CN104649297A - 尿素热解装置和尿素脱硝装置以及尿素脱硝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尿素热解装置，该装置包括尿素热解室、喷嘴单元，所述尿素热解室包括与所述尿素热解室的尾部连通的含氨烟气出口，所述喷嘴单元设置于所述含氨烟气出口与所述尿素热解室的尾部之间。本发明还公开了一种尿素脱硝装置，其包括：本发明所述的尿素热解装置和脱硝室，所述脱硝室与所述含氨烟气出口连通。本发明还公开了一种利用本发明所述的尿素脱硝装置进行尿素脱硝的方法。利用本发明的尿素脱硝装置进行尿素脱硝时，能够解决采用现有技术进行尿素脱硝时存在的尿素脱硝系统尾部管道堵塞、破坏炉内气体流动、恶化反应效率的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种尿素热解装置、一种尿素脱硝装置以及尿素脱硝的方法。
背景技术
选择性催化还原反应(Selective Catalyst Reduction，简称SCR)具有脱硝效率高的优点被广泛应用，现已经成为火电厂必不可少的设备之一。目前SCR技术中还原NH3的主要来源有：液氨、氨水和尿素。由于液氨在存储和运输存在安全隐患，其运行成本居高不下。尿素由于其性质稳定、无毒等优点，作为脱硝产品已经被越来越多使用。
尿素制氨常有两种方法：热解和水解。水解法是将尿素以水溶液的形式进行分解。热解法是将直接快速加热雾化后的尿素溶液进行分解。尿素热解系统的主体设备通常包括尿素储仓、尿素溶液罐、稀释风机、尿素溶液喷嘴(或喷枪)、热解炉和电加热器，固体尿素首先被配置成尿素溶液，随后被输送至尿素溶液储罐，经尿素喷枪喷入热解炉中，在经过燃料加温或者电热升温的热一次风或二次风条件下分解成NH3。
目前，现有的尿素热解系统存在一个重要问题是其底部和尾管处容易产生蜂窝状沉积物，堵塞管道，影响热解系统的正常运行。这主要是由于热解室内部温度不均匀或者进入热解炉的高温烟气温度不足，尿素在热解室内分解不完全，底部由于温度较低导致未反应尿素析出结晶；另一方面，由于热解室下部温度较低会导致氰酸等中间产物聚集沉积，也会造成底部管道堵塞。尾部管道堵塞会引起一系列问题，破坏炉内气体流动、恶化反应效率，进而增加尾部析出量、加剧堵塞。因此，尿素热解室尾部堵塞问题严重影响了脱硝系统正常运行，亟待解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种尿素热解装置以及包括该尿素热解装置的尿素脱硝装置，该尿素脱硝装置在尿素脱硝时，能够解决采用现有技术进行尿素脱硝时存在的尿素脱硝系统尾部管道堵塞、破坏炉内气体流动、恶化反应效率的问题。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种尿素热解装置，该装置包括尿素热解室、喷嘴单元，所述尿素热解室包括与所述尿素热解室的尾部连通的含氨烟气出口，所述喷嘴单元设置于所述含氨烟气出口与所述尿素热解室的尾部之间。
另一方面，本发明还提供了一种尿素脱硝装置，该装置包括：本发明所述的尿素热解装置和脱硝室，所述脱硝室与所述含氨烟气出口连通。
另一方面，本发明还提供了一种尿素脱硝的方法，该方法在本发明所述的尿素脱硝装置中进行，该方法包括：在由所述喷嘴单元向所述尿素脱硝装置中导入160-180℃的蒸汽的条件下，分别通过高温烟气入口和尿素雾化喷枪向所述尿素热解室中导入高温烟气和尿素溶液；所述高温烟气和所述尿素溶液在所述尿素热解室中进行接触，将接触后得到的混合物通过含氨烟气出口引入脱硝室内进行脱硝。
通过采用本发明的上述尿素脱硝装置进行尿素脱硝能够有利地克服采用现有技术的装置或方法进行尿素脱硝时存在的尿素脱硝系统尾部管道堵塞、破坏炉内气体流动、恶化反应效率的缺陷，提供一种缓解尿素脱硝系统尾部管道堵塞，从而提高反应效率的尿素脱硝装置及尿素脱硝方法。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的一种优选实施方式的尿素热解装置。
图2是根据本发明的一种优选实施方式的尿素热解装置的一个喷嘴组中的喷嘴的布置图。
图3是根据本发明的一种优选实施方式的、与图2所示的喷嘴组相邻的另一个喷嘴组中的喷嘴的布置图。
图4是根据本发明的一种优选实施方式的尿素脱硝装置。
附图标记说明
1 高温烟气入口 2 尿素热解室
3 含氨烟气出口 4 尿素雾化喷枪
5 喷嘴单元 6 喷嘴
7 脱硝室
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
一方面，本发明提供了一种尿素热解装置，该装置包括尿素热解室、喷嘴单元，所述尿素热解室包括与所述尿素热解室的尾部连通的含氨烟气出口，所述喷嘴单元设置于所述含氨烟气出口与所述尿素热解室的尾部之间。
根据本发明所述的尿素热解装置，所述喷嘴单元可以包括一个或多个喷嘴，优选情况下，本发明的所述喷嘴单元可以包括2-32个喷嘴。
根据本发明所述的尿素热解装置，所述喷嘴可以形成喷嘴组，也即由一个或者多个喷嘴形成一个或者多个喷嘴组；优选地，所述喷嘴可以形成1-4个喷嘴组。
根据本发明所述的尿素热解装置，当所述喷嘴组为多个时，优选各个喷嘴组平行设置。在本发明中，所述各个喷嘴组平行设置是指各个喷嘴组之间以层状设置。
根据本发明所述的尿素热解装置，当所述喷嘴组为多个时，各个喷嘴组中的喷嘴的个数相同或不同；优选情况下，各个喷嘴组各自包括2-8个喷嘴。
根据本发明所述的尿素热解装置，当所述喷嘴组为两个或者两个以上时，优选相邻两个喷嘴组之间的喷嘴交错设置。也就是说，当所述喷嘴组为两个或者两个以上时，相邻两个喷嘴组之间的喷嘴优选呈一定的角度设置，也即从所述尿素热解室的尾部俯视所设置的所述喷嘴时，相邻两个喷嘴组之间的喷嘴不重叠设置。
根据本发明所述的尿素热解装置，各个喷嘴组中的所述喷嘴的设置方向为使得所述喷嘴的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角优选为60°-80°；同一喷嘴组中的各个喷嘴的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向相同。在本发明中，所述喷嘴组的切圆的半径方向是指：喷嘴组中的各个喷嘴在含氨烟气出口与所述尿素热解室的尾部之间的单元(例如管道)的壁上的各个切点形成的圆的半径方向。
优选情况下，根据本发明所述的尿素热解装置，所述喷嘴可以形成2-4个喷嘴组，各个喷嘴组可以平行设置；各个喷嘴组中的喷嘴的个数相同或不同，各自包括2-8个喷嘴，相邻两个喷嘴组的喷嘴的喷入方向的切圆旋向相反。在本发明中，所述相邻两个喷嘴组的喷嘴的喷入方向的切圆旋向相反是指：当通过一个喷嘴组的各个喷嘴向本发明的装置中喷入物料使得进入装置中的物料所形成的圆的旋向为顺时针方向时，与其相邻的喷嘴组的各个喷嘴喷入的物料所形成的圆的旋向为逆时针方向。
如图2所示为根据本发明的一种优选的实施方式的尿素热解装置的一个喷嘴组中的喷嘴6的布置图，所述喷嘴组中包括4个喷嘴6，所述喷嘴组中的4个喷嘴6喷入物料的方向(空心箭头所示)与切圆的半径方向(实线所示)可以呈60°-80°的夹角。在该图2中，通过空心箭头所示的方向可知，喷嘴组的各个喷嘴6向本发明的装置中喷入物料使得进入装置中的物料所形成的圆的旋向为顺时针方向。
如图3所示为根据本发明的一种优选实施方式的、与图2所示的喷嘴组相邻的另一个喷嘴组中的喷嘴6的布置图，所述喷嘴组中包括4个喷嘴6，所述喷嘴组中的4个喷嘴6喷入物料的方向(空心箭头所示)与切圆的半径方向(实线所示)可以呈60°-80°的夹角。在该图3中，通过空心箭头所示的方向可知，喷嘴组的各个喷嘴6向本发明的装置中喷入物料使得进入装置中的物料所形成的圆的旋向为逆时针方向。
根据本发明所述的尿素热解装置，更优选情况下，所述喷嘴形成2个喷嘴组，各个喷嘴组的喷嘴的个数可以为4个，各个喷嘴组的喷嘴可以均匀排布。
根据本发明所述的尿素热解装置，所述喷嘴的孔径与所述含氨烟气出口的孔径的比优选为0.001-100：1；更优选为0.01-50：1。
优选情况下，根据本发明所述的尿素热解装置，所述尿素热解室还可以包括高温烟气入口、尿素雾化喷枪，所述高温烟气入口设置于所述尿素热解室的上部，所述尿素雾化喷枪设置于所述尿素热解室的中部。
根据本发明所述的尿素热解装置，优选所述喷嘴单元可以用于向所述尿素热解室提供蒸汽。
根据本发明的一种优选的实施方式的尿素热解装置，如图1所示，该图1的尿素热解装置包括高温烟气入口1、尿素热解室2、含氨烟气出口3、尿素雾化喷枪4、喷嘴单元5，所述喷嘴单元5包括喷嘴6，所述喷嘴单元5设置于所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2的尾部之间，所述高温烟气入口1设置于所述尿素热解室2的上部，所述尿素雾化喷枪4设置于所述尿素热解室2的中部，所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2连通。其中，所述喷嘴单元5可以包括一个或多个喷嘴6，优选所述喷嘴单元5包括2-32个喷嘴6。所述喷嘴6可以形成1-4个喷嘴组。当所述喷嘴组为2个或多个时，优选各个喷嘴组之间以层状设置，各个喷嘴组中的喷嘴6的个数相同或不同，优选各个喷嘴组各自包括2-8个喷嘴6。当所述喷嘴组为两个或者两个以上时，相邻两个喷嘴组之间的喷嘴6优选为交错设置。各个喷嘴组中的所述喷嘴6的设置方向为使得所述喷嘴6的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角优选为60°-80°；同一喷嘴组中的各个喷嘴6的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向优选相同。更优选所述喷嘴6可以形成2-4个喷嘴组，各个喷嘴组平行设置；各个喷嘴组中的喷嘴6的个数相同或不同，各自包括2-8个喷嘴6，相邻两个喷嘴组的喷嘴6的喷入方向的切圆旋向相反。最优选相邻两个喷嘴组中的喷嘴6分别采用如上文所述的本发明的如图2和图3所示的方法设置(此处不再赘述)。所述喷嘴6的孔径与所述含氨烟气出口3的孔径的比优选为0.001-100：1，更优选为0.01-50：1。优选所述喷嘴单元可以用于向所述尿素热解室2提供蒸汽。
另一方面，本发明还提供了一种尿素脱硝装置，该装置包括：本发明所述的尿素热解装置和脱硝室，所述脱硝室与所述含氨烟气出口连通。
根据本发明的一种优选的实施方式的尿素脱硝装置，如图2所示，该图1的尿素热解装置包括高温烟气入口1、尿素热解室2、含氨烟气出口3、尿素雾化喷枪4、喷嘴单元5和脱硝室7，所述喷嘴单元5包括喷嘴6，所述喷嘴单元5设置于所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2的尾部之间，所述高温烟气入口1设置于所述尿素热解室2的上部，所述尿素雾化喷枪4设置于所述尿素热解室2的中部，所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2连通，所述脱硝室7与所述含氨烟气出口3连通。其中，所述喷嘴单元5可以包括一个或多个喷嘴6，优选所述喷嘴单元5包括2-32个喷嘴6。所述喷嘴6可以形成1-4个喷嘴组。当所述喷嘴组为2个或多个时，优选各个喷嘴组之间以层状设置，各个喷嘴组中的喷嘴6的个数相同或不同，优选各个喷嘴组各自包括2-8个喷嘴6。当所述喷嘴组为两个或者两个以上时，相邻两个喷嘴组之间的喷嘴6优选为交错设置。各个喷嘴组中的所述喷嘴6的设置方向为使得所述喷嘴6的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角优选为60°-80°；同一喷嘴组中的各个喷嘴6的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向优选相同。更优选所述喷嘴6可以形成2-4个喷嘴组，各个喷嘴组平行设置；各个喷嘴组中的喷嘴6的个数相同或不同，各自包括2-8个喷嘴6，相邻两个喷嘴组的喷嘴6的喷入方向的切圆旋向相反。最优选相邻两个喷嘴组中的喷嘴6分别采用如上文所述的本发明的如图2和图3所示的方法设置(此处不再赘述)。所述喷嘴6的孔径与所述含氨烟气出口3的孔径的比优选为0.001-100：1，更优选为0.01-50：1。优选所述喷嘴单元可以用于向所述尿素热解室2提供蒸汽。
另一方面，本发明还提供了一种尿素脱硝的方法，该方法在本发明所述的尿素脱硝装置中进行，该方法包括：在由所述喷嘴单元向所述尿素脱硝装置中导入160-180℃的蒸汽的条件下，分别通过高温烟气入口和尿素雾化喷枪向所述尿素热解室中导入高温烟气和尿素溶液；所述高温烟气和所述尿素溶液在所述尿素热解室中进行接触，将接触后得到的混合物通过含氨烟气出口引入脱硝室内进行脱硝。在本发明中，所述高温烟气的温度通常为40-1500℃，其主要成分可以为二氧化碳、氮气等。
根据本发明所述的尿素脱硝的方法，所述尿素溶液的浓度优选为0.01-17mol/L，更优选为0.1-10mol/L。在本发明中，所述尿素溶液可以为尿素的水溶液。在本发明中，所述尿素溶液在经过本发明的所述尿素雾化喷枪之前为溶液形式，而在通过本发明的所述尿素雾化喷枪之后被雾化，以雾滴形式进入所述尿素热解室中。
根据本发明所述的尿素脱硝的方法，控制所述高温烟气和所述尿素溶液进入所述尿素热解室的速率，使得尿素热解室中高温烟气和尿素溶液的体积比优选为0.05-1000：1。
根据本发明所述的尿素脱硝的方法，所述将高温烟气和尿素溶液在尿素热解室内进行接触的条件包括接触的温度优选为40-1500℃。
根据本发明所述的尿素脱硝的方法，所述将高温烟气和尿素溶液在尿素热解室内进行接触的条件包括接触的时间优选为0.01-50s。
根据本发明所述的尿素脱硝的方法，所述蒸汽优选来自火电厂的汽机。
在本发明中，所述蒸汽的主要成分可以包括：水蒸汽、二氧化碳、氮气等。
根据本发明的一种优选的实施方式，本发明采用如图4所示的尿素脱硝装置进行尿素脱硝，其中，该尿素脱硝装置包括高温烟气入口1、尿素热解室2、含氨烟气出口3、尿素雾化喷枪4、喷嘴单元5和脱硝室7，所述喷嘴单元5包括2-32个喷嘴6，所述喷嘴单元5设置于所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2的尾部之间，所述高温烟气入口1设置于所述尿素热解室2的上部，所述尿素雾化喷枪4设置于所述尿素热解室2的中部，所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2连通，所述脱硝室7与所述含氨烟气出口3连通。其中，2-32个喷嘴6分为1-4组，分别形成1-4个喷嘴组。相邻两个喷嘴组之间的喷嘴6交错设置，所述喷嘴6的设置方向为使得所述喷嘴6的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角为60°-80°。当所述喷嘴组的个数为2-4个时，最上层喷嘴组的喷入方向的切圆为顺时针方向，相邻两个喷嘴组的喷入方向的切圆旋向相反。所述喷嘴6的孔径与所述含氨烟气出口3的孔径的比为0.001-100：1。
其中，进行尿素脱硝的方法为：在由所述喷嘴单元5中的喷嘴6向上述尿素脱硝装置中导入160-180℃的蒸汽的条件下，分别通过高温烟气入口1和尿素雾化喷枪4向所述尿素热解室2中导入高温烟气和尿素溶液；所述高温烟气和所述尿素溶液在所述尿素热解室2中进行接触，将接触后得到的混合物通过含氨烟气出口3引入脱硝室7内进行脱硝。其中，尿素溶液的浓度为0.01-17mol/L；控制所述高温烟气和所述尿素溶液进入所述尿素热解室2的速率，使得尿素热解室2中高温烟气和尿素溶液的体积比为0.05-1000：1；所述接触的温度为40-1500℃，接触的时间为0.01-50s。所述蒸汽优选来自火电厂的汽机，更优选来自蒸汽锅炉或蒸汽发生器。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，在没有特别说明的情况下，本发明所用的各种试剂均来自商购。所述蒸汽均来自火电厂的汽机。
在以下实施例和对比例中，进行尿素脱硝时以15天为一个周期。
实施例1
本实施例采用如图4所示的尿素脱硝装置进行尿素脱硝，其中，该尿素脱硝装置包括高温烟气入口1、尿素热解室2、含氨烟气出口3、尿素雾化喷枪4、喷嘴单元5和脱硝室7，所述喷嘴单元5包括8个喷嘴6，所述喷嘴单元5设置于所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2的尾部之间，所述高温烟气入口1设置于所述尿素热解室2的上部，所述尿素雾化喷枪4设置于所述尿素热解室2的中部，所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2连通，所述脱硝室7与所述含氨烟气出口3连通。其中，8个喷嘴6均分为两组，分别均匀地形成两个喷嘴组。相邻两个喷嘴组之间的喷嘴6交错设置，所述喷嘴6的设置方向为使得所述喷嘴6的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角均为70°。上层喷嘴组的喷入方向的切圆为顺时针方向，下层喷嘴组的喷入方向的切圆为逆时针方向。所述喷嘴6的孔径与所述含氨烟气出口3的孔径的比为0.15：1。
本实施例进行脱硝的方法为：在由所述喷嘴单元5中的喷嘴6向尿素脱硝装置中导入170℃的蒸汽的条件下，分别通过高温烟气入口1和尿素雾化喷枪4向所述尿素热解室2中导入高温烟气(1200℃，下同)和尿素溶液；所述高温烟气和所述尿素溶液在所述尿素热解室2中进行接触，将接触后得到的混合物通过含氨烟气出口3引入脱硝室7内进行脱硝。其中，尿素溶液的浓度为0.2mol/L；控制所述高温烟气和所述尿素溶液进入所述尿素热解室2的速率，使得尿素热解室2中高温烟气和尿素溶液的体积比为300：1；所述接触的温度为1100℃，接触的时间为0.5s。
采用本实施例所述的方法进行五个周期的尿素脱硝后，蒸汽均能够及时消除在尿素热解室的出口处至脱硝室的入口处之间的管道中的固体沉积物，从而保证后续管道流动均匀性，从而有效地解决了脱硝系统中尿素热解室尾部容易的堵塞的问题，提高了系统稳定性。
实施例2
本实施例采用如图4所示的尿素脱硝装置进行尿素脱硝，其中，该尿素脱硝装置包括高温烟气入口1、尿素热解室2、含氨烟气出口3、尿素雾化喷枪4、喷嘴单元5和脱硝室7，所述喷嘴单元5包括16个喷嘴6，所述喷嘴单元5设置于所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2的尾部之间，所述高温烟气入口1设置于所述尿素热解室2的上部，所述尿素雾化喷枪4设置于所述尿素热解室2的中部，所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2连通，所述脱硝室7与所述含氨烟气出口3连通。其中，16个喷嘴6均分为四组，分别均匀地形成四个喷嘴组。相邻两个喷嘴组之间的喷嘴6交错设置，所述喷嘴6的设置方向为使得所述喷嘴6的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角均为60°。最上层喷嘴组的喷入方向的切圆为顺时针方向，相邻两层喷嘴组的喷入方向的切圆旋向相反。所述喷嘴6的孔径与所述含氨烟气出口3的孔径的比为0.2：1。
本实施例进行脱硝的方法为：在由所述喷嘴单元5中的喷嘴6向尿素脱硝装置中导入180℃的蒸汽的条件下，分别通过高温烟气入口1和尿素雾化喷枪4向所述尿素热解室2中导入高温烟气和尿素溶液；所述高温烟气和所述尿素溶液在所述尿素热解室2中进行接触，将接触后得到的混合物通过含氨烟气出口3引入脱硝室7内进行脱硝。其中，尿素溶液的浓度为0.35mol/L；控制所述高温烟气和所述尿素溶液进入所述尿素热解室2的速率，使得尿素热解室2中高温烟气和尿素溶液的体积比为400：1；所述接触的温度为1050℃，接触的时间为0.7s。
采用本实施例所述的方法进行五个周期的尿素脱硝后，蒸汽均能够及时消除在尿素热解室的出口处至脱硝室的入口处之间的管道中的固体沉积物，从而保证后续管道流动均匀性，从而有效地解决了脱硝系统中尿素热解室尾部容易的堵塞的问题，提高了系统稳定性。
实施例3
本实施例采用如图4所示的尿素脱硝装置进行尿素脱硝，其中，该尿素脱硝装置包括高温烟气入口1、尿素热解室2、含氨烟气出口3、尿素雾化喷枪4、喷嘴单元5和脱硝室7，所述喷嘴单元5包括15个喷嘴6，所述喷嘴单元5设置于所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2的尾部之间，所述高温烟气入口1设置于所述尿素热解室2的上部，所述尿素雾化喷枪4设置于所述尿素热解室2的中部，所述含氨烟气出口3与所述尿素热解室2连通，所述脱硝室7与所述含氨烟气出口3连通。其中，15个喷嘴6均分为三组，分别均匀地形成三个喷嘴组。相邻两个喷嘴组之间的喷嘴6交错设置，所述喷嘴6的设置方向为使得所述喷嘴6的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角均为80°。最上层喷嘴组的喷入方向的切圆为顺时针方向，相邻两层喷嘴组的喷入方向的切圆旋向相反。所述喷嘴6的孔径与所述含氨烟气出口3的孔径的比为0.3：1。
本实施例进行脱硝的方法为：在由所述喷嘴单元5中的喷嘴6向尿素脱硝装置中导入160℃的蒸汽的条件下，分别通过高温烟气入口1和尿素雾化喷枪4向所述尿素热解室2中导入高温烟气和尿素溶液；所述高温烟气和所述尿素溶液在所述尿素热解室2中进行接触，将接触后得到的混合物通过含氨烟气出口3引入脱硝室7内进行脱硝。其中，尿素溶液的浓度为0.5mol/L；控制所述高温烟气和所述尿素溶液进入所述尿素热解室2的速率，使得尿素热解室2中高温烟气和尿素溶液的体积比为450：1；所述接触的温度为1000℃，接触的时间为0.9s。
采用本实施例所述的方法进行五个周期的尿素脱硝后，蒸汽均能够及时消除在尿素热解室的出口处至脱硝室的入口处之间的管道中的固体沉积物，从而保证后续管道流动均匀性，从而有效地解决了脱硝系统中尿素热解室尾部容易的堵塞的问题，提高了系统稳定性。
对比例1
本对比例采用如实施例1所述的装置和方法进行尿素脱硝，其中不同的是，本对比例的尿素脱硝装置中不含有喷嘴，从而不向尿素脱硝装置中导入蒸汽。
采用本对比例所述的装置和方法进行一个周期的尿素脱硝后，在尿素热解室的出口处至脱硝室的入口处之间的管道中有大量的固体沉积物，严重影响后续管道的物料流动的均匀性，极易造成脱硝系统中尿素热解室尾部堵塞。
对比例2
本对比例采用如实施例1所述的装置和方法进行尿素脱硝，其中不同的是，本对比例的尿素脱硝装置中不含有喷嘴，从而不向尿素脱硝装置中导入蒸汽。而采用电加热器使得尿素热解室的出口处至脱硝室的入口处之间的管道维持温度为1100℃。
采用本对比例所述的装置和方法进行五个周期的尿素脱硝后，在尿素热解室的出口处至脱硝室的入口处之间的管道中有大量的固体沉积物，影响后续管道的物料流动的均匀性，容易造成脱硝系统中尿素热解室尾部堵塞。而且，需要额外地消耗大量的电能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (16)
1.一种尿素热解装置，其特征在于，该装置包括尿素热解室(2)、喷嘴单元(5)，所述尿素热解室(2)包括与所述尿素热解室(2)的尾部连通的含氨烟气出口(3)，所述喷嘴单元(5)设置于所述含氨烟气出口(3)与所述尿素热解室(2)的尾部之间。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述喷嘴单元(5)包括2-32个喷嘴(6)。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述喷嘴(6)形成1-4个喷嘴组，各个喷嘴组平行设置；各个喷嘴组中的喷嘴(6)的个数相同或不同，各自包括2-8个喷嘴(6)。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，相邻两个喷嘴组之间的喷嘴(6)交错设置。
5.根据权利要求3-4中任意一项所述的装置，其中，各个喷嘴组中的所述喷嘴(6)的设置方向为使得所述喷嘴(6)的喷入方向与所述喷嘴组的切圆的半径方向的夹角为60°-80°；同一喷嘴组中的喷嘴(6)的喷入方向与该喷嘴组的切圆的半径方向相同。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述喷嘴(6)形成2-4个喷嘴组，各个喷嘴组平行设置；各个喷嘴组中的喷嘴(6)的个数相同或不同，各自包括2-8个喷嘴(6)，相邻两个喷嘴组的喷嘴(6)的喷入方向的切圆旋向相反。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述喷嘴(6)形成2个喷嘴组，各个喷嘴组的喷嘴(6)的个数为4个。
8.根据权利要求2-4中任意一项所述的装置，其中，所述喷嘴(6)的孔径与所述含氨烟气出口(3)的孔径的比为0.001-100：1。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置，其中，所述尿素热解室(2)还包括高温烟气入口(1)和尿素雾化喷枪(4)，所述高温烟气入口(1)设置于所述尿素热解室(2)的上部，所述尿素雾化喷枪(4)设置于所述尿素热解室(2)的中部。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的装置，其中，所述喷嘴单元(5)用于向所述尿素热解室(2)提供蒸汽。
11.一种尿素脱硝装置，其特征在于，该装置包括：权利要求1-10中任意一项所述的尿素热解装置和脱硝室(7)，所述脱硝室(7)与所述含氨烟气出口(3)连通。
12.一种尿素脱硝的方法，其特征在于，该方法在权利要求11所述的尿素脱硝装置中进行，该方法包括：在由所述喷嘴单元(5)向所述尿素脱硝装置中导入160-180℃的蒸汽的条件下，分别通过高温烟气入口(1)和尿素雾化喷枪(4)向所述尿素热解室(2)中导入高温烟气和尿素溶液；所述高温烟气和所述尿素溶液在所述尿素热解室(2)中进行接触，将接触后得到的混合物通过含氨烟气出口(3)引入脱硝室(7)内进行脱硝。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述尿素溶液的浓度为0.01-17mol/L。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，控制所述高温烟气和所述尿素溶液进入所述尿素热解室(2)的速率，使得尿素热解室(2)中高温烟气和尿素溶液的体积比为0.05-1000：1。
15.根据权利要求12-14中任意一项所述的方法，其中，所述将高温烟气和尿素溶液在尿素热解室(2)内进行接触的条件包括接触的温度为40-1500℃，接触时间为0.01-50s。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述蒸汽来自蒸汽锅炉或蒸汽发生器。
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