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尿素?zé)峤庵瓢毖b置制造方法

文檔序號:4934064閱讀:381來源:國知局
尿素?zé)峤庵瓢毖b置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置,包括煙道(4)和至少一個能夠向該煙道(4)內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍(52),或者包括煙道(4)和至少一條煙氣旁路(6),煙氣旁路(6)的兩端均與煙道(4)連通,煙氣旁路(6)設(shè)有至少一個能夠向該煙氣旁路(6)內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍(52)。該尿素?zé)峤庵瓢毖b置可以很好的控制煙氣中氨氣的濃度,另外,該尿素?zé)峤庵瓢毖b置的結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便。
【專利說明】尿素?zé)峤庵瓢毖b置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)保裝置【技術(shù)領(lǐng)域】,具體是一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置。
【背景技術(shù)】
[0002]SCR (selective catalytic reduction)脫硝工藝需要氨作為還原劑,一般氨有三種形態(tài):液氨、尿素、氨水。目前使用較多的為液氨,大多SCR脫硝技術(shù)也都采用此工藝。由于液氨屬于高危險品,其儲存和運(yùn)輸都極為不便,且對電廠及周邊環(huán)境都形成較大的安全隱患,因此在一些人口較為集中或靠近市區(qū)的一些電廠主要采用尿素制氨以提高脫硝裝置的安全性。尿素制取氨,通常有兩種方法:熱解和水解。水解法是將尿素以水溶液的形式加以分解,熱解法是直接快速加熱霧化后的尿素溶液進(jìn)行分解。尿素在高壓下(2.0MPa)的熱解溫度為160-240°C,在常壓下的熱解溫度為350-460°C。
[0003]為了節(jié)約能源,本領(lǐng)域的技術(shù)人員又發(fā)明了利用煙氣余熱加熱尿素的方法:接觸式加熱法。接觸式加熱法是采用換熱器將煙氣的熱能傳遞給尿素溶液,煙氣與尿素溶液間只有能量交換而不存在質(zhì)量交換,該方法的優(yōu)點(diǎn)是尿素溶液不會被煙塵沾污,尿素噴槍運(yùn)行可靠性高,但是接觸式加熱的換熱效率較低。
[0004]為了便于理解,將本文所涉及的技術(shù)名稱進(jìn)行解釋:
[0005]SCR (selective catalytic reduction)脫硝:選擇性催化還原法脫硝,即在鍋爐尾部煙道噴入液氨或氨水,在280-420°C和催化劑作用下,煙氣中氮氧化物被NH3還原脫除的反應(yīng)。
[0006]均流格柵:布置在SCR反應(yīng)區(qū)前的格柵板,使煙氣均勻流過反應(yīng)區(qū)內(nèi)的催化劑,以提聞脫硝反應(yīng)效率。
[0007]省煤器:布置在鍋爐尾部煙道內(nèi)的受熱面,用于預(yù)加熱即將進(jìn)入鍋爐水冷壁的給水。
[0008]負(fù)壓:氣體壓力低于大氣壓力的狀態(tài)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]為了解決接觸式加熱的換熱效率較低的技術(shù)問題。本實(shí)用新型提供了一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置,該尿素?zé)峤庵瓢毖b置包括煙道和至少一個能夠向該煙道內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍或通過設(shè)置煙氣旁路和在煙氣旁路內(nèi)設(shè)置噴槍,從而可以很好的控制煙氣中氨氣的濃度,另外,該尿素?zé)峤庵瓢毖b置的結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便。
[0010]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置,包括煙道和至少一個能夠向該煙道內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍。
[0011]煙道內(nèi)設(shè)有省煤器,噴槍設(shè)置在位于省煤器入口的煙道,噴槍連接有流量分配和計量裝置,噴槍還連接有用于向噴槍內(nèi)注入壓縮空氣的管道,管道上設(shè)有空氣閥門。
[0012]一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置,包括煙道和至少一條煙氣旁路,煙氣旁路的兩端均與煙道連通,煙氣旁路設(shè)有至少一個能夠向該煙氣旁路內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍。[0013]煙道內(nèi)設(shè)有省煤器和均流格柵,煙氣旁路的一端與位于省煤器入口的煙道連通,該煙氣旁路的另一端與位于均流格柵入口的煙道連通。
[0014]煙氣旁路的一端內(nèi)的氣壓大于該煙氣旁路的另一端內(nèi)的氣壓。
[0015]煙氣旁路設(shè)有用于調(diào)節(jié)煙氣旁路內(nèi)煙氣流量的煙氣擋板。
[0016]噴槍連接有用于向噴槍內(nèi)注入壓縮空氣的管道,管道上設(shè)有空氣閥門。
[0017]噴槍連接有流量分配和計量裝置。
[0018]煙氣旁路設(shè)有用于監(jiān)測該煙氣旁路內(nèi)煙氣流量的流量傳感器。
[0019]煙氣旁路設(shè)有用于監(jiān)測該煙氣旁路內(nèi)尿素?zé)峤鉁囟鹊臏囟葌鞲衅鳌?br> [0020]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0021]1、利用省煤器前的煙氣余熱提供尿素?zé)峤馑锜崃?,無需外加熱源;
[0022]2、采用混合式加熱法,加熱效率高,系統(tǒng)體積??;
[0023]3、利用省煤器前后的煙氣差壓作為加熱系統(tǒng)的驅(qū)動力,不需要增加風(fēng)機(jī)等設(shè)備,脫硝系統(tǒng)的能耗??;
[0024]4、結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0026]圖1是實(shí)施例1中尿素?zé)峤庵瓢毖b置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是實(shí)施例2中尿素?zé)峤庵瓢毖b置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中1.省煤器,2.均流格柵,3.脫硝催化劑,4.煙道,51.流量分配和計量裝置,52.噴槍,53.空氣閥門,54.管道,6.煙氣旁路,61.煙氣擋板,62.流量傳感器,63.溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置,包括煙道4和至少一個能夠向該煙道4內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍52,如圖1所示。
[0031]本實(shí)用新型是尿素在常壓下熱解制氨的工藝。尿素在常壓下的熱解溫度為350-460°C,鍋爐正常運(yùn)行時,尾部煙道內(nèi)省煤器入口煙溫正好在此溫度范圍內(nèi)。因此,可以利用鍋爐省煤器入口煙氣提供尿素溶液熱解所需的熱量。將尿素溶液直接噴入高溫?zé)煔?如箭頭A所示)中,可以高效利用煙氣的余熱將尿素溶液(如箭頭B所示)快速加熱到適合的分解溫度。由于煙氣中氧氣濃度較低(約3%),可有效規(guī)避氨氣與氧氣混合發(fā)生爆炸的風(fēng)險。
[0032]煙道4內(nèi)設(shè)有省煤器1,噴槍52設(shè)置在位于省煤器I入口的煙道4,噴槍52連接有流量分配和計量裝置51,噴槍52還連接有用于向噴槍52內(nèi)注入壓縮空氣的管道54,管道54上設(shè)有空氣閥門53。
[0033]在噴槍52停運(yùn)的工況下,連續(xù)通入壓縮空氣(如箭頭C所示)可以保證噴槍不被煙塵堵塞。由于煙氣處于負(fù)壓運(yùn)行,如果噴槍在運(yùn)行中發(fā)生堵塞,可以直接將噴槍從煙氣通道中拔出進(jìn)行疏通和維護(hù),而不必?fù)?dān)心高溫?zé)煔鈬姵鰝恕D蛩厝芤和ㄟ^流量分配和計量裝置51后,采用多點(diǎn)噴射的方式由噴槍52直接噴入省煤器入口煙道,在進(jìn)入均流格柵2前與高溫?zé)煔饩鶆蚧旌虾笱杆偕郎赝瓿煞纸夥磻?yīng)生成氨氣,在脫硝催化劑3作用下,煙氣中氮氧化物被NH3還原脫除。在噴槍停運(yùn)時,壓縮空氣閥門53打開,向噴槍內(nèi)連續(xù)通入壓縮空氣,防止噴槍被煙塵堵塞。
[0034]實(shí)施例2
[0035]一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置,包括煙道4和至少一條煙氣旁路6,煙氣旁路6的兩端均與煙道4連通,煙氣旁路6設(shè)有至少一個能夠向該煙氣旁路6內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍52,如圖2所示。
[0036]實(shí)施例1中直接向煙道4中噴射尿素溶液,煙道4中煙氣的流量無法控制,可能出現(xiàn)煙氣停留時間小于尿素溶液熱解反應(yīng)所需時間,降低尿素分解率,影響脫硝系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。增加了煙氣旁路6后,噴槍52向煙氣旁路6內(nèi)噴出尿素溶液,如圖2中箭頭B表示尿素溶液,該尿素溶液在煙氣旁路6內(nèi)的熱解反應(yīng)的停留時間可以由該煙氣旁路6內(nèi)的煙氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié),以保證尿素充分熱解。
[0037]煙氣旁路6沿水平方向設(shè)置,即煙氣旁路6沿爐膛的寬度方向設(shè)置。煙道4內(nèi)設(shè)有省煤器I和均流格柵2,煙氣旁路6的一端與位于省煤器I入口的煙道4連通,該煙氣旁路6的另一端與位于均流格柵2入口的煙道4連通。由于省煤器I的兩側(cè)存在壓差,所以煙氣旁路6的一端內(nèi)的氣壓大于該煙氣旁路6的另一端內(nèi)的氣壓,如圖2所示,煙氣旁路6的左端內(nèi)的氣壓大于該煙氣旁路6的右端內(nèi)的氣壓。這樣煙氣能夠自動在煙氣旁路6中流動而無需外加鼓風(fēng)裝置。
[0038]煙氣旁路6設(shè)有用于調(diào)節(jié)煙氣旁路6內(nèi)煙氣流量的煙氣擋板61。噴槍52連接有用于向噴槍52內(nèi)注入壓縮空氣的管道54,管道54上設(shè)有空氣閥門53,在噴槍停運(yùn)工況下,連續(xù)通入壓縮空氣(如箭頭C所示),可以保證噴槍不被煙塵堵塞,由于煙氣處于負(fù)壓運(yùn)行,如果噴槍在運(yùn)行中發(fā)生堵塞,可以直接將噴槍從煙氣通道中拔出進(jìn)行疏通和維護(hù),而不必?fù)?dān)心高溫?zé)煔鈬姵鰝恕?br> [0039]噴槍52連接有流量分配和計量裝置51,流量分配和計量裝置51的作用主要有兩個:1、分配各只噴槍中的尿素溶液的流量,使煙氣與尿素溶液混合均勻;2、計量尿素溶液的流量,為運(yùn)行控制提供參考數(shù)據(jù),并方便經(jīng)營管理人員計算脫硝系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。煙氣旁路6設(shè)有用于監(jiān)測該煙氣旁路6內(nèi)煙氣流量的流量傳感器62。煙氣旁路6設(shè)有用于監(jiān)測該煙氣旁路6內(nèi)尿素?zé)峤鉁囟鹊臏囟葌鞲衅?3。根據(jù)流量傳感器62和溫度傳感器63的監(jiān)測,由煙氣擋板61控制煙氣旁路6內(nèi)煙氣的流量,從而控制尿素?zé)峤夥磻?yīng)的停留時間。
[0040]工作時,煙氣旁路6內(nèi)熱解反應(yīng)生成的氨氣與箭頭A所示的煙氣在煙道4的右側(cè)均勻混合后經(jīng)過均流格柵2,在脫硝催化劑3的作用下煙氣中的氮氧化物被還原脫除。
[0041]以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,不能以其限定實(shí)用新型實(shí)施的范圍,所以其等同組件的置換,或依本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾,都應(yīng)仍屬于本專利涵蓋的范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于,所述尿素?zé)峤庵瓢毖b置包括煙道(4)和至少一個能夠向該煙道(4)內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍(52)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于:煙道(4)內(nèi)設(shè)有省煤器Cl),噴槍(52 )設(shè)置在位于省煤器(I)入口的煙道(4),噴槍(52 )連接有流量分配和計量裝置(51),噴槍(52)還連接有用于向噴槍(52)內(nèi)注入壓縮空氣的管道(54),管道(54)上設(shè)有空氣閥門(53)。
3.一種尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于,所述尿素?zé)峤庵瓢毖b置包括煙道(4)和至少一條煙氣旁路(6),煙氣旁路(6)的兩端均與煙道(4)連通,煙氣旁路(6)設(shè)有至少一個能夠向該煙氣旁路(6)內(nèi)噴射尿素溶液的噴槍(52)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于:煙道(4)內(nèi)設(shè)有省煤器(I)和均流格柵(2),煙氣旁路(6)的一端與位于省煤器(I)入口的煙道(4)連通,該煙氣旁路(6 )的另一端與位于均流格柵(2 )入口的煙道(4 )連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于:煙氣旁路(6)的一端內(nèi)的氣壓大于該煙氣旁路(6)的另一端內(nèi)的氣壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于:煙氣旁路(6)設(shè)有用于調(diào)節(jié)煙氣旁路(6)內(nèi)煙氣流量的煙氣擋板(61)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于:噴槍(52)連接有用于向噴槍(52)內(nèi)注入壓縮空氣的管道(54),管道(54)上設(shè)有空氣閥門(53)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于:噴槍(52)連接有流量分配和計量裝置(51)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于:煙氣旁路(6)設(shè)有用于監(jiān)測該煙氣旁路(6)內(nèi)煙氣流量的流量傳感器(62)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尿素?zé)峤庵瓢毖b置,其特征在于:煙氣旁路(6)設(shè)有用于監(jiān)測該煙氣旁路(6 )內(nèi)尿素?zé)峤鉁囟鹊臏囟葌鞲衅?63 )。
【文檔編號】B01D53/56GK203525568SQ201320693102
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】李金晶, 郭玥, 趙振寧, 張清峰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
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