一种锅炉用脱硝装置的制作方法

本实用新型属于锅炉烟气脱硝技术领域，具体涉及一种锅炉用脱硝装置。

背景技术：

氮氧化物是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体，它不仅刺激人的呼吸系统，损害动植物、破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。世界各地对氮氧化物的排放限制要求都趋于严格。目前降低锅炉氮氧化物排放的方法大致分为以下4种：1)低氮燃烧技术，即在燃烧过程中控制氮氧化物的生成，主要适用于大型燃煤锅炉等；2)选择性催化还原技术(SCR)；3)选择性非催化还原技术(SNCR)；4)选择性催化还原技术(SCR)+选择性非催化还原技术(SNCR)。其中，选择性非催化还原法的原理是以氨水、尿素等作为还原剂，雾化后注入锅炉，在一定温度范围内，氨水或尿素等氨基还原剂可以在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的氮氧化物还原为氮气和水，是一种选择性化学过程。氨水作为脱硝剂使用时一般存在以下问题：有毒性，影响人体健康；危险性，容易产生爆炸事故；运输成本非常高；脱硝耗能以及成本较大。尿素是一张无毒无害的固体颗粒，输运、储存安全便利，对环境无害，作为脱硝还原剂越来越受到重视。但是尿素水解制氨的总反应是吸热反应，而且尿素颗粒不易溶解，影响脱硝效率。

为了解决尿素溶解的问题，现有的尿素溶解储存系统一般包括尿素溶解池和尿素溶液储罐，人工拆包后倒入溶解池，向其中加入热水，通过搅拌保证其溶解均匀，将配置好的尿素溶液泵送至尿素溶液储罐，使用时在尿素溶液的储罐出口处与水混合可配置设定浓度的尿素溶液，以满足锅炉的脱硝要求。可见，现有技术中的尿素溶解储存系统较为复杂，投资成本较高，占地面积大，人工将尿素倒入溶解池，耗费大量的人力物力。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种锅炉用脱硝装置。主要针对采用生物质燃料作为燃烧源的生物质直燃发电企业，可稳定高效的混合溶解脱硝介质，制备脱硝溶液，该脱硝装置的稳定持续工作，可保证锅炉的脱硝效果。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种锅炉用脱硝装置，包括加料斗、提升绞龙、注料管、罐体、搅拌装置、泵送管和高压泵，其中，所述罐体的底部设置有注水管，罐体的侧壁和底部设置有保温层；

加料斗设置于地面上，注料管竖直安装在罐体的侧壁上，并且注料管的上端延伸出罐体的上方，加料斗的出口端通过提升绞龙与注料管的上端连接；

所述搅拌装置包括电机和搅拌桨，搅拌桨至少包括第一层搅拌旋叶和第二层搅拌旋叶，第一层搅拌旋叶位于搅拌浆的底部，且第一层搅拌旋叶的长度与罐体内直径的比为3-4.5:5；第二层搅拌旋叶位于罐体的中部，且第二层搅拌旋叶的长度与罐体内直径的比为0.6-1:2；电机通过传动轴与所述搅拌桨的旋转轴连接；

所述注料管的下端延伸至第一层搅拌旋叶与第二层搅拌旋叶之间；

所述高压泵的进口端管路的端部设置过滤结构，出口端连接所述泵送管，泵送管的末端设置喷枪。

搅拌装置包括第一层搅拌旋叶和第二层搅拌旋叶，其中的第一层搅拌旋叶位于罐体的底部，且直径较大，可以将注入罐体内的尿素充分旋起，防止其在罐体底部沉积。当尿素在水中充分旋起时，可以保证与水的充分接触，以保证尿素的充分水解。第二层搅拌旋叶位于罐体的中部，其旋转可以加剧罐体内热水旋流的剧烈程度，以加快尿素的水解速度。两层搅拌旋叶的配合作用，可以使尿素快速溶解、水解。

加料斗设置于罐体的底部，并通过提升绞龙将尿素提升到罐体的上方，加料时，仅需要人工拆包装，然后在地面上将尿素倒入加料斗即可，无需将尿素搬运到罐体的上方进行加料，大大减轻了人力物力。同时，提升绞龙将尿素提升到罐体的上端，并通过注料管将尿素注入到第一层搅拌旋叶和第二层搅拌旋叶之间的高旋流区，可以保证尿素迅速溶解水解。

而且，由于设置了加料斗和提升绞龙的加料结构，可以将罐体设置为具有较高的高度，一方面可以大大降低尿素溶解装置的占地面积，另一方面可以保证罐体内的液体的充分旋流，减少旋流死角，以加速尿素的溶解。

高压泵的进口端设置过滤结构，可以对罐体内的溶液进行过滤后喷出，以防止对喷枪造成堵塞。

优选的，所述第一层搅拌旋叶和第二层搅拌旋叶均包括上下两层旋叶。以保证足够的搅拌力度。

优选的，所述罐体的侧壁的外侧设置有液位计。液位计与罐体内部连通。

通过液位计可以在罐体外部观察罐体内的液位，以及时向罐体内补充水。

优选的，所述注水管设置于第一层搅拌旋叶位置处。

优选的，所述提升绞龙与注料管的连接处的外侧设置为内凹结构。该内凹结构对提升绞龙输送来的尿素起到阻挡作用，改变尿素的流动方向，使其顺利流入注料管中，防止尿素的流速过大对注料管造成较大的冲击作用。

进一步优选的，所述内凹结构包括竖向板体。使水平流向的尿素在该处瞬间改变流向为竖向，以成功进入注料管中。

优选的，所述搅拌桨的搅拌轴设置于罐体的中轴线位置，电机设置于罐体的上方。

优选的，所述锅炉用脱硝装置还包括备用装置，备用装置的结构与上述脱硝装置的结构相同，且备用装置中的罐体与上述脱硝装置中的罐体之间通过连通管连通。

设置有备用装置，一备一用，保证尿素溶液配制的及时性。在两个罐体之间连接有连通管，当使用中的装置发生故障时，立即开启另一套设备，发生故障的罐体中的溶液可以通过连通管流入正常的设备的罐体中，避免脱硝剂溶液的浪费。

本实用新型的有益效果为：

搅拌装置包括第一层搅拌旋叶和第二层搅拌旋叶，其中的第一层搅拌旋叶位于罐体的底部，且直径较大，可以将注入罐体内的尿素充分旋起，防止其在罐体底部沉积。当尿素在水中充分旋起时，可以保证与水的充分接触，以保证尿素的充分水解。第二层搅拌旋叶位于罐体的中部，其旋转可以加剧罐体内热水旋流的剧烈程度，以加快尿素的水解速度。两层搅拌旋叶的配合作用，可以使尿素快速溶解、水解。

加料斗设置于罐体的底部，并通过提升绞龙将尿素提升到罐体的上方，加料时，仅需要人工拆包装，然后在地面上将尿素倒入加料斗即可，无需将尿素搬运到罐体的上方进行加料，大大减轻了人力物力。同时，提升绞龙将尿素提升到罐体的上端，并通过注料管将尿素注入到第一层搅拌旋叶和第二层搅拌旋叶之间的高旋流区，可以保证尿素迅速溶解水解。

而且，由于设置了加料斗和提升绞龙的加料结构，可以将罐体设置为具有较高的高度，一方面可以大大降低尿素溶解装置的占地面积，另一方面可以保证罐体内的液体的充分旋流，减少旋流死角，以加速尿素的溶解。

高压泵的进口端设置过滤结构，可以对罐体内的溶液进行过滤后喷出，以防止对喷枪造成堵塞。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1、加料斗，2、提升绞龙，3、注料管，4、注水管，5、电机，6、搅拌轴，7、第二层搅拌旋叶，8、第一层搅拌旋叶，9、滤网，10、高压泵，11、泵送管，12、喷枪，13、液位计，14、罐体，15、保温层，16、连通管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，一种锅炉用脱硝装置，包括加料斗1、提升绞龙2、注料管3、罐体14、搅拌装置、泵送管11和高压泵10，其中，所述罐体14的底部设置有注水管4，罐体14的侧壁和底部设置有保温层；加料斗1设置于地面上，注料管3竖直安装在罐体14的侧壁上，并且注料管3的上端延伸出罐体14的上方，加料斗1的出口端通过提升绞龙2与注料管3的上端连接；所述搅拌装置包括电机5和搅拌桨，搅拌桨至少包括第一层搅拌旋叶8和第二层搅拌旋叶7，第一层搅拌旋叶7位于搅拌浆的底部，且第一层搅拌旋叶7的长度与罐体14内直径的比为3-4.5:5；第二层搅拌旋叶7位于罐体14的中部，且第二层搅拌旋叶7的长度与罐体14内直径的比为0.6-1:2；第一层搅拌旋叶8和第二层搅拌旋叶7均包括上下两层旋叶，电机5通过传动轴与所述搅拌桨的旋转轴连接；所述注料管3的下端延伸至第一层搅拌旋叶8与第二层搅拌旋叶7之间；所述高压泵10的进口端管路的端部设置过滤结构，该过滤结构可以为滤网9，出口端连接所述泵送管11，泵送管11的末端设置喷枪12。罐体14的侧壁的外侧设置有液位计13。液位计13与罐体14内部连通。注水管4设置于第一层搅拌旋叶8位置处。

进一步的，提升绞龙2与注料管3的连接处的外侧设置为内凹结构。该内凹结构对提升绞龙输送来的尿素起到阻挡作用，改变尿素的流动方向，使其顺利流入注料管中，防止尿素的流速过大对注料管造成较大的冲击作用。内凹结构包括竖向板体。使水平流向的尿素在该处瞬间改变流向为竖向，以成功进入注料管中。

所述搅拌桨的搅拌轴设置于罐体14的中轴线位置，电机5设置于罐体14的上方。所述锅炉用脱硝装置还包括备用装置，备用装置的结构与上述脱硝装置的结构相同，且备用装置中的罐体与上述脱硝装置中的罐体之间通过连通管连通。

使用时，通过将脱硝介质(尿素)加入加料斗1中通过提升绞龙2输送至注料管3，通过注料管3将脱硝介质注入到罐体14内，同时通过注水管4将除盐水或凝结水注入罐体14与其内部脱硝介质混合，通过电机5带动搅拌轴6转动，从而带动搅拌轴6上的第二层搅拌旋叶7和第一层搅拌旋叶8旋转，使脱硝介质与水充分混合。充分混合的脱硝溶液通过滤网过滤后经高压泵10抽取通过泵送管11输送，最终由炉内喷枪12雾化后喷入炉膛选定的温度区域。使其与烟气充分混合，达到吸收氮氧化物的作用。通过13液位计确定罐体14内的溶液量，及时补充水及脱硝介质，由于混合用水为除盐水或凝结水，温度较高利于融合，因此在罐体14外壁安装有保温层15，以减少罐体内液体热量的损失。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。