风栗，11脱硝反应器，12储液罐，13气气换热 器，14尿素热解罐，15尿素筒仓，16电除尘器，17计量仓，18计量模块，19搅拌器。
【具体实施方式】
[0022] 参见图1，本实施例中自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统的结构形式为：
[0023] 在电除尘器16的进口烟道中设置气气换热器13形成空气加热单元，在锅炉1中布 置一组烟气加热管束2形成空气再热单元，空气经引风栗10引入气气换热器13,并在气气换 热器13中得到加热，并经烟气加热管束2再热后达到尿素热解所需要的热源温度成为高温 空气，高温空气送入在尿素热解炉5与喷入雾化的尿素溶液混合热解产生氨气/空气混合气 体，氨气/空气混合气体经增压栗8,再通过AIG喷氨格栅9喷入SCR脱硝反应器11的进口烟 道。
[0024] 如图1所示，尿素热解炉5的结构设置为：在尿素热解炉5中，雾化喷嘴6布置在顶 部，托盘7布置在中部，经过配置的质量百分比浓度为50%的尿素溶液通过雾化喷嘴6在尿 素热解炉5的顶部向下喷入，约为650°C高温的高温空气自尿素热解炉5的底部引入并自下 而上流动，使得尿素溶液和高温气体在托盘7上逆向混合并热解成氨气。
[0025] 本实施例中设置尿素溶液配置单元，包括用于盛装尿素颗粒的尿素筒仓15,设置 在尿素筒仓15出料口的上的计量仓17,计量仓17的出料管与设置有搅拌器19的尿素溶解罐 12相连通，在尿素溶解罐12上设置注水口，尿素颗粒与水在尿素溶解罐14中混合并搅拌，获 得质量百分比浓度为50%的尿素溶液，输送至储液罐12中供SCR脱硝使用。
[0026] 本实施例中烟气加热管束2设置为耐高温和耐磨材质，在加热管束2的迎风面弯头 上设置防磨盖板，有效防止高温高尘对烟气加热管束的热腐蚀和尘的磨损;在加热管束2的 入口管中设置入口可调风门3,在加热管束2的旁路管中设置旁路可调风门4,调节入口可调 风门3和旁路可调风门4的开度，使高温气体达到设定温度，在锅炉1的负荷发生改变时，同 样是调节入口可调风门3和旁路可调风门4的开度，以调节空气与再加热空气的混合比例， 使热解空气温度达到设定温度，以满足氨空气混合物的安全设计要求。
[0027] 本实施例中气气换热器13设置为防腐和耐磨材料，有效防止低温下酸腐蚀和尘的 磨损;在尿素溶解罐14的出口管路中设置储液罐12,在储液罐12与雾化喷嘴6之间设置计量 模块18,利用计量模块18调整尿素热解炉5中尿素溶液的喷入量;设置加热管束2的入口空 气温度为85-95°C。
[0028] 在实际运行中，根据SCR脱硝反应器11出口N0X浓度的CEMS监测数据，通过DCS系统 调控计量模块18自动调节尿素热解炉5中尿素溶液喷入量及调节入口可调风门3和旁路可 调风门4的开度，使SCR系统氨需量及热解能力达到有效平衡，在达到N0 X环保达标排放条件 下经济运行。
[0029] 本实施例中，电除尘器16的进口烟温在经气气换热器13后降至酸露点一下，一般 在90°C左右。此时，大部分S0 3在烟气降温过程中凝结，由于烟气尚未进入电除尘器，所以烟 尘浓度很高，比表面积大，冷凝的S03可以得到充分的吸附，使粉尘的比电阻降低，降低了烟 气流速、流量，从而提高除尘效率，实现烟尘、S0 3协同脱除。
[0030] 本实施例中，加热管束2的入口空气温度约为90°C，加热管束2吸收锅炉烟气热量 相当于锅炉的总体热量增加，燃煤耗量增加约0.01 %，经可行性论证，在锅炉30%THA负荷 工况下完全满足尿素热解的要求。
[0031] 本发明通过降低电除尘出口烟气温度，有效提高脱硫塔对S02的脱除效率，降低塔 内蒸发量，节约脱硫系统的用水量。以一台600MW机组，按每小时节约36吨水，每降10度节约 8吨水/小时、水价0.8元/吨计，全年可节省水费17万元。表1所示为实际应用中某电厂600MW 机组在满负荷条件下，纯电加热所配套的热解炉热解尿素需要热量、热解炉设备投资以及 根据上网电价估算年耗电费。表2所示为实际应用中某电厂600MW机组在满负荷条件下，纯 电加热所配套的热解炉工艺参数。
[0032] 表1:基于600MW机组SCR脱硝所配套的电加热方案相关费用
[0034] 表2:600MW机组SCR脱硝所配套的热解炉的工艺参数
【主权项】
1. 一种自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统，其特征是:在电除尘器（16)的进口烟道中 设置气气换热器（13)形成空气加热单元，在锅炉（1)中布置一组烟气加热管束(2)形成空气 再热单元，空气经所述气气换热器（13)加热，并经烟气加热管束(2)再热后达到尿素热解所 需要的热源温度成为高温空气，所述高温空气送入在尿素热解炉(5)与喷入雾化的尿素溶 液混合热解产生氨气/空气混合气体，所述氨气/空气混合气体通过AIG喷氨格栅(9)喷入 SCR脱硝反应器(11)的进口烟道。2. 根据权利要求1所述的自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统，其特征是:所述所述尿 素热解炉(5)的结构设置为:在所述尿素热解炉(5)中，雾化喷嘴(6)布置在顶部，托盘(7)布 置在中部，经过配置的质量百分比浓度为50%的尿素溶液通过雾化喷嘴(6)在所述尿素热 解炉(5)的顶部向下喷入，所述高温空气自尿素热解炉(5)的底部引入并自下而上流动，使 得所述尿素溶液和高温气体在所述托盘(7)上逆向混合并热解成氨气。3. 根据权利要求1所述的自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统，其特征是:设置尿素溶 液配置单元，包括用于盛装尿素颗粒的尿素筒仓（15)，设置在尿素筒仓（15)出料口的上的 计量仓（17)，所述计量仓（17)的出料管与设置有搅拌器（19)的尿素溶解罐（12)相连通，在 所述尿素溶解罐（12)上设置注水口，尿素颗粒与水在所述尿素溶解罐（14)中混合并搅拌， 获得质量百分比浓度为50%的尿素溶液。4. 根据权利要求1所述的自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统，其特征是:所述烟气加 热管束(2)设置为耐高温和耐磨材质，在加热管束(2)的迎风面弯头上设置防磨盖板;在所 述加热管束(2)的入口管中设置入口可调风门（3)，在所述加热管束(2)的旁路管中设置旁 路可调风门（4)，调节所述入口可调风门（3)和旁路可调风门（4)的开度，使所述高温气体达 到设定温度。5. 根据权利要求1所述的自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统，其特征是:所述气气换 热器(13)设置为防腐和耐磨材料。6. 根据权利要求3所述的自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统，其特征是:在所述尿素 溶解罐（14)的出口管路中设置储液罐（12 )，在所述储液罐（12)与雾化喷嘴(6)之间设置计 量模块(18)，利用所述计量模块(18)调整尿素热解炉(5)中尿素溶液的喷入量。7. 根据权利要求1所述的自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统，其特征是:设置所述加 热管束(2)的入口空气温度为85-95°C。
【专利摘要】本发明公开了一种自动控制SCR烟气脱硝尿素热解系统，其特征是在电除尘器的进口烟道中设置气气换热器形成空气加热单元，在锅炉中布置一组烟气加热管束形成空气再热单元，空气经气气换热器加热，并经烟气加热管束再热后达到尿素热解所需要的热源温度成为高温空气，高温空气送入在尿素热解炉与喷入雾化的尿素溶液混合热解产生氨气/空气混合气体，氨气/空气混合气体通过AIG喷氨格栅喷入SCR脱硝反应器的进口烟道。本发明工艺结构简单、可广泛用于燃煤电厂SCR脱硝装置中，有效提高尿素雾化热解效率和彻底解决结晶堵塞问题，实现烟气余热利用和提高静电除尘效率，节约脱硫系统的用水。
【IPC分类】B01D53/56, B03C3/34, B01D53/90, C01C1/08, F23J15/06, F23L15/00, B01D53/50
【公开号】CN105498532
【申请号】CN201511031598
【发明人】马大卫, 余靖, 查智明, 黄齐顺, 程靖, 李晓洁, 丛星亮
【申请人】安徽新力电业科技咨询有限责任公司, 国网安徽省电力公司电力科学研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月30日