[发明专利]以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硝装置，特别是涉及一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置。

背景技术

在烟气脱硝领域， 选择性催化还原（SCR）和非选择性催化还原（SNCR）两种方法得到了广泛应用。此两种方法均以NH₃等为还原剂，把NOx还原为无害的N₂和H₂O。SNCR方法是将氨或尿素等还原剂水溶液喷入850~1150℃的烟气当中，实现NOx的还原反应。由于其基本不占用燃烧设备的空间，改造工作量小，改造周期短，因而得到较大的应用。由于尿素稳定性好，无毒无害，安全性高，便于储藏，因此采用尿素作为SNCR方法的还原剂是最佳选择。由于尿素是固体颗粒，在水中溶解需要吸热，而且具有一定的腐蚀性，尤其是稀释后的浓度、均匀性以及雾化颗粒粒度分布、喷入的温度窗口等对脱硝效果影响很大。目前SNCR技术的实际脱硝效率仅30%左右，而且已经发生喷入部位水冷壁腐蚀情况，这制约了SNCR技术的应用。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，解决固体尿素颗粒溶解、混合和喷射等问题，实现SNCR装置自动化高效可靠工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明包括搅拌器、尿素溶液制备罐、加热器、工业水总管、工业水调节阀、尿素输送泵、尿素溶液储存罐、尿素喷射泵、混合器、尿素回流调节阀、加压工业水调节阀、工业水泵、尿素稀溶液调节阀、雾化蒸汽调节阀、雾化蒸汽总管和尿素喷射单元；尿素溶液制备罐上部经工业水调节阀和工业水总管相连通，尿素溶液制备罐内装设有第一加热器和搅拌器，通过尿素输送泵使尿素溶液制备罐和尿素溶液储存罐的连通；尿素溶液储存罐内设置第二加热器，尿素喷射泵入口与尿素溶液储存罐的下部相连通，尿素喷射泵出口分别与混合器和尿素回流调节阀的一端相连，尿素回流调节阀的另一端与尿素溶液储存罐的上部相连通；混合器的中间与加压工业水调节阀的一端相连通，加压工业水调节阀的另一端与工业水泵出口相连通，工业水泵的进口与工业水总管相连通；混合器的另一端与尿素稀溶液调节阀的一端连通，尿素稀溶液调节阀的另一端与尿素喷射单元相连通；尿素喷射单元还与雾化蒸汽调节阀的一端连通，雾化蒸汽调节阀的另一端与雾化蒸汽总管连通。

在所述的尿素溶液制备罐上端还经固体尿素给料机与固体尿素储罐下端连通，固体尿素储罐上端经固体尿素调节阀、活接头、软管与固体尿素罐车连接。

所述的混合器：包括尿素嘴、水管和混合嘴；尿素嘴的大端大孔与尿素喷射泵出口相连，尿素嘴的小端外部呈锥形，锥形内部开有小孔，尿素嘴大孔和小孔相连通；混合嘴的进口端与尿素嘴的凸肩相配合，混合嘴进口端向出口端方向外依次是大孔、锥孔、小孔，混合嘴出口端内部开有与混合嘴进口端内小孔相连通的大孔，混合嘴进口端内部的大孔与水管的一端相连通，水管的另一端与加压工业水调节阀的一端相连通，混合嘴出口端与尿素稀溶液调节阀的一端连通。

所述的尿素喷射单元：包括尿素喷枪、两块梳形板、两块侧墙板、盖板和水冷壁管束；第一梳形板、第一侧墙板、第二梳形板、第二侧墙板围成立方形框，立方形框的一侧盖有盖板，立方形框的另一侧是水冷壁管束的一侧，水冷壁管束的另一侧是高温烟气，每根水冷壁管安装在梳形板槽中定位；水冷壁管束的其中一根水冷壁管向盖板圆弧形弯曲，盖板中心开有圆孔，尿素喷枪穿过盖板中心圆孔和水冷壁管束圆弧形空隙。

所述的两个加热器采用电加热或采用蒸汽加热。所述的尿素喷射单元安装于燃烧设备850~1150℃烟气处。所述的尿素喷射单元为一个单元或是多个单元并联。

本发明具有的有益效果是：

在具备罐装尿素的条件下，可以实现罐装尿素的全自动连续给料，并保证尿素溶液的浓度和均匀性，根据燃烧设备NOx排放量自动调节尿素流量，使得燃烧设备NOx排放量在控制范围内，脱硝效果在60%左右，并有效防止水冷壁的腐蚀。在袋装尿素供应的条件下，由人工直接将袋装尿素破拆投入尿素溶液制备罐，尿素制备采用间断运行方式，其余与具备罐装尿素的方式相同。

附图说明

图1是本发明的SNCR尿素系统布置示意图。

图2是本发明的混合器正视图。

图3是本发明的SNCR尿素系统布置示意图的A-A剖视图。