一种防止尿素结晶的尾气处理加热装置的制作方法

本实用新型涉及一种加热装置，特别是涉及一种防止尿素结晶的尾气处理加热装置。

背景技术：

发电机组脱硝尾气净化装置在使用过程中，通过尿素与高温尾气混合时，尿素分解出氨气（NH3），混合气进入SCR组件并在钒基催化剂的作用下，NH3将发动机尾气中的氮氧化物（NOx）还原为N2。整个反应过程需要保证混合气体（尿素与发电机组尾气）保持高温（＞250℃），以避免尿素在低温环境下产生结晶，并保证SCR组件内催化反应所需温度。通常采用电加热盘在尾气管道内加热尾气，并配合保温棉包裹脱硝尾气净化装置减少尾气温度散失的方式。

上述办法在发电机组脱销尾气净化装置运行过程中，当发电机组尾气温度较低时，会产生尿素结晶且脱销尾气净化装置净化效率低的问题。在实际使用过程中电加热盘在管道内对流经的尾气进行加热，将不可避免的使电加热盘受管道内冷凝水侵蚀及颗粒物附着，易使电加热盘故障。若采用高性能新材料电加热盘，产品成本过高。此外管道内的电加热盘故障维修时，必须停止发电机组与脱硝尾气净化装置运行，维修更换麻烦。

技术实现要素：

本实用新型目的是要提供一种防止尿素结晶的尾气处理加热装置，能够降低加热组件的故障率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种防止尿素结晶的尾气处理加热装置，它包括：

加热室，由导热材料制成，具有内腔；

整流管，所述整流管置入所述加热室的内腔中，所述整流管的壁上开设有多个散出孔；

加热组件，所述加热组件包括电加热板，所述电加热板与所述加热室接触传热。

优化地，所述电加热板设置在所述加热室外部。

进一步地，所述电加热板设置在所述加热室下方且与所述加热室的底板相紧贴。

优化地，所述电加热板表面设置有加热板隔热保温层。

优化地，所述电加热板为碳化硅电热板。

优化地，所述加热室外包覆有加热室隔热保温层。

优化地，所述加热室上设置有腔室清理门。

优化地，所述加热室上方具有开口。用于导出气流。

优化地，所述散出孔在所述整流管的周壁均匀分布。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的防止尿素结晶的尾气处理加热装置，由于设置了加热室、整流管以及加热组件，整流管置入加热室的内腔中，通过整流管的壁上开设的多个散出孔，整流管中流出的氨气和高温尾气形成的混合气会在加热室的内腔中弥散，而加热组件中的电加热板通过接触传热对加热室进行传热，从而对内腔中的混合气进行均匀地加热，避免了加热组件接触混合气中冷凝水及颗粒沉积物，降低了电加热板的故障率。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型优选实施例的防止尿素结晶的尾气处理加热装置的结构示意图；

图2是图1所示实施例的一个剖视图；

图3是图1 所示实施例的左视图；

其中，附图标记说明如下：

10、加热装置；

11、加热室；111、内腔；112、底板；113、腔室清理门；114、开口；

12、整流管；121、散出孔；

13、加热组件；131、电加热板；132、加热板隔热保温层；

20、尿素混合组件；

21、混合管；

22、尿素喷嘴；

23、监测机构；231、温度传感器；232、SCR氮氧传感器；

30、SCR载体组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和图2，通过尿素混合组件20向高温尾气中喷入尿素混合形成混合气。混合气继而进入加热装置10，进行加热，使混合气体温度高于300℃，让尿素充分分解为氨气（NH3），避免装置内部出现尿素结晶。然后，混合气进入SCR载体组件30进行催化反应。

混合组件20包括混合管21、尿素喷嘴22以及监测机构23。高温尾气进入混合管21中，尿素喷嘴22向混合管21中喷入尿素喷雾与尾气混合。监测机构23包括温度传感器231和SCR氮氧传感器232，用于监测尾气的温度和氮氧含量。

SCR载体组件30中的载体表面涂有钒基催化剂，与混合气混合产生催化反应。

反应原理是这样的。

在高温尾气的作用下尿素溶液中的尿素迅速被加热至160℃以上进而分解，产生气态氨( NH3 )和缩二脲( CONH )，其中气态氨( NH3 )将在随后SCR载体上催化剂中的催化条件下与尾气中的氮氧化物(包括NO和NO2)发生下列化学反应：

4NH3+4NO+O2＝4N2+6H2O

8NH3+6NO2＝7N2+12H2O

在上述脱硝处理的同时，在高温和催化条件下，尾气混合气中的一氧化碳与氮氧化物(包括NO和NO2 )发生下列化学反应：

2CO+2NO+O2＝2CO2+N2

4CO+2NO2＝4CO2+N2

与此同时，气态氨( NH3 )也与尾气中的二氧化硫发生如下化学反应，其反应式为：

SO2+H2O+xNH3＝( HN4 )xH2-xSO3

得到亚硫酸铵中间产品，亚硫酸铵再进行氧化：

( NH4 )XH2-XSO3+1/2O2+( 2-x )NH3＝( NH4 )2SO4

这样实现了喷雾干燥法脱硫，脱硫后的终产物硫酸铵和尿素分解后的缩二脲会形成细小的固态颗粒混入柴油机尾气中。

下面介绍加热装置10，也就是本实用新型的装置。

如图1、图2以及图3所示，防止尿素结晶的尾气处理加热装置10一般性地可包括加热室11、整流管12以及加热组件13。

其中，加热室11用于为加热提供空间，整流管12用于将气体导入加热室，加热组件13用于对气体进行加热。

加热室11大致为立方形，四周及底部为室壁，由不锈钢导热材料制成，当然，还可以由其它导热材料制成，如铁、合金等。

加热室11具有内腔111用于容置混合气。加热室11的上方具有开口114，用于将混合气向SCR载体组件30导出。

加热室11具有底板112，主要用于传热。

加热组件13包括电加热板131和设置在电加热板131表面的加热板隔热保温层132。

其中，电加热板131为碳化硅电热板，加热效率高。

加热板隔热保温层132可以为陶瓷纤维耐高温隔热棉，用于对电加热板131进行隔热保温，减少热量流失，从而节约能源。

电加热板131设置在加热室11底板112下方且与底板112紧贴。加热板隔热保温层132设置在电加热板131下方与四周。

电加热板131产生的热量通过底板112接触传热给整个加热室11。从而使加热室11均匀地对内腔111中的混合气进行加热。

加热室11外包覆有加热室隔热保温层（图中未示），减少热量流失，从而节约能源。

加热室11的侧壁还设置有腔室清理门113，方便于对内腔进行检修。

整流管12置入加热室11的内腔111中。整流管12的周壁开设置有多个散出孔121。散出孔121孔径相当，相邻散出孔121距离相当，散出孔121均匀分布在整流管12部分周壁以保证整流管12中流出的混合气气流均匀。

从散出孔121流出的混合气（尾气、尿素以及气体氨）在内腔111中弥散，并被加热室11的周壁均匀加热。

本实施例的防止尿素结晶的尾气处理加热装置。具有如下优点：

1. 避免了电加热板接触装置内冷凝水及颗粒沉积物，大大降低了碳化硅电加热板的故障率；

2. 由于碳化硅电加热板布置于加热室外，维修、更换将不影响发电机组和脱硝尾气净化装置运行；

3. 加热室的壁对内腔中混合气可以进行均匀加热，使混合气体温度高于300℃，让尿素充分分解为氨气（NH3），避免装置内部出现尿素结晶。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。