本發(fā)明涉及一種燃煤電廠用的煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，尤其涉及一種尿素溶液熱解的煙氣脫硝工藝系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃煤電廠煙氣中的氮氧化物(NOx)是主要的大氣污染物之一，目前主要應(yīng)用選擇性催化還原技術(shù)(SCR)治理煙氣中的氮氧化物的排放，即利用還原劑有選擇性的與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，并生成無毒無污染的氮?dú)?N₂)和水(H₂O)，達(dá)到脫硝環(huán)保的目的。脫硝系統(tǒng)常用的還原劑有液氨、氨水及尿素溶液，選擇尿素作為還原劑，具有安全性高、來源廣泛、易于運(yùn)輸和儲存等特點(diǎn)，在環(huán)保領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其作用原理是將尿素溶液通過熱解裝置熱解成氨氣，送至SCR反應(yīng)器中，再發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)脫硝環(huán)保的目的。

請參閱于2011年12月7日公告的中國發(fā)明專利第201120063430.x號，揭露一種鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)，與所述氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)連接的位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置，以及位于鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)的氨基物質(zhì)溶液噴射器組，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組與所述氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置之間通過氨基物質(zhì)溶液輸送管道連接，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組布置在煙氣溫度為300-700℃的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)。上述鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，是通過氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)直接噴入鍋爐中進(jìn)行分解，生成氨氣，并進(jìn)入SCR反應(yīng)器中，這種結(jié)構(gòu)增加了氨氣的流經(jīng)長度，無形中損耗了氨氣，增加了運(yùn)行成本，并對后序流經(jīng)的設(shè)備容易產(chǎn)生腐蝕，且噴射器組直接安置在爐內(nèi)，一旦發(fā)生故障，必須進(jìn)入爐內(nèi)維護(hù)，帶來較多不便。

再請參閱于2012年7月4日公告中國發(fā)明專利第201010252649.4號，其揭露了一種鍋爐煙氣脫硝的尿素制氨工藝及其系統(tǒng)，是將一次熱風(fēng)通過鍋爐加熱后進(jìn)入熱解爐內(nèi)，但是在該工藝設(shè)備中，需要額外設(shè)置一種加熱一次熱風(fēng)的工藝設(shè)備，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性及提高了脫硝工藝的投資成本。

由此，需要?jiǎng)?chuàng)造性的設(shè)計(jì)一種工藝簡單、投資省、運(yùn)行成本低、維護(hù)量少的煙氣脫硝工藝系統(tǒng)來適應(yīng)市場需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單且具有節(jié)能降耗的煙氣脫硝工藝系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛1及位于鍋爐爐膛外的熱解爐2、SCR反應(yīng)器3、尿素溶液供給系統(tǒng)9、管道系統(tǒng)及爐膛煙道42；所述管道系統(tǒng)包括煙氣管道41，該煙氣管道41一端連通上述鍋爐爐膛1，另一端連通所述熱解爐2；爐膛煙道42一端連通上述鍋爐爐膛1，另一端連通所述SCR反應(yīng)器；所述尿素溶液供給系統(tǒng)9設(shè)有連通所述熱解爐2的尿素管道43，所述熱解爐2設(shè)有出風(fēng)管道44，并連接到所述SCR反應(yīng)器3。

本發(fā)明也可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛1及分別位于鍋爐爐膛外的熱解爐2、SCR反應(yīng)器3、尿素溶液供給系統(tǒng)9、管道系統(tǒng)及連接鍋爐爐膛與SCR反應(yīng)器的爐膛煙道42；該管道系統(tǒng)設(shè)有煙氣管道41，該煙氣管道41從鍋爐爐膛引出高于450℃的高溫?zé)煔廨斔偷缴鲜鰺峤鉅t2，而所述爐膛煙道輸送煙氣至上述SCR反應(yīng)器3內(nèi)；所述尿素溶液供給系統(tǒng)9設(shè)有尿素溶液管道43，將尿素溶液噴射入所述熱解爐2內(nèi)，且所述熱解爐設(shè)有出風(fēng)管道44，并連接到所述SCR反應(yīng)器3。

本發(fā)明的有益效果如下：發(fā)明通過將熱解爐2與SCR反應(yīng)器3設(shè)置在鍋爐爐膛1的外側(cè)，可提供一種結(jié)構(gòu)簡單，維修便利的煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，并從鍋爐爐膛內(nèi)直接引出高溫?zé)煔膺M(jìn)入熱解爐2，將尿素溶液在熱解爐內(nèi)發(fā)生分解后，再輸送到所述SCR反應(yīng)器3，相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不僅減少了氨氣的損耗，而且提供一種運(yùn)行安全可靠、投資少、節(jié)能降耗的煙氣脫硝工藝系統(tǒng)。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明煙氣脫硝工藝系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明所用增壓系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】

如圖1及圖2所示，為發(fā)明涉及到的一種煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，其包括鍋爐爐膛1、熱解爐2、SCR反應(yīng)器3、尿素溶液供給系統(tǒng)9及管道系統(tǒng)與爐膛煙道42，在本實(shí)施方式中，該管道系統(tǒng)包括煙氣管道41及設(shè)置在煙氣管道上的增壓系統(tǒng)5、除塵系統(tǒng)6、冷風(fēng)系統(tǒng)7。

所述鍋爐爐膛1是生成高溫?zé)煔獾脑O(shè)備，其內(nèi)設(shè)有過熱器11、再熱器12、省煤器13及位于下端的空氣預(yù)熱器14；其中，煙氣管道41一端連通在所述鍋爐爐 膛1，在本實(shí)施方式，煙氣管道41是連接于鄰近鍋爐爐膛1的再熱器12處，或者理解為煙氣管道41連接鍋爐爐膛處是能抽取450℃以上的高溫?zé)煔獾膮^(qū)域，且另一端連通到上述熱解爐2，由此，該鍋爐爐膛1的高溫?zé)煔庵苯咏?jīng)過煙氣管道41輸送到所述熱解爐2中；所述爐膛煙道42一端連通在所述鍋爐爐膛1，在本實(shí)施方式，該爐膛煙道42是連接于鄰近省煤器13區(qū)域，另一端連通到所述SCR反應(yīng)器3，將鍋爐燃燒煙氣送至上述SCR反應(yīng)器3內(nèi)進(jìn)行脫硝處理，該熱解爐2與SCR反應(yīng)器3通過出風(fēng)管道44相連通。

所述煙氣管道41上的增壓系統(tǒng)5位于鍋爐爐膛1與熱解爐2之間，以使從鍋爐爐膛1抽取的高溫?zé)煔鈮毫Υ笥赟CR反應(yīng)器內(nèi)的壓力。在本實(shí)施方式中，所述增壓系統(tǒng)5包括引射增壓泵51及相連接的引射氣源(未圖示)，該引射增壓泵設(shè)有位于高溫?zé)煔夤艿纼?nèi)的引射噴管52及連接煙氣管道41上的煙氣入口53，引射噴管的入口54與引射氣源相連，引射氣源的壓力高于高溫?zé)煔鈮毫?，引射氣源的氣體流經(jīng)引射噴管52后形成高速氣流噴出，對高溫?zé)煔馄鸬揭湓鰤鹤饔茫瑥亩瑰仩t爐膛高溫?zé)煔忭樌飨驘峤鉅t2及SCR反應(yīng)器3。該增壓系統(tǒng)5結(jié)構(gòu)簡單可靠，可以長時(shí)間可靠地耐受450℃以上的高溫。

所述煙氣管道41上的除塵系統(tǒng)6位于增壓系統(tǒng)5與鍋爐爐膛1之間，以將鍋爐爐膛1的煙氣先做除塵處理，防止煙塵堵塞管道或后方設(shè)備，同時(shí)也減少煙塵進(jìn)入熱解爐2后對尿素的損耗。

在本實(shí)施方式中，所述冷風(fēng)系統(tǒng)7位于增壓系統(tǒng)5后方，其具有調(diào)節(jié)閥71，且該冷風(fēng)系統(tǒng)連通到煙氣管道41內(nèi)，輸送冷空氣進(jìn)入煙氣管道41內(nèi)，通過調(diào)節(jié)閥71調(diào)節(jié)進(jìn)入煙氣管道的冷風(fēng)的量可對輸送熱解爐內(nèi)的高溫?zé)煔膺M(jìn)行調(diào)溫，防止過高溫度的煙氣傳輸?shù)綗峤鉅t2內(nèi)。通常，冷風(fēng)系統(tǒng)可將高溫?zé)煔庹{(diào)溫至尿素?zé)峤鉁囟?通常為450℃到600℃)，再輸入上述熱解爐2內(nèi)。

所述尿素溶液供給系統(tǒng)9設(shè)有尿素溶液管道43及給料泵90，通過給料泵90將尿素溶液供給系統(tǒng)9的尿素溶液由尿素溶液管道43輸送到所述熱解爐2中。

在本實(shí)施方式中，通過如下工序?qū)崿F(xiàn)制氨流程：

由所述鍋爐爐膛1內(nèi)的高溫?zé)煔馔ㄟ^煙氣管道41引入所述熱解爐2中；同時(shí)，所述尿素溶液供給系統(tǒng)9內(nèi)的尿素溶液通過給料泵90傳輸?shù)剿鰺峤鉅t2中，在發(fā)生霧化后，并與煙氣管道41送入的高溫?zé)煔獬浞纸佑|，分解生成氨氣，并通過出風(fēng)管道44輸送上述SCR反應(yīng)器3內(nèi)；另外，開口在鍋爐爐膛1下端鍋爐爐膛煙氣通過爐膛煙道42引入所述SCR反應(yīng)器3中，與氨氣發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)，俗 稱脫硝，且反應(yīng)后的脫硝煙氣經(jīng)由煙氣排出管道8排入空氣預(yù)熱器14中，其中，簡易化學(xué)反應(yīng)式如下：

HNCO+H₂O→NH₃+CO₂

本發(fā)明通過從鍋爐爐膛1直接引出一股高溫?zé)煔庾鳛闊嵩催M(jìn)入熱解爐2，將通入熱解爐2內(nèi)的尿素溶液分解生成氨氣，然后進(jìn)入SCR反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不僅減少了氨氣的損耗，而且提供一種運(yùn)行安全可靠、投資少、節(jié)能降耗的煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，并且所有鍋爐爐膛高溫?zé)煔饩M(jìn)行了脫硝處理，提供了排放潔凈度。另外，本發(fā)明設(shè)置的增壓系統(tǒng)采用引射增壓泵提高高溫?zé)煔鈮毫?，相對現(xiàn)有技術(shù)，具有長期可靠耐450℃以上溫度的能力。