基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，特別是一種基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為達(dá)到日趨嚴(yán)格的發(fā)電廠煙氣氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，多種脫硝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中選擇性催化還原法(SCR，Selected Catalytic Reduct1n)因?yàn)槊撓跣Ч谩⒓夹g(shù)成熟而被發(fā)電廠廣泛采用。SCR脫硝用還原劑主要有液氨、氨水和尿素。但是液氨屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，運(yùn)輸和儲(chǔ)存不便，電廠用液氨時(shí)在審批、工期、占地等諸多方面受到越來越多的制約；與液氨類似，氨水在運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面存在安全問題，同時(shí)運(yùn)行成本居高不下，其應(yīng)用也受到限制；尿素具有與液氨相同的脫硝性能，是綠色肥料，完全沒有危險(xiǎn)和法規(guī)限制，可以方便的被運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。因此越來越多發(fā)電廠選用尿素作為SCR脫硝用還原劑。
[0003]尿素制氨工藝主要有熱解工藝和水解工藝。由于高壓、堵塞、腐蝕及系統(tǒng)復(fù)雜等問題長期得不到徹底解決，水解工藝方法很難被電廠所接受，正在逐漸退出市場(chǎng)。與此相比，熱解工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資成本低、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)量小，因此發(fā)展迅速，工程應(yīng)用不斷擴(kuò)大。熱解工藝需要熱源對(duì)熱解爐加熱，使熱解爐的溫度達(dá)到尿素?zé)峤馑枰臏囟?。?duì)熱解爐加熱通常采用燃燒加熱或電加熱兩種方法，將空氣加熱到一定的溫度后送入熱解爐，缺點(diǎn)是需要專門的加熱裝置并消耗能源，成本較高。為了節(jié)約能源，工程技術(shù)人員開發(fā)了利用煙氣余熱進(jìn)行尿素?zé)峤獾墓に嚕瑢㈠仩t煙道一定區(qū)域滿足尿素?zé)峤鉁囟纫蟮臒煔庖龊筮M(jìn)入熱解爐，利用煙氣的溫度使尿素?zé)峤狻＞唧w到燃機(jī)余熱鍋爐電站，尿素?zé)峤庀到y(tǒng)從余熱鍋爐入口將約600°C高溫?zé)煔庖?，通過高溫增壓風(fēng)機(jī)增壓后(出口壓力約6~8KPa)輸送至尿素?zé)峤鉅t。由于熱解爐的加熱介質(zhì)為高溫?zé)煔?，通常?huì)帶來以下問題:
[0004]I)高溫增壓風(fēng)機(jī)軸承溫度高。高溫增壓風(fēng)機(jī)軸端密封不佳，高溫?zé)煔庖仔孤?，?dǎo)致軸承溫度高；
[0005]2)高溫增壓風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)大。高溫增壓風(fēng)機(jī)長期處于500°C以上高溫環(huán)境中，極易發(fā)生轉(zhuǎn)子及葉輪變形、轉(zhuǎn)子與葉輪配合尺寸變大、動(dòng)靜部件碰摩、轉(zhuǎn)子膨脹受阻等問題，致使軸承振動(dòng)大；
[0006]3)高溫增壓風(fēng)機(jī)軸承進(jìn)水。高溫風(fēng)機(jī)水冷室甩水，導(dǎo)致軸承進(jìn)水；
[0007]4)如果引入的煙氣中飛灰較多，增壓風(fēng)機(jī)和熱解爐容易發(fā)生積灰和堵塞，影響增壓風(fēng)機(jī)和熱解爐的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0008]以上問題影響了高溫增壓風(fēng)機(jī)和熱解爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而影響了 SCR脫硝系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行，不利于電廠排放控制，亟需改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供的一種基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)，解決因直接使用燃機(jī)余熱鍋爐高溫?zé)煔饧訜崮蛩責(zé)峤鉅t帶來的高溫增壓風(fēng)機(jī)軸承溫度高、軸承振動(dòng)大、軸承進(jìn)水和熱解爐積灰堵塞等問題。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)，它包括常溫增壓風(fēng)機(jī)、尿素溶液儲(chǔ)罐、計(jì)量分配裝置、熱解爐和燃機(jī)余熱鍋爐，所述燃機(jī)余熱鍋爐內(nèi)依次設(shè)有噴氨格柵、催化劑反應(yīng)器和凈煙氣測(cè)量格柵，所述尿素溶液儲(chǔ)罐通過計(jì)量分配裝置連接至熱解爐，熱解爐的出口端與噴氨格柵相連通，所述燃機(jī)余熱鍋爐的高溫?zé)煔鈪^(qū)域內(nèi)安裝有空氣加熱裝置，空氣加熱裝置的入口端與常溫增壓風(fēng)機(jī)的出口端連通，空氣加熱裝置的出口端與熱解爐的入口端連通，常溫增壓風(fēng)機(jī)的入口端連通有常溫空氣儲(chǔ)罐。
[0011]常溫空氣經(jīng)過常溫增壓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入空氣加熱裝置，在空氣加熱裝置中與燃機(jī)余熱鍋爐內(nèi)的高溫?zé)煔鈸Q熱后升溫至約550°c，然后直接進(jìn)入熱解爐中，在熱解爐中對(duì)由噴槍噴入的尿素溶液進(jìn)行熱解，熱解生成的氨氣混合氣送往安裝于燃機(jī)余熱鍋爐內(nèi)的噴氨格柵噴入煙道，在催化劑反應(yīng)器中與煙氣發(fā)生脫硝反應(yīng)，還原煙氣中的氮氧化物。
[0012]作為優(yōu)選，所述空氣加熱裝置為管式結(jié)構(gòu)或板式結(jié)構(gòu)。
[0013]作為優(yōu)選，所述計(jì)量分配裝置的出口端設(shè)有噴槍，噴槍設(shè)在熱解爐內(nèi)。
[0014]采用以上結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型的基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]I)增壓風(fēng)機(jī)工作可靠性高。由于進(jìn)入常溫增壓風(fēng)機(jī)的工質(zhì)是干凈的常溫空氣，風(fēng)機(jī)的工作環(huán)境較好，不存在因高溫和煙氣含塵引起的軸承溫度高、振動(dòng)大、軸端密封差、粉塵堵塞和腐蝕等問題，減少維修工作量。
[0016]2)常溫增壓風(fēng)機(jī)的造價(jià)比高溫增壓風(fēng)機(jī)低，可降低整個(gè)工程的預(yù)算。
[0017]3)熱解爐工作可靠性高。與直接利用熱煙氣熱解尿素溶液相比，熱解用的高溫空氣較潔凈，不會(huì)發(fā)生積灰和堵塞。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中:1、常溫增壓風(fēng)機(jī)，2、計(jì)量分配裝置，3、噴槍，4、熱解爐，5、凈煙氣測(cè)量格柵，6、催化劑反應(yīng)器，7、噴氨格柵，8、燃機(jī)余熱鍋爐，9、空氣加熱裝置，10、尿素溶液儲(chǔ)罐，11、常溫空氣儲(chǔ)罐。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0021]如圖1示，本實(shí)施例提供的基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)，它包括常溫增壓風(fēng)機(jī)1、尿素溶液儲(chǔ)罐10、計(jì)量分配裝置2、熱解爐4和燃機(jī)余熱鍋爐8，所述燃機(jī)余熱鍋爐8內(nèi)依次設(shè)有噴氨格柵7、催化劑反應(yīng)器6和凈煙氣測(cè)量格柵5，所述尿素溶液儲(chǔ)罐10通過計(jì)量分配裝置2連接至熱解爐4，熱解爐4的出口端與噴氨格柵7相連通，所述燃機(jī)余熱鍋爐8的高溫?zé)煔鈪^(qū)域內(nèi)安裝有空氣加熱裝置9，空氣加熱裝置9的入口端與常溫增壓風(fēng)機(jī)I的出口端連通，空氣加熱裝置9的出口端與熱解爐4的入口端連通，常溫增壓風(fēng)機(jī)I的入口端連通有常溫空氣儲(chǔ)罐11。
[0022]所述空氣加熱裝置9為管式結(jié)構(gòu)或板式結(jié)構(gòu)。
[0023]所述計(jì)量分配裝置2的出口端設(shè)有噴槍3，噴槍3設(shè)在熱解爐4內(nèi)。
[0024]整個(gè)系統(tǒng)的工作過程為:常溫空氣經(jīng)過常溫增壓風(fēng)機(jī)I增壓后進(jìn)入空氣加熱裝置9，在空氣加熱裝置9中與燃機(jī)余熱鍋爐8高溫?zé)煔鈸Q熱后升溫至約550°C，然后進(jìn)入熱解爐4中，在熱解爐4中對(duì)由噴槍3噴入的尿素溶液進(jìn)行熱解，熱解生成的氨氣混合氣送往安裝于燃機(jī)余熱鍋爐8內(nèi)的噴氨格柵7噴入煙道，在催化劑反應(yīng)器6中與煙氣發(fā)生脫硝反應(yīng)，還原煙氣中的氮氧化物。
[0025]由于采用潔凈常溫空氣先增壓再進(jìn)入燃機(jī)余熱鍋爐換熱，增壓風(fēng)機(jī)的工作介質(zhì)為潔凈的常溫空氣，不存在現(xiàn)有技術(shù)中因?yàn)楣べ|(zhì)為高溫含塵煙氣帶來的高溫增壓風(fēng)機(jī)軸承溫度高、振動(dòng)大、積灰堵塞等問題；同時(shí)，潔凈常溫空氣增壓后進(jìn)入空氣加熱裝置與燃機(jī)余熱鍋爐內(nèi)的高溫?zé)煔鈸Q熱后升溫至滿足尿素溶液熱解的溫度，然后送入熱解爐對(duì)尿素溶液進(jìn)行熱解，不存在現(xiàn)有技術(shù)直接用含塵煙氣熱解尿素溶液帶來的積灰和堵塞問題。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)，它包括常溫增壓風(fēng)機(jī)、尿素溶液儲(chǔ)罐、計(jì)量分配裝置、熱解爐和燃機(jī)余熱鍋爐，所述燃機(jī)余熱鍋爐內(nèi)依次設(shè)有噴氨格柵、催化劑反應(yīng)器和凈煙氣測(cè)量格柵，所述尿素溶液儲(chǔ)罐通過計(jì)量分配裝置連接至熱解爐，熱解爐的出口端與噴氨格柵相連通，其特征在于:所述燃機(jī)余熱鍋爐的高溫?zé)煔鈪^(qū)域內(nèi)安裝有空氣加熱裝置，空氣加熱裝置的入口端與常溫增壓風(fēng)機(jī)的出口端連通，空氣加熱裝置的出口端與熱解爐的入口端連通，常溫增壓風(fēng)機(jī)的入口端連通有常溫空氣儲(chǔ)罐。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)，其特征在于:所述空氣加熱裝置為管式結(jié)構(gòu)或板式結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)量分配裝置的出口端設(shè)有噴槍，噴槍設(shè)在熱解爐內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于燃機(jī)余熱鍋爐的尿素?zé)峤庵瓢庇酶邷乜諝饧訜嵯到y(tǒng)，包括常溫增壓風(fēng)機(jī)、尿素溶液儲(chǔ)罐、計(jì)量分配裝置、熱解爐和燃機(jī)余熱鍋爐，所述燃機(jī)余熱鍋爐內(nèi)依次設(shè)有噴氨格柵、催化劑反應(yīng)器和凈煙氣測(cè)量格柵，所述尿素溶液儲(chǔ)罐通過計(jì)量分配裝置連接至熱解爐，熱解爐的出口端與噴氨格柵相連通，所述燃機(jī)余熱鍋爐的高溫?zé)煔鈪^(qū)域內(nèi)安裝有空氣加熱裝置，空氣加熱裝置的入口端與常溫增壓風(fēng)機(jī)的出口端連通，空氣加熱裝置的出口端與熱解爐的入口端連通，常溫增壓風(fēng)機(jī)的入口端連通有常溫空氣儲(chǔ)罐。具有以下優(yōu)點(diǎn)：增壓風(fēng)機(jī)和熱解爐工作可靠性高，常溫增壓風(fēng)機(jī)的造價(jià)比高溫增壓風(fēng)機(jī)低，可降低整個(gè)工程的預(yù)算。
【IPC分類】C01C1/08, B01D53/86, B01D53/56
【公開號(hào)】CN204675840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520385427
【發(fā)明人】胡琳璘, 周勇, 夏超, 康新霞
【申請(qǐng)人】杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月8日