tǒng)4的尿素溶液管道41穿過(guò)上述鍋爐尾 部脫硝前煙道51后進(jìn)入上述加熱器2。
[0008] 進(jìn)一步改進(jìn)方案有:所述尿素溶液供給系統(tǒng)(4)的尿素溶液管道41穿過(guò)上述鍋爐 尾部脫硝后煙道52。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)方案有:所述加熱器2為換熱器，該換熱器包括換熱腔體21、連接換熱 腔體一端的進(jìn)煙管道22、連接換熱腔體另一端的出煙管道23,且所述進(jìn)煙管道另一端連通 上述鍋爐爐膛1，所述尿素溶液管道41穿過(guò)所述換熱器進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)方案有:所述加熱器為電加熱器，并對(duì)尿素溶液換熱后達(dá)到450°C以上 后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)。
[0011] 本實(shí)用新型的有益效果如下:通過(guò)將可輸送尿素溶液的尿素溶液管道在高溫加熱 之前，先在鍋爐尾部煙道內(nèi)作預(yù)加熱，降低尿素溶液在常溫直接進(jìn)入高溫狀態(tài)下對(duì)設(shè)備的 腐蝕性。 【【附圖說(shuō)明】
】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型尿素溶液加熱系統(tǒng)中的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)的示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0013] 如圖1所示，為本實(shí)用新型一種尿素溶液加熱系統(tǒng)中的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)的 實(shí)施方式，其包括鍋爐爐膛1、加熱器2、SCR反應(yīng)器3、尿素溶液供給系統(tǒng)4、鍋爐尾部煙道、熱 解爐6及一次熱風(fēng)系統(tǒng)7。
[0014] 所述鍋爐爐膛1是生成高溫?zé)煔獾脑O(shè)備，其內(nèi)設(shè)有過(guò)熱器11、鍋爐轉(zhuǎn)向器12、鍋爐 省煤器13及位于下端的空氣預(yù)熱器14。在本實(shí)施方式中，該加熱器為換熱器，當(dāng)然，該加熱 器也可為電加熱器。如下以換熱器作實(shí)施說(shuō)明，該加熱器2包括換熱腔體21、連接換熱腔體 一端的進(jìn)煙管道22、連接換熱腔體另一端的出煙管道23,且該進(jìn)煙管道22另一端連通上述 鍋爐爐膛1，由此，該鍋爐爐膛1的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)進(jìn)煙管道22進(jìn)入所述加熱器2中，作為換熱 介質(zhì)，并經(jīng)加熱器2的另一端連接的出煙管道23排入空氣預(yù)熱器14內(nèi)。當(dāng)然，該加熱器2可 以是管殼式、套管式等形式換熱器。所述鍋爐尾部煙道具有將SCR反應(yīng)器3與空氣預(yù)熱器14 連通的鍋爐尾部脫硝前煙道52。
[0015] 所述尿素溶液供給系統(tǒng)4設(shè)有尿素溶液管道41及給料栗42,通過(guò)給料栗42施壓將 尿素溶液供給系統(tǒng)4的尿素溶液由尿素溶液管道41輸送到所述加熱器2中，經(jīng)過(guò)所述加熱器 2進(jìn)行換熱后，由尿素溶液管道41傳送到熱解爐6內(nèi)，發(fā)生霧化，在本實(shí)施方式中，經(jīng)過(guò)所述 加熱器2排出的尿素溶液保持到450°C高溫以上。
[0016] 上述鍋爐尾部煙道具有將所述鍋爐爐膛1與所述SCR反應(yīng)器3相互連通的鍋爐尾部 脫硝前煙道51及鍋爐尾部脫硝后煙道52,所述熱解爐2設(shè)有出風(fēng)管道44,并連通所述SCR反 應(yīng)器3。所述一次熱風(fēng)系統(tǒng)7具有風(fēng)道71及連接在風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機(jī)(未圖示），該風(fēng)道連接至上 述熱解爐6內(nèi)，以傳送熱風(fēng)進(jìn)入熱解爐作為熱源內(nèi)，在本實(shí)施方式中，該風(fēng)道71穿過(guò)空氣預(yù) 熱器14,由空氣預(yù)熱器作為風(fēng)道內(nèi)空氣加熱的熱源，且風(fēng)道內(nèi)的熱風(fēng)達(dá)到280°C傳輸?shù)剿?熱解爐6內(nèi)，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，有利于降低制造熱源的制造成本。
[0017] 在本實(shí)施方式中，所述尿素溶液管道41先經(jīng)過(guò)所述鍋爐尾部脫硝前煙道51進(jìn)行預(yù) 熱（如交匯a處），再連接至所述加熱器2中，有利于降低尿素溶液的在常溫下直接進(jìn)入高溫 加熱器2中對(duì)設(shè)備的腐蝕性。當(dāng)然，該尿素溶液管道41也可先經(jīng)過(guò)所述鍋爐尾部脫硝后煙道 52進(jìn)行預(yù)加熱（如交匯b處），或者該尿素溶液管道41也可先經(jīng)過(guò)所述出煙管道23進(jìn)行預(yù)加 熱（如交匯c處），或者將該尿素溶液管道41經(jīng)過(guò)所述鍋爐尾部脫硝后煙道51、鍋爐尾部脫硝 后煙道52及出煙管道23共同進(jìn)行預(yù)加熱。
[0018] 在本實(shí)施方式中，通過(guò)如下工序?qū)崿F(xiàn)制氨流程：
[0019] 由所述鍋爐爐膛1內(nèi)的高溫?zé)煔庾鳛閾Q熱介質(zhì)，通過(guò)上述進(jìn)煙管道22引入到所述 加熱器2的換熱腔體21中；同時(shí)，所述尿素溶液供給系統(tǒng)4內(nèi)的尿素溶液通過(guò)給料栗42傳輸 到尿素溶液管道41內(nèi)，并流經(jīng)上述加熱器2進(jìn)行換熱，在尿素溶液被換熱以后，以達(dá)到450Γ 高溫狀態(tài)下，再傳輸?shù)剿鰺峤鉅t6中，并發(fā)生霧化氣化現(xiàn)象，再通過(guò)一次熱風(fēng)系統(tǒng)7傳輸熱 風(fēng)進(jìn)入所述熱解爐6內(nèi)作為熱源；另外，因鍋爐爐膛1的鍋爐尾部煙道5連接到所述SCR反應(yīng) 器3中，該煙氣與霧化氣化后的尿素溶液充分接觸，分解成氨氣，俗稱脫硝，其中，化學(xué)反應(yīng) 簡(jiǎn)易方程式如下：
[0023]本實(shí)用新型通過(guò)從鍋爐爐膛1直接引出高溫?zé)煔庾鳛榧訜崞?的換熱介質(zhì)，可提供 一種投資少、節(jié)能降耗的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，適應(yīng)目前低碳環(huán)保的發(fā)展需求，另外本實(shí) 用新型采用一次熱風(fēng)系統(tǒng)7作為熱源，與直接解熱后的尿素溶液輸送入熱解爐內(nèi)，更有利于 節(jié)約熱源，降低制造成本;而且相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型不僅減少了氨氣的損耗，而且提 供一種運(yùn)行安全可靠的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，并且所有鍋爐爐膛高溫?zé)煔饩M(jìn)行了脫硝 處理，提供了排放潔凈度，并有利于節(jié)能環(huán)保。并且通過(guò)將尿素溶液在所述鍋爐尾部脫硝前 煙道51進(jìn)行預(yù)熱，再連接至所述加熱器2中，有利于防止尿素溶液的在常溫下直接進(jìn)入加熱 器2中對(duì)設(shè)備的腐蝕性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種尿素溶液加熱系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛（1)、加熱器(2)、反應(yīng)系統(tǒng)(3)、尿素溶液供給 系統(tǒng)(4)及鍋爐尾部煙道(5)，所述鍋爐爐膛具有空氣預(yù)熱器（14);其特征在于:上述鍋爐尾 部煙道具有將上述鍋爐爐膛（1)與所述反應(yīng)系統(tǒng)連通的鍋爐尾部脫硝前煙道(51)及將反應(yīng) 系統(tǒng)與空氣預(yù)熱器連通的煙氣尾部脫硝后煙道(52);所述尿素溶液供給系統(tǒng)(4)設(shè)有穿過(guò) 所述加熱器(2)的尿素溶液管道(41)，并直接連接反應(yīng)系統(tǒng)（3)內(nèi)；所述尿素溶液管道先穿 過(guò)鍋爐尾部煙道(5)進(jìn)行預(yù)加熱。2. 如權(quán)利要求1所述的尿素溶液加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述尿素溶液供給系統(tǒng)(4)的 尿素溶液管道(41)穿過(guò)上述鍋爐尾部脫硝前煙道(51)后進(jìn)入上述加熱器(2)。3. 如權(quán)利要求1所述的尿素溶液加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述尿素溶液供給系統(tǒng)(4)的 尿素溶液管道(41)穿過(guò)上述鍋爐尾部脫硝后煙道(52)。4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的尿素溶液加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱器(2)為 換熱器，該換熱器包括換熱腔體(21)、連接換熱腔體一端的進(jìn)煙管道(22)、連接換熱腔體另 一端的出煙管道(23)，且所述進(jìn)煙管道另一端連通上述鍋爐爐膛（1)，所述尿素溶液管道 (41)穿過(guò)所述換熱器進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)。5. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的尿素溶液加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱器為電 加熱器，并對(duì)尿素溶液換熱后達(dá)到450Γ以上后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B01D53/76GK205700151SQ201620311329
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日
【發(fā)明人】顧安生, 陸華
【申請(qǐng)人】昆山市三維換熱器有限公司