[实用新型]基于尿素溶液或氨水的组合式烟气脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型属于烟气氮氧化物减排(脱硝)技术领域，涉及一种基于尿素溶液或氨水的组合式烟气脱硝装置。

背景技术

目前烟气脱硝的主要技术是选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)工艺。SCR工艺是在催化剂作用下，氨基还原剂与烟气中的NO发生选择性还原反应，使之生成N₂和水，从而消除污染。SCR工艺脱硝效果好，但因催化剂价格昂贵，还需定期更换，固投资和运行费用均很高，一般企业难于接受。

SNCR工艺则是在没有催化剂的条件下，将氨基还原剂直接喷入锅炉炉膛内，在一定温度窗口内(800-1100℃)，直接将烟气中的NO还原成N₂。其投资和运行费用均较SCR工艺低很多。但其脱硝效果受炉温、反应时间、烟气氛围等诸多因素影响，效率一般在30％-40％之间，单独使用时不能达到较高的排放标准。

SNCR工艺还需严格控制氨逃逸，防止锅炉尾部烟道积灰堵塞。根据SNCR脱硝反应曲线，这将限制SNCR的脱硝效率，也是导致SNCR单独使用时脱硝效率不高的主要原因。

目前已有的SNCR-SCR混合技术是采用SNCR的氨逃逸作为SCR的脱硝还原剂，不配置喷氨格栅(AIG)。从而导致产生SCR所需的氨逃逸时尿素消耗量过大，运行费用高。由于没有氨氮比例配置和调节不均匀等因素的限制，因而SCR脱硝效率受限制，一般只能在50％脱硝效率以下。

另外，现有的烟气选择性催化还原(SCR)脱硝工艺中普遍采用液氨作为还原剂；但液氨属危险化学品，其运输、贮存均有严格的限制，给初期建设和运行管理均带来较多的不便，增加建设投资和运行费用，并且给电厂和周边区域带来安全隐患和环境污染风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于尿素溶液或氨水的组合式烟气脱硝装置，该基于尿素溶液或氨水的组合式烟气脱硝装置安全性高，且结构简单，易于实施。

实用新型的技术解决方案如下：

一种基于尿素溶液或氨水的组合式烟气脱硝装置，包括热解反应风道、第一风机、第二风机、热解风加热器、溶液贮罐、加压泵、雾化喷枪以及设置在锅炉尾部烟道内的喷氨格栅和SCR催化反应器；

基于尿素溶液或氨水的组合式烟气脱硝装置还包括稀释计量装置和溶液喷射分配装置；

热解风加热器设置在于锅炉炉膛或尾部烟道内；

第一风机的出风口接热解风加热器的入口，热解风加热器的出口接热解反应风道的进风口；第一风机的进风口经风阀接锅炉的二次风道或经风阀接炉外空气；

第二风机的入口接炉外空气，第二风机的出口经风阀与热解反应风道的进风口相连；

溶液贮罐中的尿素溶液或氨水经加压泵和溶液管道输出到雾化喷枪的溶液入口；雾化喷枪的喷嘴伸入到热解反应风道中；

热解反应风道的气态氨出口接喷氨格栅；

与加压泵输出端连接的溶液管道还与所述的稀释计量装置的第一入口相连，稀释计量装置的第二入口为稀释水入口；稀释计量装置的出口接溶液喷射分配装置的入口，溶液喷射分配装置的两个溶液喷口均伸入到锅炉炉膛中。

在溶液喷射分配装置上设有压缩空气入口。

在稀释计量装置的第一入口与溶液储罐之间设有带压力控制阀的溶液管。

在溶液管道上设有计量分配装置。

热解反应风道上设有一段喷枪固定管，喷枪固定管的入口处设有用于安装雾化喷枪的喷枪固定法兰。

本实用新型的基于尿素溶液或氨水的组合式烟气脱硝装置，包括以下步骤：

配制好的30％-50％的尿素溶液经加压循环泵送至稀释计量装置，经电动(气动)调节阀和流量计协同作用，调节流量后与稀释水混合，稀释成5％-10％的尿素溶液，经管道输送到溶液喷射分配装置，同雾化用压缩空气一起分别被分配到不同喷射层的各支喷枪，喷入锅炉炉膛内与烟气中的NO进行还原反应，生成N₂和H₂O，脱除烟气中50％-70％氮氧化物，此为SNCR部分工艺；

单独设风机抽取并加压尿素溶液热解风，在锅炉炉内或尾部烟道适当位置(如高温蒸汽过热器和低温蒸汽过热器之间或低温蒸汽过热器和省煤器之间)插入一个热解风加热器，将热解风温度提高至350～700℃；