專利名稱：一種用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置，特別是一種氣流分配均勻、體積小、可調(diào)節(jié)、可外部觀察、生產(chǎn)成本低的用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置。
背景技術(shù)：
隨著目前電廠脫硫的強(qiáng)制執(zhí)行，氮氧化物(NOx)成為繼SO2之后主要的大氣污染物之一。目前電廠主要采用選擇性催化還原技術(shù)(SCR)治理煙氣NOx排放，即利用還原劑通過催化劑的作用有選擇地與煙氣中的NOx反應(yīng)，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。SCR脫硝系統(tǒng)常用的還原劑有液氮、氨水及尿素，選擇尿素作為還原劑，具有安全性高、占地面積小、環(huán)評容易通過、易于運(yùn)輸和儲存等優(yōu)點(diǎn)，在脫硝領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。這項(xiàng)技術(shù)的原理是，尿素溶液以足夠小的液滴形式被噴射到熱解裝置的反應(yīng)室內(nèi)，與由氣體入口進(jìn)入反應(yīng)室的高溫氣體混合，尿素液滴吸收足夠的熱量分解出氨氣，分解出的氨氣由所述熱解裝置的氣體出口流出，在后續(xù)的處理設(shè)備中，氨氣首先被稀釋，稀釋后的氨氣送到SCR系統(tǒng)中催化劑上部的氨氣噴射格柵(AIG)，在催化劑的作用下氨氣與煙氣中的NOx反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)脫硝。目前為了節(jié)省能源，通常熱解裝置采用的熱解氣源選用鍋爐的一次風(fēng)，由于鍋爐的一次風(fēng)量隨鍋爐負(fù)荷的變化非常大，這樣就造成進(jìn)入反應(yīng)室內(nèi)部流場經(jīng)常發(fā)生變化，因此與設(shè)計(jì)工況不符，實(shí)際運(yùn)行中存在流場不均、熱解不完全的可能。而采用氣流可調(diào)分配裝置，可以適應(yīng)鍋爐不同工況的流場分布，從而保證熱空氣到達(dá)噴射器位置時，平面速度盡量均勻，氣流與尿素溶液混合充分。通常的尿素?zé)峤庋b置是一個內(nèi)部全空的容器，熱空氣從反應(yīng)器上部進(jìn)入時流速較快，且呈中間流速快四周慢的情況。通常是通過增加反應(yīng)室的高度，即增加氣體入口與噴射器噴射平面的距離和熱空氣與尿素溶液混合反應(yīng)段的距離，以此增加氣流的停留時間來實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)熱解裝置入口設(shè)置為文丘里結(jié)構(gòu)，需要較長的穩(wěn)定段，包括入口減縮、喉部、出口漸擴(kuò)，長度要求較高，由于受現(xiàn)場的空間限制，這種方法對于大型反應(yīng)器在實(shí)際工程中的設(shè)計(jì)布置較難實(shí)現(xiàn)，而且熱解裝置的反應(yīng)室由不銹鋼制成，大體積的熱解裝置制造成本較高。另外通常的尿素?zé)峤庋b置入口熱風(fēng)量調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)是固定不變的，不能適應(yīng)現(xiàn)場由于鍋爐負(fù)荷的變化造成的入口風(fēng)量變化，從而影響反應(yīng)室內(nèi)部的流場分布，存在一定的風(fēng)險。通常布置在反應(yīng)室上的尿素噴射器的位置是固定不變的，隨著反應(yīng)室內(nèi)部的流場發(fā)生變化，有可能發(fā)生如下問題I.噴射器噴射的尿素溶液與反應(yīng)室內(nèi)壁發(fā)生接觸，從而造成尿素?zé)峤獠煌耆?，產(chǎn)生尿素結(jié)晶現(xiàn)象。2.同一標(biāo)高不同位置的噴射器噴射的尿素溶液，存在較大的“重疊區(qū)”，使小液滴互相接合，凝結(jié)成大液滴，從而造成尿素?zé)峤獠煌耆?，產(chǎn)生尿素結(jié)晶現(xiàn)象。采用噴射器行走裝置后，通過觀察實(shí)際噴射器在反應(yīng)室內(nèi)的噴射情況，進(jìn)行噴射器的位置調(diào)節(jié)，從而達(dá)到最佳的噴射位置，實(shí)現(xiàn)最佳熱解效果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中尿素溶液制氨氣的熱解裝置氣流分配不佳、不可調(diào)、不可觀察、體積大的問題，提供一種氣流分配均勻、體積小、可調(diào)節(jié)、可外部觀察、生產(chǎn)成本低的用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置，包括氣體入口、反應(yīng)室和氣體出口，所述氣體入口設(shè)置于所述反應(yīng)室的上部，所述氣體出口設(shè)置于所述反應(yīng)室的下部，所述反應(yīng)室內(nèi)部配置有噴射器。所述氣體入口與所述反應(yīng)室之間安裝有反應(yīng)室頂部變徑段，所述反應(yīng)室頂部變徑段由所述氣體入口到所述反應(yīng)室上部方向截面積逐漸增大，用于從氣體入口截面到反應(yīng)室截面的平滑過渡。所述反應(yīng)室頂部變徑段的上側(cè)右端固定安裝有觀察窗，所述觀察窗具有觀察鏡片隔離功能，使得在不啟用觀察窗時，觀察窗的隔離片能夠?qū)⒂^察窗的玻璃鏡片與反應(yīng)室內(nèi)部環(huán)境隔離開，避免鏡片的高溫腐蝕。所述反應(yīng)室頂部變徑段的上側(cè)左端固定安裝有照明裝置，所述氣體入口末端與所述反應(yīng)室頂部變徑段之間安裝有可調(diào)氣流分配裝置。所述反應(yīng)室與所述氣體出口之間安裝有反應(yīng)室底部變徑段，所述反應(yīng)室底部變徑段由所述反應(yīng)室下部到所述氣體出口方 向到截面積逐漸減小，用于從反應(yīng)室截面到氣體出口截面的平滑過渡。所述噴射器的外部端連接用于調(diào)節(jié)噴射器位置的行走裝置，所述行走裝置能夠通過控制所述噴射器在所述反應(yīng)室內(nèi)的水平位置來調(diào)整噴射點(diǎn)位置。所述噴射器與所述反應(yīng)室連接處設(shè)置密封裝置。本實(shí)用新型的有益效果是所述用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置能夠?qū)崿F(xiàn)熱解氣流分配均勻，熱解氣流入射角度可調(diào)；設(shè)置了反應(yīng)室觀察裝置和照明裝置，可觀察反應(yīng)室內(nèi)實(shí)際工況；實(shí)現(xiàn)了噴射器頭水平位置可調(diào)，可通過調(diào)整噴射器位置實(shí)現(xiàn)最佳的熱解效果；在相同的熱解能力下減小了熱解裝置尺寸，避免了尿素?zé)峤獠煌耆膯栴}。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述氣流可調(diào)分配裝置具有角度可調(diào)的百葉型葉片。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是可以通過葉片角度調(diào)整控制氣流流場的變化，實(shí)現(xiàn)最佳熱解效果。進(jìn)一步，所述密封裝置采用氣密封結(jié)構(gòu)。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是充分利用了高壓空氣逆向補(bǔ)償所述反應(yīng)室內(nèi)的微正壓環(huán)境。

圖I為本實(shí)用新型所述用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置的結(jié)構(gòu)圖。附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下I、氣體入口，2、反應(yīng)室，3、氣體出口，4、反應(yīng)室頂部變徑段，5、反應(yīng)室底部變徑段，6、氣流可調(diào)分配裝置，7、噴射器，8、行走裝置，9、密封裝置，10、觀察窗，11、照明裝置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。[0021]圖I為本實(shí)用新型所述用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置的結(jié)構(gòu)圖，包括氣體入口
I、反應(yīng)室2和氣體出口 3，所述氣體入口 I設(shè)置于所述反應(yīng)室2的上部，所述氣體出口 3設(shè)置于所述反應(yīng)室2的下部，所述反應(yīng)室2內(nèi)部配置有噴射器7。所述氣體入口 I與所述反應(yīng)室2之間安裝有反應(yīng)室頂部變徑段4，所述反應(yīng)室頂部變徑段4由所述氣體入口 I到所述反應(yīng)室2上部方向截面積逐漸增大，用于從氣體入口 I截面到反應(yīng)室2截面的平滑過渡。所述反應(yīng)室頂部變徑段4的上側(cè)右端固定安裝有觀察窗10，所述觀察窗具有觀察鏡片隔離功能，使得在不啟用觀察窗時，觀察窗的隔離片能夠?qū)⒂^察窗的玻璃鏡片與反應(yīng)室內(nèi)部環(huán)境隔離開，避免鏡片的高溫腐蝕。所述反應(yīng)室頂部變徑段4的上側(cè)左端固定安裝有照明裝置11，所述氣體入口 I末端與所述反應(yīng)室頂部變徑段4之間安裝有可調(diào)氣流分配裝置6，且所述氣流可調(diào)分配裝置6具有角度可調(diào)的百葉型葉片。所述反應(yīng)室2與氣體出口 3之間安裝有反應(yīng)室底部變徑段5，所述反應(yīng)室底部變徑段5由所述反應(yīng)室2下部到所述氣體出口 3方向到截面積逐漸減小，用于從反應(yīng)室2截面到氣體出口 3截面的平滑過渡。所述噴射器7的外部端連接用于調(diào)節(jié)噴射器位置的行走裝置8，所述行走裝置8能夠通過控制所述噴射器7在所述反應(yīng)室2內(nèi)的水平位置來調(diào)整噴射點(diǎn)位置。所述噴射器7與所述反應(yīng)室2連接 處設(shè)置密封裝置9，且所述密封裝置9采用氣密封結(jié)構(gòu)。所述用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置的工作過程為尿素溶液由噴射器7以足夠小的液滴形式被噴射到熱解裝置的反應(yīng)室2內(nèi)。同時，高溫氣體由氣體入口 I通過氣流可調(diào)分配裝置6均勻地進(jìn)入到反應(yīng)室2內(nèi)部。在所述反應(yīng)室2內(nèi)部足夠小的尿素液滴與高溫氣體充分混合，尿素液滴吸收足夠的熱量分解出氨氣，分解出的氨氣通過所述熱解裝置的氣體出口 3流出熱解裝置。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置，包括氣體入口( I )、反應(yīng)室(2)和氣體出口(3)，所述氣體入口(I)設(shè)置于所述反應(yīng)室(2)的上部，所述氣體出口(3)設(shè)置于所述反應(yīng)室(2)的下部，所述反應(yīng)室(2)的內(nèi)部配置有噴射器(7)，其特征在于 所述氣體入口( I)與所述反應(yīng)室(2)之間安裝有反應(yīng)室頂部變徑段(4)，所述反應(yīng)室頂部變徑段(4)的上側(cè)右端固定安裝有觀察窗(10)，所述反應(yīng)室頂部變徑段(4)的上側(cè)左端固定安裝有照明裝置(11 )，所述氣體入口( I)末端與所述反應(yīng)室頂部變徑段(4)之間安裝有可調(diào)氣流分配裝置(6)； 所述反應(yīng)室(2)與所述氣體出口(3)之間安裝有反應(yīng)室底部變徑段(5)，所述噴射器(7)的外部端連接用于調(diào)節(jié)噴射器位置的行走裝置(8)，所述噴射器(7)與所述反應(yīng)室(2)連接處設(shè)置有密封裝置(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置，其特征在于所述氣流可調(diào)分配裝置(6)具有角度可調(diào)的百葉型葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置，其特征在于所述密封裝置(9)采用氣密封結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于尿素溶液制氨氣的熱解裝置，包括氣體入口、反應(yīng)室和氣體出口，所述氣體入口設(shè)置于所述反應(yīng)室的上部，所述氣體出口設(shè)置于所述反應(yīng)室的下部，所述反應(yīng)室內(nèi)部設(shè)置有噴射器，所述氣體入口與所述反應(yīng)室之間設(shè)有反應(yīng)室頂部變徑段，所述反應(yīng)室頂部變徑段上側(cè)的左右端分別設(shè)有照明裝置和觀察窗，所述氣體入口末端與所述反應(yīng)室頂部變徑段間設(shè)有可調(diào)氣流分配裝置，所述反應(yīng)室與所述氣體出口間設(shè)有反應(yīng)室底部變徑段，所述噴射器的外部端連接用于調(diào)節(jié)噴射器位置的行走裝置，所述噴射器與所述反應(yīng)室連接處設(shè)有密封裝置。提供了一種氣流分配均勻、體積小、可調(diào)節(jié)、可外部觀察、生產(chǎn)成本低的用于尿素溶液制氨的熱解裝置。
文檔編號C01C1/02GK202542882SQ20122009276
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者關(guān)榮斌, 劉利剛, 董淑玲, 霍曄, 馬東生 申請人:關(guān)榮斌, 劉利剛, 董淑玲, 霍曄, 馬東生