[发明专利]一种SCR用还原剂气化装置

说明书

技术领域

本发明涉及SCR脱硝技术，特别是一种SCR用还原剂气化装置。

背景技术

我国是世界NO_x排放的大国，选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）为目前治理NO_x常见的两种技术。随着我国环保要求的日益提高， SCR已成为目前电站锅炉脱硝的主流技术，在已运行的SCR装置的锅炉中,脱硝率达到80-90%,甚至90%以上, NH₃的逃逸一般在5ppm以下。

SCR脱硝还原剂原料主要有三类：液氨、氨水和尿素。三种还原剂相比较，氨水相对液氨存储安全，相对尿素制氨工艺简单，为脱硝首选还原剂。

目前的SCR脱硝工艺均为将还原剂通过蒸汽或电加热制成氨气，后经稀释风稀释从氨喷射装置喷入反应器前段烟道与烟气中NO_x反应，整个氨制备系统工艺复杂，设备较多，投资成本相应较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对目前现有技术存在的不足，提供一种SCR用还原剂气化装置，采用内、外套管设计，结构简单合理，大大降低投资成本，减少场地的占用面积和空间，降低了运行成本，充分利用热能，更具有经济性和环保性。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案：包括氨水输送管、内管、压缩空气输送管、螺旋翅片管、外管、支撑管架、管夹。

上述内管置于外管内，氨水输送管伸入外管内部与内管相连接；内管介质为氨水。内管管壁上均匀开设若干喷气孔，孔径为1～3cm，将氨水细化后均匀喷入外管内。

上述外管一端与压缩空气输送管相连接，另一端与雾化喷嘴通过螺纹相连接；外管介质为稀释空气。

上述螺旋翅片管套在外管上焊接固定；螺旋翅片管上的翅片可增加4-5倍的传热面积，它直接与280～420℃温度之间的烟气接触，通过热传递将烟气热量传递至外管并加热内部的稀释空气。

上述压缩空气输送管、外管、螺旋翅片管、氨水输送管和内管形成的整体由管夹固定在支撑管架上，支撑管架焊接固定在反应器壳体内部。

工作时，将压缩空气先通入压缩空气输送管输送至外管，然后再由氨水输送管通入氨水输送至内管，螺旋翅片管将烟气热量快速传递给外管，并加热外管内的稀释空气，内管里的氨水由管壁上均匀开设的若干喷气孔喷出，并迅速与高温加热后的稀释空气混合，分解蒸发成氨气和水蒸气。外管的混合气体在高温下压力将增大，通过与外管相连接的雾化喷嘴喷入烟道内，与烟气均匀混合并发生一系列化学反应，最终在催化剂的作用下高效的完成整个脱硝过程。

本发明的有益效果是：1、省去老工艺系统还原剂制备区中的氨蒸发系统设备及氨气缓冲系统设备，仅需还原剂储存设备，整个氨区系统结构更加简单，大大降低投资成本；2、简化了氨区工艺，减少场地的占用面积和空间，更有利于狭小空间布置，解决多数使用单位先期预留脱硝空间不足的问题；3、省去了常规工艺制氨中所电加热或蒸汽加热产生的费用，采用烟气直接加热，降低了运行成本及能量浪费，更具有经济性和环保性；4、翅片管上的翅片可增加4-5倍光管的传热面积，大大提高传热系数，强化了传热，具有很高的传热效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的截面示意图；

图3为内管的结构示意图；

图4为螺旋翅片管和外管的连接示意图。

图中：1为反应器壳体、2为氨水输送管、3为内管、3-1为喷气孔、4为压缩空气输送管、5为螺旋翅片管、6为外管、7为雾化喷嘴、8为支撑管架、9为管夹。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

本发明提供一种SCR用还原剂气化装置：包括氨水输送管2、内管3、压缩空气输送管4、螺旋翅片管5、外管6、支撑管架8、管夹9。

上述内管3置于外管6内，氨水输送管2伸入外管6内部与内管3相连接；内管3介质为氨水。内管3管壁上均匀开设若干喷气孔3-1，孔径为2cm，将氨水细化后均匀喷入外管6内。

上述外管6一端与压缩空气输送管4相连接，另一端与雾化喷嘴7通过螺纹相连接；外管6介质为稀释空气。

上述螺旋翅片管5套在外管6上焊接固定；螺旋翅片管5上的翅片可增加4-5倍的传热面积，它直接与280～420℃温度之间的烟气接触，通过热传递将烟气热量传递至外管6并加热其内的稀释空气。

上述压缩空气输送管4、外管6、螺旋翅片管5、氨水输送管2和内管3形成的整体由管夹9固定在支撑管架8上，支撑管架8焊接固定在反应器壳体1内部。

工作时，将压缩空气先通入压缩空气输送管4输送至外管6，然后再由氨水输送管2通入氨水输送至内管3，螺旋翅片管5将烟气热量快速传递给外管6，并加热外管6内的稀释空气，内管3里的氨水由管壁上均匀开设的若干喷气孔3-1喷出，并迅速与高温加热后的稀释空气混合，分解蒸发成氨气和水蒸气。外管6内的混合气体在高温下压力将增大，通过与外管6相连接的雾化喷嘴7喷入烟道内，与烟气均匀混合并发生一系列化学反应，最终在催化剂的作用下高效的完成整个脱硝过程。