用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置的制作方法

本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，具体涉及一种用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置。

背景技术：

火电厂发电使燃烧的煤中产生大量含有硫和硝的废气，这些废气排入大气会产生污染形成酸雨。因此，为了避免大气污染，保护人居环境，必须采取相应的脱硫、脱硝方法以去除废气中的硫氧化物和氮氧化物(NOX)。其中，氮氧化物主要包括N₂O、NO、N₂O₃、NO₂、N₂O₄、N₂O₅等化合物，NOX的生成形式有燃烧型、温度型和快速温度型三种，其中热力型NOX，是空气中的氮气在高温下氧化而生成的，快速型NOX是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如HC等反应生成的，燃烧型NOX是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的。上述三种类型的NOX。其各自的生成量和煤的燃烧温度有关，在电厂锅炉中燃烧型NOX是最主要的，热力型其次，快速型最少。

NOX的治理技术可分为燃烧的前处理、燃烧方式的改进和燃烧的后处理三种，其中，燃烧的后处理也就是对燃烧产生的含NOX的烟气进行处理的方法，即烟气脱硝，世界上比较主流的工艺分为选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)，选择性非催化还原法是一种不使用催化剂，在850～1100℃温度范围内还原NOx的方法。选择性催化还原法的原理是在催化剂作用下，还原剂在290-400℃下有选择的将NO和NO2还原成N2，而几乎不发生NH3与O2的氧化反应，从而提高了N2的选择性，减少了NH3的消耗。由此可见，无论是SCR还是SNCR技术均需要采用还原剂，而氨气作为氮氧化物的还原剂，一般有三种途径，即有尿素、液氨和氨水，氨水安全等级较低，但运输及储存设备体积较大，同时氨水汽化需要消耗大量的能耗，设备初始投资及运行成本较高；液氨工艺简单，初始投资少，但其安全等级要求较高。尿素因无安全等级要求，储存和运输方便等优点成为电厂脱硝主要的还原剂，使用尿素作用还原剂时，一种是将尿素溶液以雾化液滴的形式直接喷至锅炉内部，其尿素溶液的雾化效果直接影响脱硝的效果，因此，为了提高其脱硝效果现有技术中提出了诸多改进以促进液滴的雾化，提高其与锅炉烟气的混合效果。显然，向锅炉内部喷氨气与锅炉烟气的混合效果优于尿素雾化液滴与锅炉烟气的混合效果，因此目前大多数工艺是利用热解炉对尿素溶液进行热解形成氨气然后喷入锅炉内部，但由于热解炉中热解室内部流场设计问题、尿素喷枪雾化效果差等问题，有时会造成热解炉尾部尿素结晶，影响脱硝系统的正常运行。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中热解炉尾部尿素易结晶的问题，从而提供一种尿素溶液气化装置。

为此，本申请采取的技术方案为：

一种用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，包括气化室，和穿过所述气化室的侧壁由所述气化室外部延伸至所述气化室内部的尿素雾化组件，所述气化室的两端分别连接热风扩散室和还原气收集室，所述热风扩散室远离所述气化室的一端形成热风进口，所述还原气收集室远离所述气化室的一端形成还原剂出口；所述热风扩散室从所述热风进口至与所述气化室连接的一端内径逐渐增大；所述还原气收集室从与所述气化室连接的一端至所述还原剂出口内径逐渐减小。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述热风扩散室包括若干热风扩散管，所述热风扩散管沿所述热风扩散室的轴向对称分布，且沿热风流动方向所述热风扩散管内径逐渐增大。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述尿素雾化组件包括，尿素输送管，穿过所述气化室的侧壁由所述气化室外部延伸至所述气化室内部；喷嘴，设置于所述尿素输送管位于所述气化室内部的管段上；压缩气体管，设置于所述尿素输送管位于所述气化室外部的管段上。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述尿素雾化组件设置于所述气化室靠近所述热风扩散室的一端。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述热风进口处还设置有测温组件。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述气化室的侧壁上还设置有测压组件和测温组件。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述尿素溶液气化装置还设置有固定装置。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述尿素雾化组件沿所述气化室的周壁分布有若干个。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述气化室为圆筒形，若干所述尿素雾化组件均匀分布在同一圆周上。

优选地，所述的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述尿素雾化组件为雾化喷枪。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，包括气化室，和穿过所述气化室的侧壁由所述气化室外部延伸至所述气化室内部的尿素雾化组件，所述气化室的两端分别连接热风扩散室和还原气收集室，所述热风扩散室远离所述气化室的一端形成热风进口，所述还原气收集室远离所述气化室的一端形成还原剂出口；所述热风扩散室从所述热风进口至与所述气化室连接的一端内径逐渐增大；所述还原气收集室从与所述气化室连接的一端至所述还原剂出口内径逐渐减小。其中，尿素溶液经尿素雾化组件先雾化形成小液滴喷入气化室，然后在热风的作用下热解形成氨气，所述热风扩散室内径逐渐增大，使得热风的风速逐渐递减而变的缓和，有利于与雾化的液滴接触从而提高液滴的气化效率，防止结晶。

2.本实用新型提供的用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，所述热风扩散室包括若干热风扩散管，所述热风扩散管沿所述热风扩散室的轴向对称分布，且沿热风流动方向所述热风扩散管内径逐渐增大，在确保风速缓和的情况下，使布风更加均匀，进一步提高气化效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置；

图2是本实用新型用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置中一种热风扩散室的结构示意图。

其中，附图标记为，

1-气化室，2-热风扩散室，21-热风进口，22-热风扩散管，3-还原气收集室，31-还原剂出口，4-尿素输送管，5-喷嘴，6-压缩气体管，7-测温组件，8-测压组件，9-固定装置。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提从了一种用于电厂烟气脱硝的尿素溶液气化装置，包括气化室1，和穿过所述气化室的侧壁由所述气化室外部延伸至所述气化室内部的尿素雾化组件，其中，所述气化室1的两端分别连接热风扩散室2和还原气收集室3，所述热风扩散室2远离所述气化室1的一端形成热风进口21，所述还原气收集室3远离所述气化室1的一端形成还原剂出口31；所述热风扩散室2从所述热风进口21至与所述气化室连接的一端内径逐渐增大；所述还原气收集室3从与所述气化室连接的一端至所述还原剂出口31内径逐渐减小。

在上述方式的实施基础上，所述热风扩散室2包括若干热风扩散管22，所述热风扩散管22沿所述热风扩散室2的轴向对称分布，且沿热风流动方向所述热风扩散管内径逐渐增大(如图2所示)。在本实施方式中，热风扩散管为21个，在其它实施方式中，可以设置为其它个数，只要能实现其功能即可，优选的可以为20-35个。

在上述方式的实施基础上，所述尿素雾化组件包括，尿素输送管4，穿过所述气化室1的侧壁由所述气化室1外部延伸至所述气化室内部；喷嘴5，设置于所述尿素输送管位于所述气化室内部的管段上；压缩气体管6，设置于所述尿素输送管位于所述气化室外部的管段上。

在上述方式的实施基础上，所述尿素雾化组件设置于所述气化室靠近所述热风扩散室2的一端，以延长雾化液滴与热风的接触时间，提高气化效果。

在上述方式的实施基础上，所述气化室的侧壁上还设置有测压组件8和测温组件7；所述热风进口处还设置有测温组件7。在本实施方式中，测压组件为压力变送器，测温组件为热电偶。

在上述方式的实施基础上，所述尿素溶液气化装置还设置有固定装置9，以实现本申请中尿素溶液气化装置的固定。

在上述方式的实施基础上，为提高气化氨气的量，所述尿素雾化组件沿所述气化室的周壁分布有若干个。

在上述方式的实施基础上，所述气化室为圆筒形，若干所述尿素雾化组件均匀分布在同一圆周上，在本实施方式中，尿素雾化组件设置为8个，在其它实施方式中，还可以设置成其它个数，优选8-15个。

作为可替代的实施方式，所述尿素雾化组件为雾化喷枪。

本实用新型所述尿素溶液气化装置的工作原理为，经过加热器加热的热风经过热风进口进入热风扩散室内部的热风扩散管，扩散到达气化室。与此同时，尿素溶液从尿素输送管进入，压缩空气从压缩气体管进入，在压缩空气的作用下，尿素溶液通过喷嘴喷出并呈雾化状态。从热风扩散管出来的热风在气化室将雾化的尿素小液滴分解成为氨气，氨气经过还原气收集室到达还原剂出口，从还原剂出口出来的氨气用于脱硝还原剂。

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实用新型的保护范围之中。