[实用新型]一种利用尿素对烟气进行脱硝的SCR烟气脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及热电厂领域，具体涉及一种热电厂烟气SCR脱硝装置，其利用水、热两种方式分解尿素进行脱硝的方案。

背景技术

烟气中的氮氧化物作为主要的大气污染物之一，已受到越来越多的关注，其将成为继硫化物之后的又一重要污染源。SCR烟气脱硝技术是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术之一，有脱硝效率高、选择性好、运行稳定可靠等优点，其工作原理是在280-420℃温度下，烟气中的NO_X和上游烟道内喷入的还原剂NH₃在催化剂作用下发生还原反应，生成N₂和H₂O等。SCR脱硝工艺需要氨作为还原剂，氨的利用一般有三种形态：液氨、尿素、氨水。目前使用效果最好的是液氨，但由于液氨属于高危险品，其储存、运输都极为不便且对电厂及周边环境都存在较大的安全隐患，因此已经逐渐被淘汰。利用尿素制取氨通常有两种方法：热解和水解。水解法是将尿素以水溶液的形式加以分解，主要是利用外界热源加热分解2.0MPa左右的185℃的尿素水溶液。但尿素水解过程中会生成一些酸性中间体，如氨基甲酸铵等，这些化全物会严重破坏不锈钢表面的氧化膜，温度越高其腐蚀性越强。热解法是直接快速加热雾化后的尿素溶液进行分解，主要是利用燃油一类燃料作为热源，在450～600℃时快速分解40%-55%的尿素水溶液，其为近常压热解，操作压力低，但需要消耗大量热源，运行成本高。尿素热解和水解后生成的氨气通入反应器与催化剂反应，从而实现烟气脱硝，由于单独的热解或水解系统加大了脱硝工艺的投入成本和运行成本，同时尿素热解或水解工艺存在技术较为复杂，成本较高等问题，制约着其普及和发展。

实用新型内容

为解决现有技术中烟气脱硝时对尿素采用热解方式能源消耗大的问题，本实用新型提供一种利用烟气自身热量加热尿素溶液而提供氨气的SCR烟气脱硝装置，具体方案如下：一种利用尿素对烟气进行脱硝的SCR烟气脱硝装置，包括作为反应场所的吸收塔，与吸收塔连接的通入未处理烟气的高温烟道和排出处理后烟气的低温烟道，其特征在于，所述高温烟道上连接有氨气供应装置，所述氨气供应装置包括对尿素进行水解加热的氨气箱，向高温烟道输送氨气的氨气管，向氨气箱输送尿素的尿素供给装置。

为提高尿素溶液的反应速度和效率：所述氨气箱的底部为空心的供高温烟气通过的双层结构，所述氨气箱的内部设置有搅动液体的搅拌装置。

为加快氨气流动：所述氨气管上设置有抽风机。

为避免尿素溶液反应后的沉积物影响反应效果：所述氨气箱的底部设置有液体循环管。

为提高尿素的溶液速度：所述尿素供给装置包括依次连接的存放尿素的储料箱，将尿素进行粉碎的研磨机，将粉碎后尿素送入氨气箱的传送装置。

为提高烟气与氨气的混合效果：所述高温烟道内设置有混合烟气的混合器，所述氨气管连接在混合器烟气进入前方的高温烟道上。

避免高温烟气对吸收塔造成损害：所述氨气箱的后方高温烟道上设置有烟气换热室，加热过氨气箱的高温烟气通过烟气换热室进入吸收塔。

本方案不需要提供专门的燃料，而是利用烟气的余热进行加热，在降低高温烟气温度的同时提高了尿素液体的分解过程，保证氨气的供应量与吸收塔内的反应需求达到平衡，通过控制尿素液体的温度还可以实现控制氨气的生成量。

高温烟气通过双层空间时对内层的尿素溶液进行加热，以加剧尿素的反应，使尿素的分解更加快速。通过控制双层空间的大小可以实现高温烟气滞留的时间，易于控制高温烟气降温的幅度。液体循环管用于将氨气箱底部的液体排出，同时向氨气箱内注水。为方便尿素的溶解，储料箱在控制程序的控制下定量向研磨机投放尿素，研磨机将尿素研磨粉碎后，再排放到传送装置上，经过混合后烟气中的硝化物和氨气能够充分混合，在催化剂作用下更易反应，提高脱硝效果。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2本实用新型中尿素供给装置的结构示意图；

附图中标号说明：1-吸收塔、101-高温烟道、102-低温烟道、103-混合器、2-尿素供给装置、201-氨气管、202-氨气箱、203-双层空间、204-储料箱、205-研磨机、206-传送装置、207-搅拌装置、3-烟气换热室。

具体实施方式