一种SNCR脱硝装置的制作方法

文档序号:13833109阅读:410来源:国知局
一种SNCR脱硝装置的制作方法

本实用新型涉及一种SNCR脱硝装置,属于燃煤脱硝工程技术领域。



背景技术:

SNCR脱硝技术即选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR)技术,是一种不用催化剂,在850~1100℃的温度范围内,将含氨基的还原剂(如氨水,尿素溶液等)喷入炉内,将烟气中的NOx还原脱除,生成氮气和水的清洁脱硝技术。

在合适的温度区域,且氨水作为还原剂时,其反应方程式为:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O,然而,当温度过高时,也会发生如下副反应:4NH3+5O2→4NO+6H2O,SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30~80%,受锅炉结构尺寸影响很大。采用SNCR技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。

以尿素为还原剂的SNCR脱硝工艺是利用浓度为10%左右的尿素溶液与烟气中的氮氧化物在合适的温度区间进行反应,生成氮气和水,从而达到脱硝的目的。

现有的SNCR工艺中,一般都是将50%的尿素溶液和除盐水在静态混合器中混合,配置成10%的尿素溶液,喷入炉膛或烟道进行反应。工艺流程如图1所示。

但是,现有技术还存在如下问题:1、静态混合器内尿素溶液和除盐水的压力调节有难度,导致浓度配比不精确也不稳定;2、由于喷射到炉膛的尿素溶液需要雾化,这就要求泵的出口压力较高,在一定程度上增加了运行成本。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本实用新型的目的是提供一种SNCR脱硝装置及其脱硝方法,以解决现有技术中所存在的上述问题。

一种SNCR脱硝装置,其包括文丘里喷射器、储存罐、尿素溶液转移泵、溶解罐、稀释软水罐和稀释水泵,所述文丘里喷射器的尿素溶液入口部与储存罐相连通,文丘里喷射器的稀释水入口与稀释软水罐相连通,所述储存罐与尿素溶液转移泵相连通,所述尿素溶液转移泵与溶解罐相连通,所述稀释水泵与稀释软水罐相连通,所述稀释水罐又与溶解罐相连通。

作为优选方案,所述文丘里喷射器的喷射口部设置有尿素分配器。

作为优选方案,所述溶解罐的顶部设置有斗式上料机,溶解罐的内部设有搅拌机。

作为优选方案,所述文丘里喷射器的内部设有螺旋片,所述螺旋片的长度为文丘里喷射器的主体长度的1/5。

一种基于前述的SNCR脱硝装置的脱硝方法,其包括如下步骤:

在溶解罐中配制50wt%的尿素溶液,通过尿素溶液转移泵将尿素溶液打到高位储存罐中,尿素溶液从高位储存罐中自流到文丘里喷射器,作为次流溶液,在文丘里喷射器入口设流量计、调节阀控制流量,同时,稀释水泵将除盐水打到文丘里喷射器另一个入口,作为主流溶液,带有压力的主流溶液通过喷射器,在文丘里喷射器内部形成真空,抽走次流溶液,达到两种液体按比例混合的目的,最终配制成10wt%的尿素溶液,再通过文丘里喷射器直段的螺旋片,充分混合后,进入SNCR分配模块,最终经喷枪喷入锅炉炉膛或烟道,进行脱硝反应。

与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果:

1、通过文丘里喷射器的混合,使尿素溶液的浓度配比既精确又稳定;

2、在尿素溶液喷射入炉膛时,不需要太大的压力,节省了运行成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本实用新型的SNCR脱硝装置的结构示意图;

图2为本实用新型中文丘里喷射器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型,但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供的一种SNCR脱硝装置的结构如图1和2所示,包括锅炉1、尿素分配器2、文丘里喷射器3、储存罐4、尿素溶液转移泵5、溶解罐6、稀释软水罐7、稀释水泵8和储气罐9,文丘里喷射器3的喷射口33和锅炉1通过尿素分配器2相连通,文丘里喷射器3的稀释水入口31与稀释软水罐7通过稀释水泵8相连通,文丘里喷射器3的尿素溶液入口32与储存罐4相连通,储存罐4与溶解罐6通过尿素溶液转移泵5相连通,同时,溶解罐6又与稀释软水罐7相连通,进一步地,文丘里喷射器的内部设有螺旋片34,螺旋片34的长度为文丘里喷射器3长度的1/5;储存罐4、溶解罐6和稀释软水罐7的侧壁上分别设有储存罐波位计远传41、溶解罐波位计远传61和稀释水波位计远传71;锅炉1的顶部和侧面分别设有雾化空气分配器11和喷枪冷却空气分配器10,储气罐9通过雾化空气分配器11与锅炉1相连通,雾化空气分配器11和喷枪冷却空气分配器10上各设有一个压力传感器18;文丘里喷射器与储存罐连接的管路上依次设有电磁流量计12、调节球阀13、止回阀14和Y形过滤阀15,溶解罐6与稀释软水罐7连接的管路上依次设有电磁流量计12和去离子水电磁阀16,溶解罐的内部设有搅拌机62;文丘里喷射器与稀释水泵连接的管路上依次设有电磁流量计12、调节球阀13和压力传感器18,稀释水泵8与稀释软水罐7之间还设有稀释水回路,稀释水回路上设有背压阀17,稀释水泵与稀释软水罐7之间的出水管路上设有Y形过滤阀。

一种基于前述的SNCR脱硝装置的脱硝方法,其包括如下步骤:

在溶解罐中配制50wt%的尿素溶液,通过尿素溶液转移泵将尿素溶液打到高位储存罐中,尿素溶液从高位储存罐中自流到文丘里喷射器,作为次流溶液,在文丘里喷射器入口设流量计、调节阀控制流量,同时,稀释水泵将除盐水打到文丘里喷射器另一个入口,作为主流溶液,带有压力的主流溶液通过喷射器,在文丘里喷射器内部形成真空,抽走次流溶液,达到两种液体按比例混合的目的,最终配制成10wt%的尿素溶液,再通过文丘里喷射器直段的螺旋片,充分混合后,进入SNCR分配模块,最终经喷枪喷入锅炉炉膛或烟道,进行脱硝反应。

本实用新型的工艺原理为:

选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术是在没有催化剂的条件下,在锅炉炉膛的某个部位850~1050℃的温度范围内,把还原剂(氨水或尿素)喷入炉膛内,还原剂与烟气中的的氮氧化物(主要是一氧化氮和二氧化氮)发生化学反应,生成氮气和水,从而减少烟气中氮氧化物的排放。主要发生以下反应过程。

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

温度进一步升高,则可能发生以下的反应:

4NH3+5O2→4NO+6H2O

当温度低于800℃时,NH3与NO的反应速度很慢;当温度高于1100℃时反应式会逐渐起主导作用,当温度高于1300℃时NH3转变为NO的趋势会变得明显。

与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果:

1、通过文丘里喷射器的混合,使尿素溶液的浓度配比既精确又稳定;

2、在尿素溶液喷射入炉膛时,不需要太大的压力,节省了运行成本,投资成本每台炉可节省近10万元;

3、大幅度降低了运行成本,每年每台炉可节省12万元。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。

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