CN203886401U - 一种采用scr工艺的锅炉烟气脱硝*** - Google Patents

一种采用scr工艺的锅炉烟气脱硝*** Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,包括位于锅炉外的氨基物质溶液制备***,与所述氨基物质溶液制备***连接的氨基物质溶液供给及控制装置,以及位于锅炉转向室内的氨基物质喷射装置,其中,所述锅炉外还设置有氨基物质溶液雾化装置,所述氨基物质溶液雾化装置通过氨基物质输送管道分别与所述氨基物质喷射装置和氨基物质溶液供给及控制装置相连接,且所述氨基物质溶液雾化装置还连接有送风装置。氨基物质溶液雾化装置将尿素溶液雾化为小于5微米的超小液滴,经氨基物质喷射装置喷出后与高温烟气混合,增加了液滴的受热面积,最大程度上使氨基物质溶液热解为氨气,避免了爆管问题,提高了氨基物质溶液的转化率和利用率。

Description

一种采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***
技术领域
本实用新型涉及一种锅炉烟气脱硝***,具体涉及一种采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,属于烟气脱硝领域。 
背景技术
随着经济的发展,氮氧化物(NOx)污染物的排放量迅速增加,严重污染了生态环境,已成为制约经济发展的重要因素之一,其中燃煤锅炉因其排放量大且相对集中、较其他分散源容易控制,成为控制氮氧化物(NOx)的首选目标。 
选择性催化还原法(SCR)脱硝技术以其脱除效率高,还原剂用量少,适应当前环保要求而得到脱销行业高度重视和广泛的应用。选择性催化还原法(SCR)脱硝技术是指在催化剂和氧气存在的条件下,在较低的温度范围(300-420℃)内,还原剂有选择性地将烟气中的氮氧化物(NOx)还原生成生氮气(N2)和水(H2O)来减少氮氧化物(NOx)排放的技术。由于液氨或氨水在远输和储存过程中存在安全隐患,在实际工艺中难以直接使用氨,越来越多的电站锅炉开始倾向于利用尿素通过热解制氨工艺来获取SCR需要的氨气。 
中国专利文献CN202061539U公开了一种锅炉烟气脱硝***,其包括位于锅炉外的氨基物质溶液制备***,与所述氨基物质溶液制备***连接的位于锅炉外的氨基物质溶液供给及控制装置,以及位于锅炉转向室内的氨基物质喷射器组,所述氨基物质溶液供给及控制装置之间通过氨基物质溶液输送管道连接,所述氨基物质溶液喷射器组布置在烟气温度为300-700℃的锅炉转向室内,从上述氨基物质溶液喷射器组喷出的氨基物质 液滴与高温烟气混合,被加热并分解成氨气,从而与烟气中氮氧化物发生反应。该锅炉烟气脱硝***中,只是单纯利用氨基物质溶液喷射器将尿素溶液转化为小液滴,其尿素溶液液滴仍然较大,在锅炉中分解时间较长,未完全反应的液滴喷到炉壁或受热面上,会造成爆管问题。 
实用新型内容
为解决现有技术中由于喷射出的尿素液滴颗粒较大,在锅炉中分解时间较长,未完全反应的液滴喷到炉壁或受热面上,会造成爆管问题,进而提供了一种采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***。 
为此,本实用新型采取的技术方案为, 
一种采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,包括位于锅炉外的氨基物质溶液制备***,与所述氨基物质溶液制备***连接的位于锅炉外的氨基物质溶液供给及控制装置,以及位于锅炉转向室内的氨基物质喷射装置,其中,所述锅炉外还设置有氨基物质溶液雾化装置,所述氨基物质溶液雾化装置通过氨基物质输送管道分别与所述氨基物质喷射装置和氨基物质溶液供给及控制装置相连接,且所述氨基物质溶液雾化装置还连接有送风装置。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,所述氨基物质溶液雾化装置为尿素溶液超声波雾化装置。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,所述氨基物质喷射装置设置于烟气温度为350-700℃的锅炉转向室内,且所述氨基物质喷射装置垂直于所述锅炉转向室的中心线。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,所述氨基物质喷射装置包括喷射主管,与所述喷射主管相连通的若干喷射支管,所述喷射支管上设置有若干喷嘴。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,所述喷嘴为与所述喷射支 管相连通的敞口喷射次管。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,所述喷射支管垂直于所述喷射主管,所述喷射次管垂直于所述喷射支管。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,所述喷射主管垂直设置在所述锅炉转向室的炉左壁和/或炉右壁上。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,所述锅炉转向室的炉左壁或炉右壁上沿竖直方向并列设置多个所述氨基物质喷射装置。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,设置于所述锅炉转向室的炉左壁和炉右壁上的所述氨基物质喷射装置沿锅炉中心线对称布置。 
上述采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***中,沿锅炉烟气的流动方向,所述氨基物质喷射装置上方的烟道上设置有过热器,所述氨基物质喷射装置下方的烟道上依次设有锅炉尾部换热设备、氨气/烟气混合器、烟气导流板、整流格栅和SCR反应器。 
在本申请中锅炉的炉前、炉后、炉左壁和炉右壁的定义为,背靠汽机房,面对锅炉站立,左手侧的叫炉左壁,右手侧的叫炉右壁,锅炉炉膛侧为炉前,烟道侧为炉后。 
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点: 
(1)本实用新型的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,在锅炉外还设置有氨基物质溶液雾化装置,其在锅炉外将尿素溶液雾化为小于5微米的超小液滴,超小液滴在送风装置的风压带动下通过输送管道送入锅炉内部,经氨基物质喷射装置喷出后与高温烟气混合,增加了液滴的受热面积,最大程度上使氨基物质溶液热解为氨气,不仅避免了残余氨基物质溶液喷到炉壁或受热面上造成爆管问题,还提高了氨基物质溶液的转化率和利用率。 
(2)本实用新型的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,所述氨基物质喷射装置设置于烟气温度为350-700℃的锅炉转向室内且垂直于锅炉中心线方向,所受烟气温度场较均匀,在锅炉负荷发生变化时,有助于氨基物质的分解。 
(3)本实用新型的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,所述氨基物质喷射装置包括喷射主管,与所述喷射主管相连通的若干喷射支管,所述喷射支管上设置有若干喷嘴,该结构可获得更多的喷嘴,让每个喷嘴喷出的氨基能够在设计的反应及混合空间内,更大面积的覆盖,使分解后的氨气与锅炉的烟气均匀混合。 
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解,下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中 
图1为本实用新型其中一种采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***的结构示意图; 
图2为本实用新型中其中一种氨基物质喷射装置的结构示意图。 
其中,附图标记表示为, 
1-氨基物质溶液供给及控制装置,2-氨基物质溶液雾化装置,3-锅炉尾部换热设备,4-氨基物质喷射装置,41-喷射主管,42-喷射支管,43-喷射次管,5-锅炉转向室,6-过热器,7-氨气/烟气混合器,8-烟气导流板,9-整流格栅,10-SCR反应器,11-送风装置,12-氨基物质输送管道,13-氨基物质溶液制备***。 
具体实施方式
如图1所述的一种采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,包括位于锅炉外的氨基物质溶液制备***13,与所述氨基物质溶液制备***13连接的位 于锅炉外的氨基物质溶液供给及控制装置1,以及位于锅炉转向室5内的氨基物质喷射装置4,其中,所述锅炉外还设置有氨基物质溶液雾化装置2,所述氨基物质溶液雾化装置2通过氨基物质输送管道12分别与所述氨基物质喷射装置4和氨基物质溶液供给及控制装置1相连接,且所述氨基物质溶液雾化装置2还连接有送风装置11。在本实施方式中,其氨基物质溶液为尿素,所述氨基物质溶液雾化装置2为尿素溶液超声波雾化装置,其可以是多种实现溶液雾化的装置,比如北京嘉润思杰科技有限公司提供的JRC-48型加湿器等。 
在上述实施方式的基础上,所述氨基物质喷射装置4设置于烟气温度为350-700℃的锅炉转向室5内,且所述氨基物质喷射装置4垂直于所述锅炉转向室5的中心线。 
在上述实施方式的基础上,如图2所示,所述氨基物质喷射装置4包括喷射主管41,与所述喷射主管相连通的若干喷射支管42,所述喷射支管42上设置有若干喷嘴,其可以为直接设置于喷射支管42上的开口,也可以是与所述喷射支管42相连通的敞口喷射次管43。 
在上述实施方式的基础上,所述喷射支管42垂直于所述喷射主管41,所述喷射次管43垂直于所述喷射支管42。 
在上述实施方式的基础上,所述喷射主管41垂直设置在所述锅炉转向室的炉左壁和/或炉右壁上。 
在上述实施方式的基础上,所述锅炉转向室的炉左壁或炉右壁上沿竖直方向并列设置多个所述氨基物质喷射装置4。 
在上述实施方式的基础上,所述喷射主管41垂直设置在所述锅炉转向室的炉左壁和炉右壁上,且设置于所述锅炉转向室的炉左壁和炉右壁上的所述氨基物质喷射装置4沿锅炉中心线对称布置。 
在上述实施方式的基础上,沿锅炉烟气的流动方向,所述氨基物质喷 射装置4上方的烟道上设置有过热器6,所述氨基物质喷射装置4下方的烟道上依次设有锅炉尾部换热设备3、氨气/烟气混合器7、烟气导流板8、整流格栅9和SCR反应器10。 
本实用新型锅炉烟气脱硝***的主要工作步骤为,在氨基物质溶液制备***13中,将尿素颗粒溶解成一定质量浓度的尿素溶液,通过氨基物质溶液供给及控制装置1输送到氨基物质溶液雾化装置2,其将尿素溶液雾化为小于5微米的超小液滴,通过送风装置11把带有尿素溶液雾化液滴的空气经过输送管道送到带有氨基物质喷射装置4的锅炉转向室5,然后通过氨基物质喷射装置4进行喷射,锅炉烟气流经过热器6到达锅炉转向室5内并与氨基物质喷射装置喷出的尿素溶液液滴混合,混合之后烟气的热量加热尿素溶液液滴,并使其逐步蒸发、分解,将尿素分解为氨气和二氧化碳。随后,烟气、水蒸气、氨气等混合气体进入锅炉尾部换热设备。所述的烟气和氨气的混合气体,依次经过氨气/烟气混合器、烟气导流板、整流格栅,使得烟气和氨气混合更加充分,气流更加平稳均匀,然后进入SCR反应器,混合气体在SCR反应器里面催化剂的作用下有选择性地将烟气中的氮氧化物还原生成生氮气和水来减少氮氧化物排放。 
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 

Claims (10)

1.一种采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,包括位于锅炉外的氨基物质溶液制备***(13),与所述氨基物质溶液制备***(13)连接的位于锅炉外的氨基物质溶液供给及控制装置(1),以及位于锅炉转向室(5)内的氨基物质喷射装置(4),其特征在于, 
所述锅炉外还设置有氨基物质溶液雾化装置(2),所述氨基物质溶液雾化装置(2)通过氨基物质输送管道(12)分别与所述氨基物质喷射装置(4)和氨基物质溶液供给及控制装置(1)相连接,且所述氨基物质溶液雾化装置(2)还连接有送风装置(11)。 
2.根据权利要求1所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,其特征在于,所述氨基物质溶液雾化装置(2)为尿素溶液超声波雾化装置。 
3.根据权利要求1或2所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,其特征在于,所述氨基物质喷射装置(4)设置于烟气温度为350-700℃的锅炉转向室(5)内,且所述氨基物质喷射装置(4)垂直于所述锅炉转向室(5)的中心线。 
4.根据权利要求3所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,其特征在于,所述氨基物质喷射装置(4)包括喷射主管(41),与所述喷射主管相连通的若干喷射支管(42),所述喷射支管(42)上设置有若干喷嘴。 
5.根据权利要求4所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,其特征在于,所述喷嘴为与所述喷射支管(42)相连通的敞口喷射次管(43)。 
6.根据权利要求5所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,其特征在于,所述喷射支管(42)垂直于所述喷射主管(41),所述喷射次管(43)垂直于所述喷射支管(42)。 
7.根据权利要求4-6任一所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***, 其特征在于,所述喷射主管(41)垂直设置在所述锅炉转向室的炉左壁和/或炉右壁上。 
8.根据权利要求7所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,其特征在于,所述锅炉转向室的炉左壁或炉右壁上沿竖直方向并列设置多个所述氨基物质喷射装置(4)。 
9.根据权利要求8所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,其特征在于, 
设置于所述锅炉转向室的炉左壁和炉右壁上的所述氨基物质喷射装置(4)沿锅炉中心线对称布置。 
10.根据权利要求9所述的采用SCR工艺的锅炉烟气脱硝***,其特征在于,沿锅炉烟气的流动方向,所述氨基物质喷射装置(4)上方的烟道上设置有过热器(6),所述氨基物质喷射装置(4)下方的烟道上依次设有锅炉尾部换热设备(3)、氨气/烟气混合器(7)、烟气导流板(8)、整流格栅(9)和SCR反应器(10)。 
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