一种石化行业专用高效SNCR脱硝装置的制作方法

本发明涉及一种石化行业专用高效sncr脱硝装置，属于烟气脱硝技术领域。

背景技术：

石化行业生产过程会产生大量氮氧化物及烟气，氮氧化物极易对环境造成污染，以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时氮氧化物也是形成光化学烟雾的重要来源，光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，伤害植物，并能使大气能见度降低。鉴于氮氧化物对环境和人类健康的严重危害作用，如何有效地消除氮氧化物是目前环境保护中的一个重要课题。目前石化行业氮氧化物处理方法大多采用scr脱硝技术，与sncr脱硝技术相比，scr脱硝建设成本和运行成本高，且scr脱硝易产生so3，与过量的nh3生成nh4hso4。nh4hso4具有腐蚀性和粘性,可导致尾部烟道设备损坏；目前国内sncr脱硝技术普遍存在脱硝效率低，脱硝效率低于65％，氨逃逸量大，液氨喷射分布不均匀，氨逃逸量大使后续设备腐蚀严重等问题。

技术实现要素：

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种石化行业专用高效sncr脱硝装置，以解决上述不足。

本发明所述的一种石化行业专用高效sncr脱硝装置，包括烟道、脱硝剂系统、稀释水系统、空气压缩系统和冷却水系统，在750-1100℃温度区间范围内选取合适的喷枪安装位置。根据流场及温度场分析设有若干sncr脱硝喷枪，每个sncr脱硝喷枪上均设有若干喷嘴，冷却水系统与冷却水分配器连接，冷却水分配器的分流支管分别于烟道中的若干sncr脱硝喷枪连接，空气压缩系统连接有空气分配器，空气分配器的分流支管分别于烟道中的若干sncr脱硝喷枪连接，脱硝剂系统和稀释水系统均连接至混合器，混合器与脱硝剂分配器连接，脱硝剂分配器的分流支管分别与烟道中的若干sncr脱硝喷枪连接。该sncr脱硝系统具有脱硝效率可高达85％以上，远高于目前国内sncr系统65％以下的脱硝效率，运行成本低、氨逃逸量小，减少对后续系统的腐蚀的优点。

优选的，冷却水系统设有冷却水储罐，冷却水储罐与冷却水分配器连接，冷却水储罐连接至冷却水分配器的管线上依次设有冷却水泵、冷却水控制阀和冷却水流量计。冷却水可用于水冷式sncr脱硝喷枪。

优选的，空气压缩系统设有空压机、压缩空气控制阀和空气流量计，空压机连接至空气分配器，压缩空气控制阀和空气流量计设置在空压机连接至空气分配器的管线上。压缩空气控制阀与空气分配器分流支路上的控制阀配合共同控制进入喷嘴的压缩空气量。

优选的，脱硝剂系统设有脱硝剂储罐，脱硝剂储罐与混合器连接，脱硝剂储罐连接至混合器的管线上依次设有脱硝剂泵、脱硝剂阀和脱硝剂流量计。脱硝剂是sncr脱硝技术的主要还原剂。

优选的，稀释水系统设有稀释水储罐，稀释水储罐与混合器连接，稀释水储罐连接至混合器的管线上依次设有稀释水泵、稀释水控制阀和稀释水流量计。稀释水用来调兑脱硝剂比例。

优选的，根据流畅模拟及温度场模拟确定喷枪的形式及喷枪喷嘴水量，该喷枪创新的采用贯穿式喷枪设计和多喷扰流设计，分布更均匀；该喷枪通过喷长外保护层的方式提高其在高速、高温、含尘的恶劣使用环境下的使用寿命，该喷枪一般安装于750-1100℃的烟道处，在烟道上与sncr脱硝喷枪连接的位置设有套管，sncr脱硝喷枪与套管以活动卡扣方式密封固定，套管内填充有耐火保温材料。采用贯穿式可以有效保证喷淋面积，活动卡扣方式密封固定可以方便sncr脱硝喷枪拆装维护，套管内填充有保温材料可以减少套管开孔处的热量散失。

优选的，混合器与脱硝剂分配器连接的管线上设有控制阀和流量计。混合器用于混合脱硝剂和稀释水。

优选的，冷却水分配器、空气分配器和脱硝剂分配器的每条分流支管均设有独立阀门和流量计。独立阀门和流量计可以对单个sncr脱硝喷枪进行控制。

工作原理及过程：

sncr脱硝技术是把含有nhx基的还原剂如氨气、氨水或者尿素等喷入炉膛温度为700℃～1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成nh3和其它副产物，随后nh3与烟气中的nox进行反应而生成n2和其他产物。

700℃～1100℃是sncr脱硝技术的最佳反应温度，因此sncr脱硝喷枪安装在烟道中温度为700℃～1100℃的位置。压缩空气和稀释后的脱硝剂通过分配器输送至各个sncr脱硝喷枪，通过喷嘴喷出后与烟道内的烟气反应生成n2与其他产物。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

本发明设有冷却水系统，可同时适用普通sncr脱硝喷枪和水冷式sncr脱硝喷枪；混合器可混合不同比例脱硝剂，使脱硝剂适用于不同生产环境；各分配器支路设有独立阀门、流量计，便于单独观察、控制每个sncr脱硝喷枪；sncr脱硝喷枪采用贯穿式并且每支sncr脱硝喷枪上设有多个喷嘴，可以保证喷淋覆盖面积，并使脱硝剂分布均匀，脱硝效率高、氨逃逸量低，有效减少对后面设备的腐蚀；sncr脱硝喷枪与套管以活动卡扣方式密封固定，便于拆装sncr脱硝喷枪；套管内填充有保温材料可以减少套管开孔处的热量散失。

附图说明

图1是一种石化行业专用高效sncr脱硝装置示意图；

图中：1、烟道；2、脱硝剂系统；21、脱硝剂储罐；22、脱硝剂泵；23、脱硝剂控制阀；24、脱硝剂流量计；3、稀释水系统；31、稀释水储罐；32、稀释水泵；33、稀释水控制阀；34、稀释水流量计；4、空气压缩系统；41、空压机；42、压缩空气控制阀；43、空气流量计；5、冷却水系统；51、冷却水储罐；52、冷却水泵；53、冷却水控制阀；54、冷却水流量计；6、sncr脱硝喷枪；7、冷却水分配器；8、空气分配器；9、脱硝剂分配器；10、混合器；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

如图1所示，一种石化行业专用高效sncr脱硝装置，包括烟道1、脱硝剂系统2、稀释水系统3、空气压缩系统4和冷却水系统5，在750-1100℃温度区间范围内选取合适的喷枪安装位置。根据流场及温度场分析设有若干sncr脱硝喷枪6，每个sncr脱硝喷枪6上均设有若干喷嘴，冷却水系统5与冷却水分配器7连接，冷却水分配器7的分流支管分别于烟道1中的若干sncr脱硝喷枪6连接，空气压缩系统4连接有空气分配器8，空气分配器8的分流支管分别于烟道1中的若干sncr脱硝喷枪6连接，脱硝剂系统2和稀释水系统3均连接至混合器10，混合器10与脱硝剂分配器9连接，脱硝剂分配器9的分流支管分别与烟道1中的若干sncr脱硝喷枪6连接。该sncr脱硝系统具有脱硝效率可高达85％以上，远高于目前国内sncr系统65％以下的脱硝效率，运行成本低、氨逃逸量小，减少对后续系统的腐蚀的优点。

冷却水系统5设有冷却水储罐51，冷却水储罐51与冷却水分配器7连接，冷却水储罐51连接至冷却水分配器7的管线上依次设有冷却水泵52、冷却水控制阀53和冷却水流量计54。冷却水可用于水冷式sncr脱硝喷枪6。

空气压缩系统4设有空压机41、压缩空气控制阀42和空气流量计43，空压机41连接至空气分配器41，压缩空气控制阀42和空气流量计43设置在空压机41连接至空气分配器41的管线上。压缩空气控制阀42与空气分配器8分流支路上的控制阀配合共同控制进入喷嘴的压缩空气量。

脱硝剂系统2设有脱硝剂储罐21，脱硝剂储罐21与混合器10连接，脱硝剂储罐21连接至混合器10的管线上依次设有脱硝剂泵22、脱硝剂阀23和脱硝剂流量计24。脱硝剂是sncr脱硝技术的主要还原剂。

稀释水系统3设有稀释水储罐31，稀释水储罐31与混合器10连接，稀释水储罐31连接至混合器10的管线上依次设有稀释水泵32、稀释水控制阀33和稀释水流量计34。稀释水用来调兑脱硝剂比例。

根据流畅模拟及温度场模拟确定喷枪6的形式及喷枪6的喷嘴水量，该喷枪6创新的采用贯穿式喷枪设计和多喷扰流设计，分布更均匀；该喷枪6通过喷长外保护层的方式提高其在高速、高温、含尘的恶劣使用环境下的使用寿命，该喷枪6一般安装于750-1100℃的烟道1处，在烟道1上与sncr脱硝喷枪6连接的位置设有套管，sncr脱硝喷枪6与套管以活动卡扣方式密封固定，套管内填充有耐火保温材料。采用贯穿式可以有效保证喷淋面积，活动卡扣方式密封固定可以方便sncr脱硝喷枪6拆装维护，套管内填充有保温材料可以减少套管开孔处的热量散失。

混合器10与脱硝剂分配器9连接的管线上设有控制阀和流量计。混合器10用于混合脱硝剂和稀释水。

冷却水分配器7、空气分配器8和脱硝剂分配器9的每条分流支管均设有独立阀门和流量计。独立阀门和流量计可以对单个sncr脱硝喷枪6进行控制。

sncr脱硝技术是把含有nhx基的还原剂如氨气、氨水或者尿素等喷入炉膛温度为700℃～1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成nh3和其它副产物，随后nh3与烟气中的nox进行反应而生成n2和其他产物。

700℃～1100℃是sncr脱硝技术的最佳反应温度，因此sncr脱硝喷枪6安装在烟道1中温度为700℃～1100℃的位置。压缩空气和稀释后的脱硝剂通过分配器输送至各个sncr脱硝喷枪6，通过喷嘴喷出后与烟道1内的烟气反应生成n2与其他产物。

本发明设有冷却水系统5，可同时适用普通sncr脱硝喷枪6和水冷式sncr脱硝喷枪6；混合器10可混合不同比例脱硝剂，使脱硝剂适用于不同生产环境；各分配器支路设有独立阀门、流量计，便于单独观察、控制每个sncr脱硝喷枪6；sncr脱硝喷枪6采用贯穿式并且每支sncr脱硝喷枪6上设有多个喷嘴，可以保证喷淋覆盖面积，并使脱硝剂分布均匀，脱硝效率高、氨逃逸量低，有效减少对后面设备的腐蚀；sncr脱硝喷枪6与套管以活动卡扣方式密封固定，便于拆装sncr脱硝喷枪6；套管内填充有保温材料可以减少套管开孔处的热量散失。