[发明专利]燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统及方法

说明书

本发明公开了一种燃气‑蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统及方法，属于余热利用技术领域，增加一套余热利用装置，通过热交换原理用以制备尿素溶液，达到节能降耗的目的。本发明工艺流程简单，热源采用燃气‑蒸汽联合循环机组尾部烟气余热，可操作性强，能够有效降低排烟温度，提高机组的经济性；同时换热后的除盐水用于制备烟气脱硝尿素溶液，并对其进行保温，能够避免结晶问题的发生，具有良好的环保效益与经济效益，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于余热利用技术领域，具体涉及一种燃气-蒸汽联合循环机组尾部烟气余热制备脱硝尿素溶液工艺系统。

背景技术

现有的燃气-蒸汽联合循环机组烟气经余热锅炉利用后排烟温度仍保持在100℃左右，排烟温度相对较高，影响机组的热经济性。考虑国内天然气成分中含硫量、灰分低，燃烧后的烟气较为洁净，为尾部烟气余热回收利用创造良好的条件。为了控制燃气机组NO_X的排放浓度，在余热锅炉内加装SCR脱硝装置，采用尿素作为还原剂时，为防止制备的40%~50%浓度的尿素溶液在低温环境时结晶析出，通常在尿素溶解罐中增加蒸汽加热系统，以提高尿素溶液的温度，该套系统增加外部热源的消耗，经济性相对较差。

针对上述问题，本发明出一种燃气-蒸汽联合循环机组尾部烟气余热制备脱硝尿素溶液的工艺系统，即加装一套气-水热交换装置，以燃气-蒸汽联合循环机组尾部烟气余热为热源用以提高尿素的溶解温度，既可以降低燃气-蒸汽联合循环机组尾部的排烟温度，又能同时保证尿素溶液制备稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺简单、可操作性强的燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统及方法，既能够充分利用机组尾部烟气余热，又能够有利于尿素溶液制备，提高机组的经济效益，同时保证SCR脱硝系统还原剂系统制备稳定运行。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，包括燃气-蒸汽联合循环机组、余热锅炉和烟囱，所述燃气-蒸汽联合循环机组、余热锅炉和烟囱依次连通；其特征是，还包括气-水热交换装置、尿素溶解罐和除盐水箱，所述气-水热交换装置布置在余热锅炉的出口与烟囱之间的尾部烟道上，所述气-水热交换装置连接有换热管道，所述换热管道缠绕在尿素溶解罐的外壁，之后换热管道连接至除盐水箱内，所述除盐水箱还连接有除盐水补水管道，同时除盐水箱通过除盐水给水管道连接至尿素溶解罐内，所述除盐水给水管道上安装有给水泵，并且除盐水箱通过循环水管道连接至气-水热交换装置，所述循环水管道上依次连接有循环水泵、截止阀、流量自动调节装置和温压测量表计，所述尿素溶解罐内设置有尿素溶液温度及液位测量装置。

进一步的，除盐水来自制水车间，换热后的除盐水用于尿素溶解保温和尿素溶液制备。

进一步的，所述气-水热交换装置采用逆流方式布置，其管材优先选用传热系数高的不锈钢管，以提高换热能力。

进一步的，经气-水热交换装置换热后的除盐水经换热管道流经尿素溶解罐的外壁，用于通过间接水-水热交换形式对尿素溶解罐内溶液进行保温。

进一步的，换热后的除盐水被制备尿素溶液消耗后由制水车间除盐水补充。

进一步的，换热后进入除盐水箱中的除盐水一部分由给水泵送入尿素溶解罐用于制备尿素溶液，多余的除盐水由循环水泵送入气-水热交换装置中循环利用。

进一步的，所述流量自动调节装置和温压测量表计用于控制和调节进入气-水热交换装置中的给水流量和制水车间除盐水的补给量，确保系统运行的稳定性。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明装置工艺简单，热源采用燃气蒸汽联合循环机组尾部烟气余热，可操作性强，能够有效降低排烟温度，提高机组的经济性；同时换热后的除盐水用于制备烟气脱硝尿素溶液，并对其进行保温，能够避免结晶问题的发生，具有良好的环保效益与经济效益，应用前景广泛。

附图说明