本發(fā)明涉及煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置及工藝。

背景技術(shù)：

燃煤鍋爐是我國(guó)能源生產(chǎn)的重要手段，伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源消耗逐年遞增，伴隨而來(lái)的大氣污染問(wèn)題漸漸凸顯并成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。其中氮氧化物(nox)作為三大主要大氣污染物之一，已受到越來(lái)越多的關(guān)注，煙氣脫硝已成為國(guó)家污染控制的重點(diǎn)領(lǐng)域。

目前，在我國(guó)已實(shí)際應(yīng)用在電廠的煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原(scr)技術(shù)、選擇性非催化還原(sncr)技術(shù)和選擇性催化還原-選擇性非催化還原的聯(lián)用技術(shù)。在這三種煙氣脫硝技術(shù)中選擇性催化還原(scr)技術(shù)以脫硝效率高、選擇性好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、幾乎無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，成為應(yīng)用最為廣泛的脫硝技術(shù)。

scr脫硝工藝的還原劑主要有液氨、氨水、尿素三種，三者各有優(yōu)缺點(diǎn)。液氨和氨水具有腐蝕性，在運(yùn)輸、卸料、儲(chǔ)存、運(yùn)行、檢修等各個(gè)環(huán)節(jié)均存在安全隱患，其使用的安全等級(jí)要求較高，且初始投資成本較高。以尿素為還原劑的scr脫硝工藝因無(wú)安全等級(jí)要求，尿素儲(chǔ)存和運(yùn)輸方便、且初始投資成本少等優(yōu)點(diǎn)，在中小型電廠和一些人口較為集中、靠近市區(qū)的大型電廠得到廣泛應(yīng)用。

在國(guó)際上，以尿素作為還原劑的scr脫硝工藝主要是：熱解和水解。尿素?zé)峤夥ㄊ菍?0％質(zhì)量濃度的尿素溶液通過(guò)噴槍噴入到尿素?zé)峤鉅t中，然后采用電加熱的方式使尿素溶液完成分解成氨氣和二氧化碳。分解后的氣體送入到scr系統(tǒng)的噴氨格柵。尿素水解工藝原理主要是尿素溶液在高溫高壓下發(fā)生分解反應(yīng)，一般是將尿素溶液輸入至水解反應(yīng)器(類似于換熱器)，在反應(yīng)器中通過(guò)蒸汽盤管對(duì)尿素溶液進(jìn)行加熱，一般加熱至180度左右，尿素溶液發(fā)生分解釋放出氨氣和二氧化碳。目前國(guó)外熱解和水解的專利技術(shù)都需要單獨(dú)的系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生氨氣，并且都需要消耗大量熱源，能耗較高，運(yùn)行成本較高，在一定程度上制約了尿素?zé)峤夂退饧夹g(shù)的工程應(yīng)用。

在國(guó)內(nèi)，為了減少能耗，降低運(yùn)行成本，許多脫硝工藝采用尿素直噴技術(shù)。尿素直噴技術(shù)是通過(guò)噴槍將稀釋后的尿素溶液噴向鍋爐尾部煙道，尿素在鍋爐內(nèi)尾部煙道完成分解的過(guò)程。尿素直噴技術(shù)也有較大的缺點(diǎn)：受到鍋爐尾部空間不足的影響，尿素還未完全分解就噴到了鍋爐受熱面上，時(shí)間長(zhǎng)了尿素液滴會(huì)對(duì)受熱面造成腐蝕等影響；受到煙道內(nèi)部受熱和換熱設(shè)備影響，尿素直噴到鍋爐尾部煙道，與煙氣不能均勻混合，且尿素在煙道內(nèi)不能完全分解，容易在催化劑和空預(yù)器上結(jié)晶，導(dǎo)致催化劑、空預(yù)器堵塞和催化劑失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置及工藝，解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置，包括：鍋爐尾部煙道、若干熱解器、一混合器、一反應(yīng)器；所述熱解器設(shè)有熱解器進(jìn)口和熱解器出口，所述熱解器進(jìn)口連通鍋爐尾部煙道高溫區(qū)，所述熱解器出口連接鍋爐尾部煙道低溫區(qū)，所述熱解器進(jìn)口設(shè)置有入口煙氣擋板，所述熱解器出口設(shè)置有煙氣溫度檢測(cè)裝置、煙氣壓力檢測(cè)裝置；所述熱解器上設(shè)置有若干尿素噴槍，所述尿素噴槍的噴頭伸入所述熱解器內(nèi)部，所述尿素噴槍向所述熱解器內(nèi)部噴出霧化的尿素溶液；所述鍋爐尾部煙道末端連接所述混合器，所述混合器連接所述反應(yīng)器。

本發(fā)明還提供一種引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓豕に?，包括?/p>

s1、引用鍋爐尾部煙道的部分高溫?zé)煔獾揭粺峤馄髦袩峤忪F化的尿素溶液，所述霧化的尿素溶液熱解后生成氨氣，所述霧化的尿素溶液的平均粒徑在10um～100um，所述鍋爐尾部煙道的煙氣含有氮氧化物，引用的所述鍋爐尾部煙道的高溫?zé)煔鉁囟仍?50～700℃；

s2、將所述熱解器排出的氣體與所述鍋爐尾部煙道排出的煙氣進(jìn)行充分混合；

s3、將s2的混合氣體包含的氮氧化物和氨氣在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)生成n2和h2o，從而去除所述鍋爐尾部煙道煙氣的氮氧化物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置及工藝，引用高溫?zé)釤煔庠跓峤馄髦袩峤饽蛩?，在達(dá)到相同的脫硝效果的同時(shí)，無(wú)需額外的電加熱器和蒸汽加熱，最大程度的節(jié)約能量消耗，降低運(yùn)行成本，且能使尿素?zé)峤獬浞?，防止尿素由于熱解不充分在催化劑和空氣預(yù)熱器上結(jié)晶，防止采用尿素直噴技術(shù)導(dǎo)致的鍋爐尾部煙道受熱面和換熱面被尿素腐蝕；尿素?zé)峤猱a(chǎn)生的氣體和鍋爐尾部煙道煙氣在混合器中可充分混合，可提升在反應(yīng)器中的還原反應(yīng)效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的一種引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明提供的一種引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓豕に嚵鞒虉D。

附圖中：1、鍋爐尾部煙道，2、熱解器，3、混合器，4、反應(yīng)器，21、熱解器進(jìn)口，22、熱解器出口，23、尿素噴槍，24、入口煙氣擋板，25、煙氣溫度檢測(cè)裝置，26、煙氣壓力檢測(cè)裝置。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置，包括：鍋爐尾部煙道1、若干熱解器2、一混合器3、一反應(yīng)器4；熱解器2均設(shè)有熱解器進(jìn)口21和熱解器出口22，熱解器進(jìn)口21均連通鍋爐尾部煙道1高溫區(qū)，熱解器出口22均連接鍋爐尾部煙道1低溫區(qū)；鍋爐尾部煙道1末端連接混合器3，混合器3連接反應(yīng)器4；熱解器2頂部或側(cè)面上設(shè)置有若干尿素噴槍23，尿素噴槍23的噴頭伸入熱解器2內(nèi)部，尿素噴槍23內(nèi)引入壓縮空氣，由于壓縮空氣的帶來(lái)的壓力使得尿素噴槍23中的尿素溶液從尿素噴槍23的噴頭以霧化的形式噴到熱解器2內(nèi)部。

如圖1所示，本發(fā)明所述的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置，鍋爐尾部煙道1從上至下為高溫區(qū)至低溫區(qū)，鍋爐尾部煙道1內(nèi)有高溫?zé)釤煔猓仩t高溫?zé)釤煔夂衝ox(氮氧化物)，在鍋爐尾部煙道1內(nèi)部高溫?zé)釤煔鈴母邷貐^(qū)流向低溫區(qū)；高溫?zé)釤煔?550～700℃)從熱解器進(jìn)口21進(jìn)入熱解器2并從熱解器出口22流出，霧化尿素溶液在熱解器2中熱解，完全分解為氨氣與二氧化碳，含有氨氣的熱解器2中的氣體從熱解器出口22流出后到達(dá)鍋爐尾部煙道1低溫區(qū)并在鍋爐尾部煙道1低溫區(qū)與鍋爐尾部煙道1的煙氣進(jìn)行交匯；之后，熱解器2中的氣體、鍋爐尾部煙道1的煙氣進(jìn)入混合器3進(jìn)行充分混合，混合后形成混合氣體；混合氣體再進(jìn)入與混合器3連接的反應(yīng)器4，混合氣體的nox、氨氣在催化劑作用下發(fā)生還原反應(yīng)，生成n2和h2o，達(dá)到去除煙氣中氮氧化物的目的。

本發(fā)明所述的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置，熱解器2內(nèi)部設(shè)置防磨和導(dǎo)流部件，鍋爐煙氣中往往夾雜一些顆粒狀物質(zhì)，在熱解器2內(nèi)部設(shè)置防磨部件，例如在熱解器2內(nèi)部設(shè)置防磨層，可以防止煙氣的顆粒狀物質(zhì)對(duì)熱解器2內(nèi)部造成劃傷、損傷，延長(zhǎng)熱解器2使用壽命；在熱解器2內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)流部件，例如在熱解器2內(nèi)部的拐角處設(shè)置導(dǎo)流板或?qū)Я髌沟脽峤馄?內(nèi)部的拐角變得圓滑，提高熱解器2內(nèi)部的氣體流動(dòng)的流暢性。

本發(fā)明所述的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置，鍋爐煙氣和尿素溶液熱解后產(chǎn)生的氣體在混合器3進(jìn)行混合，可選的，混合器3為s型通道，可以增加氣體的混合時(shí)間，讓鍋爐煙氣和尿素溶液熱解后產(chǎn)生的氣體混合更加充分；從混合器3中出來(lái)的混合氣體進(jìn)入反應(yīng)器4并經(jīng)過(guò)多層反應(yīng)層，反應(yīng)層中設(shè)有催化劑，混合氣體在催化劑作用下發(fā)生還原反應(yīng)，生成n2和h2o，達(dá)到去除煙氣中氮氧化物的目的。

本發(fā)明所述的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置，熱解器進(jìn)口21設(shè)置有入口煙氣擋板24，入口煙氣擋板24為可開(kāi)合的電控?fù)醢?，入口煙氣擋?4用于調(diào)節(jié)進(jìn)入熱解器2的高溫?zé)煔獾牧俊?/p>

本發(fā)明所述的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置，熱解器出口22設(shè)置有煙氣溫度檢測(cè)裝置25、煙氣壓力檢測(cè)裝置26，優(yōu)選的，熱解器出口22還設(shè)置一流量傳感器，煙氣溫度檢測(cè)裝置25、煙氣壓力檢測(cè)裝置26、流量傳感器分別用于檢測(cè)從熱解器出口22排出氣體的溫度、壓力、流量。

本發(fā)明還提供一種引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓豕に?，包括?/p>

s1、引用鍋爐尾部煙道1的部分高溫?zé)煔鉄峤忪F化的尿素溶液，霧化的尿素溶液熱解后生成氨氣，霧化的尿素溶液的平均粒徑在10um～100um，鍋爐尾部煙道1的煙氣含有氮氧化物，引用的鍋爐尾部煙道1的高溫?zé)煔鉁囟仍?50～700℃；

s2、將熱解后的氣體與鍋爐尾部煙道1排出的煙氣進(jìn)行充分混合；

s3、將s2的混合氣體包含的氮氧化物和氨氣在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)生成n2和h2o，從而去除鍋爐尾部煙道煙氣的氮氧化物。

本發(fā)明所述的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓豕に嚕襟Es1中引用的用來(lái)熱解霧化的尿素溶液的高溫?zé)煔饪偭空煎仩t尾部煙道1中煙氣總量的1％～10％。

本發(fā)明所述的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓豕に?，步驟s1中尿素溶液的質(zhì)量濃度為5％～50％。

本發(fā)明所述的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓豕に嚕唧w的，引用鍋爐尾部煙道1的部分高溫?zé)煔獾揭粋€(gè)熱解器2中，在熱解器2中噴灑霧化的尿素溶液，利用高溫?zé)煔獾臒崃繜峤忪F化的尿素溶液，霧化的尿素溶液熱解后生成氨氣，鍋爐尾部煙道1的煙氣含有氮氧化物，將熱解器2中的氣體與鍋爐尾部煙道1排出的煙氣進(jìn)行充分混合，充分混合完畢后，將混合氣體包含的氮氧化物和氨氣在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)生成n2和h2o，從而去除鍋爐尾部煙道1煙氣的氮氧化物。

實(shí)施例1：

s1、引用鍋爐尾部煙道1的部分高溫?zé)煔鉄峤忪F化的尿素溶液，霧化的尿素溶液熱解后生成氨氣，霧化的尿素溶液的平均粒徑在10um，尿素溶液的質(zhì)量濃度為5％，鍋爐尾部煙道1的煙氣含有氮氧化物，引用的鍋爐尾部煙道1的高溫?zé)煔鉁囟仍?50℃，引用的用來(lái)熱解霧化的尿素溶液的高溫?zé)煔饪偭空煎仩t尾部煙道1中煙氣總量的1％；

s2、將熱解后的氣體與鍋爐尾部煙道1排出的煙氣進(jìn)行充分混合；

s3、將s2的混合氣體包含的氮氧化物和氨氣在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)生成n2和h2o，從而去除鍋爐尾部煙道1煙氣的氮氧化物。

實(shí)施例2：

s1、引用鍋爐尾部煙道1的部分高溫?zé)煔鉄峤忪F化的尿素溶液，霧化的尿素溶液熱解后生成氨氣，霧化的尿素溶液的平均粒徑在50um，尿素溶液的質(zhì)量濃度為28％，鍋爐尾部煙道1的煙氣含有氮氧化物，引用的鍋爐尾部煙道1的高溫?zé)煔鉁囟仍?20℃，引用的用來(lái)熱解霧化的尿素溶液的高溫?zé)煔饪偭空煎仩t尾部煙道1中煙氣總量的5％；

s2、將熱解后的氣體與鍋爐尾部煙道1排出的煙氣進(jìn)行充分混合；

s3、將s2的混合氣體包含的氮氧化物和氨氣在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)生成n2和h2o，從而去除鍋爐尾部煙道1煙氣的氮氧化物。

實(shí)施例3：

s1、引用鍋爐尾部煙道1的部分高溫?zé)煔鉄峤忪F化的尿素溶液，霧化的尿素溶液熱解后生成氨氣，霧化的尿素溶液的平均粒徑在100um，尿素溶液的質(zhì)量濃度為50％，鍋爐尾部煙道的煙氣含有氮氧化物，引用的鍋爐尾部煙道的高溫?zé)煔鉁囟仍?00℃，引用的用來(lái)熱解霧化的尿素溶液的高溫?zé)煔饪偭空煎仩t尾部煙道中煙氣總量的10％；

s2、將熱解后的氣體與鍋爐尾部煙道1排出的煙氣進(jìn)行充分混合；

s3、將s2的混合氣體包含的氮氧化物和氨氣在催化劑的作用下進(jìn)行還原反應(yīng)生成n2和h2o，從而去除鍋爐尾部煙道1煙氣的氮氧化物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括：本發(fā)明的引用高溫?zé)煔膺M(jìn)行尿素?zé)峤庵瓢钡拿撓跹b置及工藝，引用高溫?zé)釤煔庠跓峤馄髦袩峤饽蛩?，在達(dá)到相同的脫硝效果的同時(shí)，無(wú)需額外的電加熱器和蒸汽加熱，最大程度的節(jié)約能量消耗，降低運(yùn)行成本，且能使尿素?zé)峤獬浞郑乐鼓蛩赜捎跓峤獠怀浞衷诖呋瘎┖涂諝忸A(yù)熱器上結(jié)晶，防止采用尿素直噴技術(shù)導(dǎo)致的鍋爐尾部煙道受熱面和換熱面被尿素腐蝕；尿素?zé)峤猱a(chǎn)生的氣體和鍋爐尾部煙道煙氣在混合器中可充分混合，可提升在反應(yīng)器中的還原反應(yīng)效果。

以上所述本發(fā)明的具體實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。