專利名稱：一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素制氨系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于煙氣脫硝領(lǐng)域，具體涉及一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素制氨系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著氮氧化物(NOx)排放污染的日趨嚴重，控制氮氧化物的途徑已成為當前社會關(guān)注的熱點環(huán)境問題。在常用的脫除NOx的方法中，選擇性催化還原法(SCR)因具有脫除NOx效率高，還原劑用量少的優(yōu)點而得到了廣泛的應(yīng)用。選擇性催化還原法是指利用還原劑在催化劑的作用下有選擇性地與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無害的氮氣和水。所用的還原劑通常是氨(NH3),但由于液氨在運輸和儲存過程中存在安全隱患，在實際工藝中難以直接使用氨，越來越多的電廠開始傾向于尿素?zé)峤庵瓢惫に嚒，F(xiàn)有技術(shù)中，中國專利文獻CN100588613C公開了一種熱解法尿素制氨工藝，包括尿素顆粒儲存及溶解系統(tǒng)、尿素溶液儲存系統(tǒng)、尿素?zé)峤庀到y(tǒng)和廢液處置系統(tǒng)，該系統(tǒng)在常壓下運行，響應(yīng)時間快，可采用氣體燃料或柴油等進行加熱。2009年08期的《熱力發(fā)電》中發(fā)表的文獻《尿素?zé)峤庵瓢奔夹g(shù)在SCR脫硝中的應(yīng)用》公開了一種尿素?zé)峤庵瓢惫に囋趯嶋H工程中的應(yīng)用，該工藝中尿素溶液在計量和分配裝置的控制下，根據(jù)實際需要定量噴入熱解室，熱解室利用天然氣或柴油燃燒后的煙氣加熱，分解產(chǎn)物NH3在與稀釋空氣進行混合后進入SCR系統(tǒng)，這一工藝已在華能北京熱電廠成功應(yīng)用。上述工藝的一個共同缺點是采用天然氣或柴油作為熱源，運行費用高。華能北京熱電廠的尿素制氨系統(tǒng)在實際運行中，每年僅熱源一項，成本就達到1622萬元。為了克服上述技術(shù)存在的問題，本申請人于2010年8月13日提交了公布號為 CN101i^8014A的專利申請，該申請中提供了一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素制氨系統(tǒng)及工藝，所述系統(tǒng)具體又包括尿素溶液供給系統(tǒng)，熱源系統(tǒng)以及分別與所述尿素溶液供給系統(tǒng)和熱源系統(tǒng)連接的分解室；所述熱源系統(tǒng)利用鍋爐爐內(nèi)熱量對外部空氣進行加熱并將被加熱的空氣輸入所述分解室作為加熱尿素溶液的熱源使用；基于上述系統(tǒng)的工藝包括以下步驟外部空氣被熱風(fēng)風(fēng)機加壓后通過管道輸入到鍋爐豎井煙道中，所述煙道中的煙氣對所述管道中的空氣進行加熱，加熱后的空氣通過熱風(fēng)管道被送入所述分解室作為熱源使用， 尿素溶液則通過尿素溶液供給系統(tǒng)進入到分解室，在分解室內(nèi)被加熱分解成氨氣。該申請中的尿素制氨系統(tǒng)有效利用了鍋爐爐內(nèi)的熱量加熱空氣，不需要再使用傳統(tǒng)的柴油和天然氣等作為熱源，節(jié)約了能源并大幅度降低了運行成本，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性。然而，上述現(xiàn)有技術(shù)仍舊存在的缺陷在于，在所述尿素制氨系統(tǒng)中，由于利用熱源系統(tǒng)吸收鍋爐爐內(nèi)熱量作為分解室的唯一熱源，這就使得當所述熱源系統(tǒng)發(fā)生故障(如熱風(fēng)風(fēng)機故障、空氣加熱器泄漏等)時，所述分解室的熱源就會中斷，從而導(dǎo)致分解室內(nèi)的溫度快速下降，無法滿足尿素制氨反應(yīng)的要求。發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的尿素制氨系統(tǒng)由于利用熱源系統(tǒng)吸收鍋爐爐內(nèi)熱量作為分解室的唯一熱源，使得當所述熱源系統(tǒng)發(fā)生故障(如熱風(fēng)風(fēng)機故障、空氣加熱器泄漏等) 時，所述分解室的熱源中斷，從而導(dǎo)致分解室內(nèi)的溫度快速下降，無法滿足尿素制氨反應(yīng)要求的問題。本實用新型提供了一種改進了的尿素制氨系統(tǒng)，有效防止了因熱源系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致的分解室內(nèi)熱源中斷的問題。一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素制氨系統(tǒng)，包括尿素溶液供給裝置；第一熱源裝置，所述第一熱源裝置包括位于鍋爐外部的第一熱風(fēng)風(fēng)機以及與所述第一熱風(fēng)風(fēng)機連接的位于鍋爐煙道內(nèi)的空氣加熱器；分解室，所述分解室分別與所述空氣加熱器和所述尿素溶液供給裝置連接；所述尿素制氨系統(tǒng)還設(shè)置有第二熱源裝置，所述第二熱源裝置包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述分解室內(nèi)；控制模塊，所述控制模塊與所述溫度傳感器連接；換熱器，所述換熱器分別與所述分解室和所述控制模塊連接；所述第二熱源裝置還包括第二熱風(fēng)風(fēng)機，所述第二熱風(fēng)風(fēng)機分別與所述控制模塊和所述換熱器連接。所述空氣加熱器位于鍋爐豎井煙道內(nèi)。在所述分解室和所述空氣加熱器之間設(shè)有冷風(fēng)調(diào)溫系統(tǒng)。所述冷風(fēng)調(diào)溫系統(tǒng)為冷風(fēng)機和冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥。所述空氣加熱器為管式空氣加熱器。本實用新型中所述的尿素制氨系統(tǒng)優(yōu)點在于( 1)本實用新型中所述的尿素制氨系統(tǒng)，還設(shè)置有第二熱源裝置，所述第二熱源裝置包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述分解室內(nèi)；控制模塊，所述控制模塊與所述溫度傳感器連接；換熱器，所述換熱器分別與所述分解室和所述控制模塊連接；所述第二熱源裝置還包括第二熱風(fēng)風(fēng)機，所述第二熱風(fēng)風(fēng)機分別與所述控制模塊和所述換熱器連接。在實際使用時，所述溫度傳感器對所述分解室內(nèi)的溫度進行測量并將測量結(jié)果傳送至所述控制模塊，當所述第一熱源裝置出現(xiàn)故障無法提供熱量而導(dǎo)致分解室內(nèi)溫度下降時， 所述控制模塊開啟所述換熱器和所述第二熱風(fēng)風(fēng)機，通過所述換熱器對來自第二熱風(fēng)風(fēng)機的空氣進行加熱作為熱源送入分解室，使所述分解室內(nèi)的溫度能夠維持所述尿素制氨反應(yīng)繼續(xù)進行。(2)本實用新型中所述的尿素制氨系統(tǒng)，設(shè)置所述空氣加熱器位于鍋爐豎井煙道內(nèi)，因為鍋爐豎井煙道的溫度較高，從所述豎井煙道中引出的被加熱的空氣的溫度大約為 300-700°C，適宜于尿素進行熱解，不需要再使用額外的熱源。(3)本實用新型中所述的尿素制氨系統(tǒng)，在所述分解室和所述空氣加熱器之間設(shè)有冷風(fēng)調(diào)溫系統(tǒng)。當從所述空氣加熱器出來的熱空氣溫度過高時，可利用所述冷風(fēng)調(diào)溫系統(tǒng)對所述熱空氣的溫度進行調(diào)節(jié)，避免因為空氣溫度過高而對后續(xù)的設(shè)備以及尿素制氨反應(yīng)造成不良影響。[0027](4)本實用新型中所述的尿素制氨系統(tǒng)，設(shè)置所述空氣加熱器為管式加熱器，原因在于相比于其它形式的空氣加熱器，所述管式加熱器具有加熱效率高的優(yōu)點。

為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。圖1所示是本實用新型所述的尿素制氨系統(tǒng)的示意圖；圖2所示是本實用新型所述的尿素制氨系統(tǒng)的可變換方式的示意圖。圖中附圖標記表示為1-第一熱風(fēng)風(fēng)機；2-空氣加熱器；3-冷風(fēng)機；4-冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥；5-熱風(fēng)管道；6-儲存罐；7-上料管；8-攪拌器；9-加熱器；10-排污管道；11-排污閥門；12-給料泵；13-出口閥門；14-分解室；15-噴嘴；16-第二熱風(fēng)風(fēng)機；17-溫度傳感器； 18-控制模塊；19-換熱器。
具體實施方式
實施例1本實施例中所述的尿素制氨系統(tǒng)如圖1所示，包括尿素溶液供給裝置；第一熱源裝置，所述第一熱源裝置包括位于鍋爐外部的第一熱風(fēng)風(fēng)機1以及與所述第一熱風(fēng)風(fēng)機1連接的位于鍋爐煙道內(nèi)的空氣加熱器2，所述第一熱風(fēng)風(fēng)機1與所述空氣加熱器2通過熱風(fēng)管道連接；分解室14，所述分解室14通過熱風(fēng)管道5與所述空氣加熱器2連接；所述分解室 14還和所述尿素溶液供給裝置連接，所述分解室14頂部設(shè)有噴嘴15 ；所述尿素制氨系統(tǒng)還設(shè)置有第二熱源裝置，所述第二熱源裝置包括溫度傳感器17，所述溫度傳感器17設(shè)置在所述分解室14內(nèi)；控制模塊18，所述控制模塊18與所述溫度傳感器17連接；換熱器19，所述換熱器19分別與所述分解室14和所述控制模塊18連接。此外，所述第二熱源裝置還包括第二熱風(fēng)風(fēng)機16，所述第二熱風(fēng)風(fēng)機16分別與所述控制模塊18和所述換熱器19連接。其中，所述尿素溶液供給裝置具體包括儲存罐6，從所述儲存罐6頂部插入所述儲存罐6中的上料管7，設(shè)置在所述儲存罐6內(nèi)部的攪拌器8和加熱器9，設(shè)于所述儲存罐6 底部的排污管道10和與所述排污管道10連接的排污閥門11，以及設(shè)置在用于連接所述儲存罐6和所述分解室14的管道上的給料泵12和出口閥門13。上述尿素制氨系統(tǒng)的工藝流程為尿素溶液通過上料管7進入儲存罐6，所述攪拌器8對尿素溶液進行攪拌，所述加熱器9為電加熱器或蒸汽盤管加熱器，使儲存罐6中的尿素溶液保持在35°C左右，所述尿素溶液在所述給料泵12的作用下通過管道送入所述分解室14，尿素溶液的給料量通過出口閥門13進行調(diào)節(jié)，由氨的需要量決定，所述排污管道10上設(shè)置的排污閥門11與排污系統(tǒng)相連，用于清理尿素溶液儲存罐6 ；外部空氣經(jīng)所述第一熱風(fēng)風(fēng)機1加壓至10-30Kpa后進入位于所述鍋爐上方區(qū)域豎井煙道內(nèi)的所述空氣加熱器2，通過煙道中的煙氣與所述管式空氣加熱器2內(nèi)的空氣換熱，使得從所述鍋爐上方區(qū)域豎井煙道中引出的被加熱的空氣的溫度為30(T70(TC，然后所述空氣進入所述分解室14作為熱源使用；所述尿素溶液通過空氣霧化后，經(jīng)所述噴嘴15噴入所述分解室14，所述尿素溶液經(jīng)與來自熱風(fēng)管道5的熱風(fēng)接觸，加熱分解成氨氣。所述氨氣通過所述分解室14的氨氣出口與用氨氣處連接。所述分解室14壓力為常壓，溫度維持在400°C左右；所述溫度傳感器17對所述分解室14內(nèi)的溫度進行測量并將測量結(jié)果傳送至所述控制模塊18，當所述第一熱源裝置出現(xiàn)故障無法提供熱量而導(dǎo)致分解室內(nèi)溫度快速下降時，所述控制模塊18開啟所述換熱器19和所述第二熱風(fēng)風(fēng)機16，通過所述換熱器19對來自第二熱風(fēng)風(fēng)機16的空氣進行加熱作為熱源送入分解室14，使所述分解室14內(nèi)的溫度能夠維持所述尿素制氨反應(yīng)繼續(xù)進行。實施例2本實施例中所述的尿素制氨系統(tǒng)如圖2所示，包括尿素溶液供給裝置；第一熱源裝置，所述第一熱源裝置包括位于鍋爐外部的第一熱風(fēng)風(fēng)機1以及與所述第一熱風(fēng)風(fēng)機1連接的位于鍋爐豎井煙道內(nèi)的空氣加熱器2，本實施例中的所述空氣加熱器2為管式空氣加熱器；分解室14，所述分解室14分別與所述空氣加熱器2和所述尿素溶液供給裝置連接，所述分解室14頂部設(shè)有噴嘴15 ；在所述分解室14和所述空氣加熱器2之間設(shè)有冷風(fēng)調(diào)溫系統(tǒng)，本實施例中的所述冷風(fēng)調(diào)溫系統(tǒng)為冷風(fēng)機3和冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥4。所述尿素制氨系統(tǒng)還設(shè)置有第二熱源裝置，所述第二熱源裝置包括溫度傳感器17，所述溫度傳感器17設(shè)置在所述分解室14內(nèi)；控制模塊18，所述控制模塊18與所述溫度傳感器17連接；換熱器19，所述換熱器19分別與所述分解室14和所述控制模塊18連接。此外，所述第二熱源裝置還包括第二熱風(fēng)風(fēng)機16，所述第二熱風(fēng)風(fēng)機16分別與所述控制模塊18和所述換熱器19連接。其中，所述尿素溶液供給裝置具體包括儲存罐6，從所述儲存罐6頂部插入所述儲存罐6中的上料管7，設(shè)置在所述儲存罐6內(nèi)部的攪拌器8和加熱器9，設(shè)于所述儲存罐6 底部的排污管道10和與所述排污管道10連接的排污閥門11，以及設(shè)置在用于連接所述儲存罐6和所述分解室14的管道上的給料泵12和出口閥門13。上述尿素制氨系統(tǒng)的工藝流程為尿素溶液通過上料管7進入儲存罐6，所述攪拌器8對尿素溶液進行攪拌，所述加熱器9使儲存罐6中的尿素溶液保持在35°C左右，所述尿素溶液在所述給料泵12的作用下通過管道送入所述分解室14，尿素溶液的給料量通過出口閥門13進行調(diào)節(jié)，由氨的需要量決定，所述排污管道10上設(shè)置的排污閥門11與排污系統(tǒng)相連，用于清理尿素溶液儲存罐 6。外部空氣經(jīng)所述熱風(fēng)風(fēng)機1加壓至20-30Kpa后進入位于所述鍋爐上方區(qū)域豎井煙道內(nèi)的所述管式空氣加熱器2，通過煙道中的煙氣與所述管式空氣加熱器2內(nèi)的空氣換熱，使得從所述鍋爐上方區(qū)域豎井煙道中引出的被加熱的空氣的溫度為30(T70(TC，所述被加熱的空氣通過混合冷風(fēng)機3的冷風(fēng)，并通過冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥4實現(xiàn)對空氣溫度的調(diào)節(jié)，然后所述空氣進入所述分解室14作為熱源使用。所述尿素溶液通過空氣霧化后，經(jīng)所述噴嘴15噴入所述分解室14，所述尿素溶液經(jīng)與來自熱風(fēng)管道5的熱風(fēng)接觸，加熱分解成氨氣。所述氨氣通過所述分解室14的氨氣出口與用氨氣處連接。所述分解室14壓力為常壓，溫度維持在400°C左右。所述溫度傳感器17對所述分解室14內(nèi)的溫度進行測量并將測量結(jié)果傳送至所述控制模塊18，當所述第一熱源裝置出現(xiàn)故障無法提供熱量而導(dǎo)致分解室內(nèi)溫度下降時，所述控制模塊18開啟所述換熱器19和所述第二熱風(fēng)風(fēng)機16，通過所述換熱器19對來自第二熱風(fēng)風(fēng)機16的空氣進行加熱作為熱源送入分解室14，使所述分解室14內(nèi)的溫度能夠維持所述尿素制氨反應(yīng)繼續(xù)進行。上述實施例中，所述加熱器9優(yōu)選設(shè)置為電加熱器或蒸汽盤管加熱器；上述實施例中的控制模塊采用PLC (可編程邏輯控制器)實現(xiàn)對溫度的控制。以上所述，僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動， 這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權(quán)利要求1.一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素制氨系統(tǒng)，包括 尿素溶液供給裝置；第一熱源裝置，所述第一熱源裝置包括位于鍋爐外部的第一熱風(fēng)風(fēng)機以及與所述第一熱風(fēng)風(fēng)機連接的位于鍋爐煙道內(nèi)的空氣加熱器；分解室，所述分解室分別與所述空氣加熱器和所述尿素溶液供給裝置連接； 其特征在于，所述尿素制氨系統(tǒng)還設(shè)置有第二熱源裝置，所述第二熱源裝置包括 溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述分解室內(nèi)； 控制模塊，所述控制模塊與所述溫度傳感器連接； 換熱器，所述換熱器分別與所述分解室和所述控制模塊連接； 所述第二熱源裝置還包括第二熱風(fēng)風(fēng)機，所述第二熱風(fēng)風(fēng)機分別與所述控制模塊和所述換熱器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素制氨系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣加熱器位于鍋爐豎井煙道內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的尿素制氨系統(tǒng)，其特征在于，在所述分解室和所述空氣加熱器之間設(shè)有冷風(fēng)調(diào)溫系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的尿素制氨系統(tǒng)，其特征在于，所述冷風(fēng)調(diào)溫系統(tǒng)為冷風(fēng)機和冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的尿素制氨系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣加熱器為管式空氣加熱器。
專利摘要本實用新型提供了一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素制氨系統(tǒng)，其特征在于，所述尿素制氨系統(tǒng)還設(shè)置有第二熱源裝置，所述第二熱源裝置包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述分解室內(nèi)；控制模塊，所述控制模塊與所述溫度傳感器連接；換熱器，所述換熱器分別與所述分解室和所述控制模塊連接；所述第二熱源裝置還包括第二熱風(fēng)風(fēng)機，所述第二熱風(fēng)風(fēng)機分別與所述控制模塊和所述換熱器連接。所述溫度傳感器對所述分解室內(nèi)的溫度進行測量并將測量結(jié)果傳送至所述控制模塊，當所述第一熱源裝置出現(xiàn)故障無法提供熱量而導(dǎo)致分解室內(nèi)溫度下降時，所述控制模塊開啟所述換熱器和所述第二熱風(fēng)風(fēng)機，使所述分解室內(nèi)的溫度能夠維持所述尿素制氨反應(yīng)繼續(xù)進行。
文檔編號B01D53/90GK202152281SQ20112030087
公開日2012年2月29日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者曲景宏, 朱利民, 畢浩生, 陳云陽, 馬力 申請人:北京洛卡環(huán)保技術(shù)有限公司