专利名称：一种以尿素为还原剂的sncr烟气脱硝装置的制作方法
技术领域：
一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种烟气脱硝装置，特别是涉及一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置。
背景技术：
[0002]在烟气脱硝领域，选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原(SNCR)两种方法得到了广泛应用。此两种方法均以NH3等为还原剂，把NOx还原为无害的队和H20。SNCR方法是将氨或尿素等还原剂水溶液喷入85(T115(TC的烟气当中，实现NOx的还原反应。由于其基本不占用燃烧设备的空间，改造工作量小，改造周期短，因而得到较大的应用。由于尿素稳定性好，无毒无害，安全性高，便于储藏，因此采用尿素作为SNCR方法的还原剂是最佳选择。由于尿素是固体颗粒，在水中溶解需要吸热，而且具有一定的腐蚀性，尤其是稀释后的浓度、均勻性以及雾化颗粒粒度分布、喷入的温度窗口等对脱硝效果影响很大。目前SNCR 技术的实际脱硝效率仅30%左右，而且已经发生喷入部位水冷壁腐蚀情况，这制约了 SNCR 技术的应用。发明内容[0003]为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，解决固体尿素颗粒溶解、混合和喷射等问题，实现SNCR装置自动化高效可靠工作。[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是[0005]本实用新型包括搅拌器、尿素溶液制备罐、加热器、工业水总管、工业水调节阀、尿素输送泵、尿素溶液储存罐、尿素喷射泵、混合器、尿素回流调节阀、加压工业水调节阀、工业水泵、尿素稀溶液调节阀、雾化蒸汽调节阀、雾化蒸汽总管和尿素喷射单元；尿素溶液制备罐上部经工业水调节阀和工业水总管相连通，尿素溶液制备罐内装设有第一加热器和搅拌器，通过尿素输送泵使尿素溶液制备罐和尿素溶液储存罐的连通；尿素溶液储存罐内设置第二加热器，尿素喷射泵入口与尿素溶液储存罐的下部相连通，尿素喷射泵出口分别与混合器和尿素回流调节阀的一端相连，尿素回流调节阀的另一端与尿素溶液储存罐的上部相连通；混合器的中间与加压工业水调节阀的一端相连通，加压工业水调节阀的另一端与工业水泵出口相连通，工业水泵的进口与工业水总管相连通；混合器的另一端与尿素稀溶液调节阀的一端连通，尿素稀溶液调节阀的另一端与尿素喷射单元相连通；尿素喷射单元还与雾化蒸汽调节阀的一端连通，雾化蒸汽调节阀的另一端与雾化蒸汽总管连通。[0006]在所述的尿素溶液制备罐上端还经固体尿素给料机与固体尿素储罐下端连通，固体尿素储罐上端经固体尿素调节阀、活接头、软管与固体尿素罐车连接。[0007]所述的混合器包括尿素嘴、水管和混合嘴；尿素嘴的大端大孔与尿素喷射泵出口相连，尿素嘴的小端外部呈锥形，锥形内部开有小孔，尿素嘴大孔和小孔相连通；混合嘴的进口端与尿素嘴的凸肩相配合，混合嘴进口端向出口端方向外依次是大孔、锥孔、小孔，混合嘴出口端内部开有与混合嘴进口端内小孔相连通的大孔，混合嘴进口端内部的大孔与水管的一端相连通，水管的另一端与加压工业水调节阀的一端相连通，混合嘴出口端与尿素稀溶液调节阀的一端连通。[0008]所述的尿素喷射单元包括尿素喷枪、两块梳形板、两块侧墙板、盖板和水冷壁管束；第一梳形板、第一侧墙板、第二梳形板、第二侧墙板围成立方形框，立方形框的一侧盖有盖板，立方形框的另一侧是水冷壁管束的一侧，水冷壁管束的另一侧是高温烟气，每根水冷壁管安装在梳形板槽中定位；水冷壁管束的其中一根水冷壁管向盖板圆弧形弯曲，盖板中心开有圆孔，尿素喷枪穿过盖板中心圆孔和水冷壁管束圆弧形空隙。[0009]所述的两个加热器采用电加热或采用蒸汽加热。所述的尿素喷射单元安装于燃烧设备85(T115(TC烟气处。所述的尿素喷射单元为一个单元或是多个单元并联。[0010]本实用新型具有的有益效果是[0011]在具备罐装尿素的条件下，可以实现罐装尿素的全自动连续给料，并保证尿素溶液的浓度和均勻性，根据燃烧设备NOx排放量自动调节尿素流量，使得燃烧设备NOx排放量在控制范围内，脱硝效果在60%左右，并有效防止水冷壁的腐蚀。在袋装尿素供应的条件下，由人工直接将袋装尿素破拆投入尿素溶液制备罐，尿素制备采用间断运行方式，其余与具备罐装尿素的方式相同。
[0012]图1是本实用新型的SNCR尿素系统布置示意图。[0013]图2是本实用新型的混合器正视图。[0014]图3是本实用新型的SNCR尿素系统布置示意图的A-A剖视图。[0015]图中1、固体尿素罐车，2、软管，3、活接头，4、固体尿素调节阀，5、固体尿素储罐， 6、固体尿素给料机，7、压缩空气总管，8、压缩空气调节阀，9、搅拌器，10、尿素溶液制备罐， 11、加热器，12、工业水总管，13、工业水调节阀，14、尿素输送泵，15、尿素溶液储存罐，16、尿素喷射泵，17、混合器，18、尿素回流调节阀，19、加压工业水调节阀，20、工业水泵，21、尿素稀溶液调节阀，22、雾化蒸汽调节阀，23、雾化蒸汽总管，24、尿素喷射单元，25、尿素嘴，26、 水管，27、混合嘴，28、尿素喷枪，29、梳形板，30、侧墙板，31、盖板，32、水冷壁管束。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。[0017]如图1、图2、图3所示，本实用新型包括搅拌器9、尿素溶液制备罐10、加热器11、 工业水总管12、工业水调节阀13、尿素输送泵14、尿素溶液储存罐15、尿素喷射泵16、混合器17、尿素回流调节阀18、加压工业水调节阀19、工业水泵20、尿素稀溶液调节阀21、雾化蒸汽调节阀22、雾化蒸汽总管23、尿素喷射单元M。尿素溶液制备罐10上部通过工业水调节阀13和相应管道与工业水总管12相连通。尿素溶液制备罐10内装设第一加热器11 和搅拌器9。通过尿素输送泵14和相应管道实现尿素溶液制备罐10和尿素溶液储存罐15 的连通。尿素溶液储存罐15内设置第二加热器11。尿素喷射泵16入口通过管道与尿素溶液储存罐15的下部相连通，尿素喷射泵16出口通过管道分别与混合器17和尿素回流调节阀18的一端相连，尿素回流调节阀18的另一端与尿素溶液储存罐15的上部相连通。混合器17的中间通过管道与加压工业水调节阀19的一端相连通，加压工业水调节阀19的另一端与工业水泵20出口相连通，工业水泵20的进口与工业水总管12相连通。混合器17的另一端通过管道与尿素稀溶液调节阀21的一端连通，尿素稀溶液调节阀21的另一端与尿素喷射单元M相连通。尿素喷射单元M还通过管道与雾化蒸汽调节阀22的一端连通，雾化蒸汽调节阀22的另一端与雾化蒸汽总管23连通。[0018]如图1所示，如果在具备罐装尿素的条件下，它还包括固体尿素罐车1、软管2、活接头3、固体尿素调节阀4、固体尿素储罐5、固体尿素给料机6、压缩空气总管7、压缩空气调节阀8 ；通过软管2、活接头3、固体尿素调节阀4和相应管道使固体尿素罐车1和固体尿素储罐5相连通，通过气力输送可以把固体尿素送到固体尿素储罐5内，通过管道把固体尿素给料机6串联在固体尿素储罐5下部和尿素溶液制备罐10上部，固体尿素储罐5下部通过压缩空气调节阀8和相应管道与压缩空气总管7相连通。[0019]如图2所示，所述混合器17 包括尿素嘴25、水管沈和混合嘴27 ；尿素嘴25的大端大孔与尿素喷射泵16出口相连，尿素嘴25的大端外部为圆柱体，内部开有大孔，尿素嘴 25的小端外部呈锥形，锥形内部开有小孔，尿素嘴25大孔和小孔相连通；混合嘴27的进口端与尿素嘴25的凸肩相配合，混合嘴27外部呈圆柱体，混合嘴27进口端向出口端方向外依次是大孔、锥孔、小孔，混合嘴27出口端内部开有与混合嘴27进口端内小孔相连通的大孔，混合嘴27进口端内部的大孔与水管沈的一端相连通，水管沈的另一端与加压工业水调节阀(19)的一端相连通，混合嘴27出口端与尿素稀溶液调节阀21的一端连通。[0020]如图1、图3所示，所述的尿素喷射单元M 包括尿素喷枪观、两块梳形板四、两块侧墙板30、盖板31和水冷壁管束32 ；第一梳形板四、第一侧墙板30、第二梳形板四、第二侧墙板30围成立方形框，立方形框的一侧盖有盖板31，立方形框的另一侧是水冷壁管束 32的一侧，水冷壁管束32的另一侧是高温烟气，每根水冷壁管安装在梳形板槽中定位；水冷壁管束32的其中一根向盖板31圆弧形弯曲，盖板31中心开有圆孔，尿素喷枪观穿过盖板中心圆孔和水冷壁管束32圆弧形空隙。[0021]所述的两个加热器11采用电加热或采用蒸汽加热。所述的尿素喷射单元M安装于燃烧设备85(T115(TC烟气处。所述的尿素喷射单元M为一个单元或是多个单元并联。[0022]本实用新型的工作过程如下[0023]一、在具备罐装尿素的条件下[0024]可以把罐装尿素通过气力输送至固体尿素储罐5，通过固体尿素给料机6实现固体尿素的连续均勻计量给料，而采用压缩空气可以保证固体尿素颗粒给料的可靠性，避免尿素由于吸潮积块而导致给料堵塞。由于尿素在水中溶解需要吸热，因此尿素溶液制备罐 10配置加热器11，控制其温度在50°C左右，配置搅拌器9可以加速尿素溶解。制备好的尿素溶液通过尿素输送泵14打到尿素溶液储存罐15备用，通过调节工业水调节阀13开度和固体尿素给料机6给料量可以维持尿素溶液制备罐10的液位和尿素溶液浓度不变。尿素溶液储存罐15配备加热器11，以保持温度不变。采用尿素喷射泵16、工业水泵20和混合器17对尿素溶液进行稀释，一般情况下，通过加压工业水调节阀保证混合器17前的压力不变，根据燃烧设备NOx的排放量通过尿素回流调节阀18调节尿素稀溶液浓度，保证NOx排放在控制范围内。混合器17的混合嘴进口由大孔逐渐收缩为小孔，一方面通过节流降低混合点的压力，有利于扩大尿素溶液的压力调节范围，另一方面有利于尿素溶液与工业水的6均勻混合。尿素喷射单元包括尿素喷枪观、梳形板四、侧墙板30、盖板31、水冷壁管束32， 由梳形板四、侧墙板30、盖板31、水冷壁管束32组成尿素喷枪固定支架，保证喷枪几何位置，避免尿素喷到水冷壁管而导致其腐蚀。采用雾化蒸汽对尿素稀溶液进行雾化，做到粗细颗粒按要求搭配，提高尿素稀溶液与烟气的混合效果。采用以上技术，可以实现SNCR系统全自动连续运行，并保证脱硝率在60%左右，有效避免水冷壁的腐蚀。[0025]二、在袋装尿素供应的条件下[0026]取消固体尿素罐车1、软管2、活接头3、固体尿素调节阀4、固体尿素储罐5、固体尿素给料机6、压缩空气总管7、压缩空气调节阀8 ；由人工直接将袋装尿素破拆投入尿素溶液制备罐10，尿素制备采用间断运行方式，即首先调节并维持尿素溶液制备罐10的温度和液位，根据液位计算出工业水重量，按浓度要求人工投入相应重量的尿素，然后启动搅拌器 8并运行一定时间，最后将尿素溶液通过尿素输送泵14打到尿素溶液储存罐15，其它与具备罐装尿素的条件相同。[0027]上述具体实施方式
用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，其特征在于包括搅拌器(9)、尿素溶液制备罐(10)、加热器(11)、工业水总管(12)、工业水调节阀(13)、尿素输送泵(14)、尿素溶液储存罐(1 、尿素喷射泵(16)、混合器(17)、尿素回流调节阀(18)、加压工业水调节阀(19)、工业水泵00)、尿素稀溶液调节阀、雾化蒸汽调节阀0 、雾化蒸汽总管03) 和尿素喷射单元04)；尿素溶液制备罐(10)上部经工业水调节阀(1 和工业水总管(12) 相连通，尿素溶液制备罐(10)内装设有第一加热器和搅拌器(9)，通过尿素输送泵(14)使尿素溶液制备罐(10)和尿素溶液储存罐(1 的连通；尿素溶液储存罐(1 内设置第二加热器，尿素喷射泵(16)入口与尿素溶液储存罐(1 的下部相连通，尿素喷射泵(16)出口分别与混合器(17)和尿素回流调节阀(18)的一端相连，尿素回流调节阀(18)的另一端与尿素溶液储存罐(1 的上部相连通；混合器(17)的中间与加压工业水调节阀(19)的一端相连通，加压工业水调节阀(19)的另一端与工业水泵OO)出口相连通，工业水泵OO)的进口与工业水总管(1 相连通；混合器(17)的另一端与尿素稀溶液调节阀的一端连通，尿素稀溶液调节阀的另一端与尿素喷射单元04)相连通；尿素喷射单元04)还与雾化蒸汽调节阀0 的一端连通，雾化蒸汽调节阀0 的另一端与雾化蒸汽总管03) 连通。
2.根据权利要求1所述的一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，其特征在于在所述的尿素溶液制备罐(10)上端还经固体尿素给料机(6)与固体尿素储罐( 下端连通， 固体尿素储罐( 上端经固体尿素调节阀G)、活接头(3)、软管O)与固体尿素罐车(1) 连接。
3.根据权利要求1所述的一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，其特征在于所述的混合器(17)包括尿素嘴(25)、水管06)和混合嘴(XT)；尿素嘴05)的大端大孔与尿素喷射泵(16)出口相连，尿素嘴05)的小端外部呈锥形，锥形内部开有小孔，尿素嘴05) 大孔和小孔相连通；混合嘴(XT)的进口端与尿素嘴05)的凸肩相配合，混合嘴(XT)进口端向出口端方向外依次是大孔、锥孔、小孔，混合嘴(XT)出口端内部开有与混合嘴(XT)进口端内小孔相连通的大孔，混合嘴、2Τ)进口端内部的大孔与水管06)的一端相连通，水管 (26)的另一端与加压工业水调节阀(19)的一端相连通，混合嘴07)出口端与尿素稀溶液调节阀的一端连通。
4.根据权利要求1所述的一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，其特征在于所述的尿素喷射单元04)包括尿素喷枪、两块梳形板、两块侧墙板、盖板(31)和水冷壁管束 (32)；第一梳形板、第一侧墙板、第二梳形板、第二侧墙板围成立方形框，立方形框的一侧盖有盖板(31)，立方形框的另一侧是水冷壁管束(3 的一侧，水冷壁管束(3 的另一侧是高温烟气，每根水冷壁管安装在梳形板槽中定位；水冷壁管束(3 的其中一根水冷壁管向盖板(31)圆弧形弯曲，盖板(31)中心开有圆孔，尿素喷枪08)穿过盖板中心圆孔和水冷壁管束(32)圆弧形空隙。
5.根据权利要求1所述的一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，其特征在于所述的两个加热器采用电加热或采用蒸汽加热。
6.根据权利要求1所述的一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，其特征在于所述的尿素喷射单元04)安装于燃烧设备85(T115(TC烟气处。
7.根据权利要求1所述的一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置，其特征在于所述的尿素喷射单元04)为一个单元或是多个单元并联。
专利摘要本实用新型公开了一种以尿素为还原剂的SNCR烟气脱硝装置。包括固体尿素罐车、软管、活接头、固体尿素调节阀、固体尿素储罐、固体尿素给料机、压缩空气总管、压缩空气调节阀、搅拌器、尿素溶液制备罐、加热器、工业水总管、工业水调节阀、尿素输送泵、尿素溶液储存罐、尿素喷射泵、混合器、尿素回流调节阀、加压工业水调节阀、工业水泵、尿素稀溶液调节阀、雾化蒸汽调节阀、雾化蒸汽总管、尿素喷射单元。在罐装尿素时，实现全自动连续给料，保证尿素溶液的浓度和均匀性，根据燃烧设备NOx排放量自动调节尿素流量，使得燃烧设备NOx排放量在控制范围内，脱硝效果在60%；在袋装尿素供应时，由人工投入尿素溶液制备罐，尿素制备为间断运行。
文档编号B01F3/08GK202237748SQ20112029466
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者凌柏林, 翁善勇 申请人:浙江大学