CN107300190A - 锅炉烟气脱硝工艺系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种锅炉烟气脱硝工艺系统,其包括锅炉炉膛、位于锅炉炉膛外的换热器、SCR反应器、尿素溶液供给系统、锅炉尾部烟道、热解炉及一次热风系统;上述锅炉尾部烟道将上述锅炉炉膛与所述SCR反应器连通;所述尿素溶液供给系统设有穿过所述换热器的尿素溶液管道,并直接连接至所述热解炉内,上述一次热风系统具有连接到热解炉的风道。本发明通过从锅炉炉膛直接引出高温烟气作为换热器的换热介质,可提供一种投资少、节能降耗的锅炉烟气脱硝工艺系统,适应目前低碳环保的发展需求,并采用一次热风系统与直接换热后的尿素溶液共同输送入热解炉内做热解热源,更有利于节约能源,降低生产成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种燃煤电厂用的烟气脱硝系统,尤其涉及一种尿素溶液的锅炉烟气脱硝工艺系统。
【背景技术】
燃煤电厂烟气中的氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物之一,目前主要应用选择性催化还原技术(SCR)治理烟气中的氮氧化物的排放,即利用还原剂有选择性的与烟气中的氮氧化物反应,并生成无毒无污染的氮气(N2)和水(H2O),达到脱硝环保的目的。脱硝系统常用的还原剂有液氨、氨水及尿素溶液,选择尿素作为还原剂,具有安全性高、来源广泛、易于运输和储存等特点,在环保领域得到了广泛的应用,其作用原理是将尿素溶液通过热解装置热解成氨气,送至SCR系统中,再与烟气发生化学反应,实现脱硝环保的目的。
请参阅于2011年12月7日公告的中国发明专利第201120063430.x号,揭露一种锅炉烟气脱硝系统,包括位于锅炉外的氨基物质溶液制备系统,与所述氨基物质溶液制备系统连接的位于锅炉外的氨基物质溶液供给及控制装置,以及位于锅炉转向室内的氨基物质溶液喷射器组,所述氨基物质溶液喷射器组与所述氨基物质溶液供给及控制装置之间通过氨基物质溶液输送管道连接,所述氨基物质溶液喷射器组布置在烟气温度为300-700℃的锅炉转向室内。上述锅炉烟气脱硝系统,是通过氨基物质溶液制备系统直接喷入锅炉中进行分解,生成氨气,并进入SCR系统中,这种结构增加了氨气的流经长度,无形中损耗了氨气,并增加了运行成本,且对后序流经的设备容易产生腐蚀,喷射器组直接安置在炉内,一旦发生故障,必经进入炉内维护,带来较多不便。
由此,需要涉及一种实用需求的锅炉烟气脱硝工艺系统来适应市场需求。
【发明内容】
为解决上述技术问题,本发明提供一种安全可靠的锅炉烟气脱硝工艺系统。
本发明是通过以下技术方案实现:一种锅炉烟气脱硝工艺系统,包括锅炉炉膛1、位于锅炉炉膛外的换热器2、SCR反应器3、尿素溶液供给系统4、锅炉尾部烟道、热解炉6及一次热风系统7;其中所述换热器2包括换热腔体21、连接换热腔体一端的进烟管道22、连接换热腔体另一端的出烟管道23,且所述进烟管道另一端连通上述锅炉炉膛1;上述锅炉尾部烟道具有将上述锅炉炉膛1与所述SCR反应器3连通的锅炉尾部脱硝前烟道51;所述尿素溶液供给系统4设有穿过所述换热器2的尿素溶液管道41,并直接连接至所述热解炉6内,上述一次热风系统7具有连接到热解炉6的风道71,所述热解炉2设有出风管道44,并连通所述SCR反应器3。
进一步改进方案有:所述尿素溶液供给系统4的尿素溶液管道41穿过上述锅炉尾部脱硝前烟道51后再进入上述换热器2。
进一步改进方案有:所述锅炉烟气脱硝工艺系统进一步包括有空气预热器14,所述一次热风系统的风道穿过空气预热器,上述出烟管道23连接至空气预热器。
进一步改进方案有:所述尿素溶液供给系统4的尿素溶液管道41穿过上述出烟管道23。
进一步改进方案有:所述锅炉尾部烟道具有将SCR反应器与空气预热器连通的烟气尾部脱硝后烟道。
进一步改进方案有:所述尿素溶液供给系统4的尿素溶液管道41穿过上述锅炉尾部脱硝后烟道52。
进一步改进方案有:所述换热器2对尿素溶液换热后达到450℃以上。
进一步改进方案有:所述一次热风系统的风道内热风经过空气预热器后达到280℃以上。
进一步改进方案有:所述尿素供给系统设有给料泵42,并连接至尿素溶液管道上。
本发明的有益效果如下:本发明通过从锅炉炉膛直接引出高温烟气作为换热器的换热介质,可提供一种投资少、节能降耗的锅炉烟气脱硝工艺系统,适应目前低碳环保的发展需求,并采用一次热风系统与直接换热后的尿素溶液共同输送入热解炉内做热解热源,更有利于节约能源,降低生产成本。
【附图说明】
图1为本发明锅炉烟气脱硝工艺系统的示意图。
【具体实施方式】
如图1所示,为本发明一种锅炉烟气脱硝工艺系统的实施方式,其包括锅炉炉膛1、换热器2、SCR反应器3、尿素溶液供给系统4、锅炉尾部烟道、热解炉6及一次热风系统7。
所述锅炉炉膛1是生成高温烟气的设备,其内设有过热器11、锅炉转向器12、锅炉省煤器13及位于下端的空气预热器14。上述换热器2包括换热腔体21、连接换热腔体一端的进烟管道22、连接换热腔体另一端的出烟管道23,且该进烟管道22另一端连通上述锅炉炉膛1,由此,该锅炉炉膛1的高温烟气经过进烟管道22进入所述换热器2中,作为换热介质,并经换热器2的另一端连接的出烟管道23排入空气预热器14内。当然,该换热器2可以是管壳式、套管式等形式换热器。所述锅炉尾部烟道具有将SCR反应器3与空气预热器14连通的锅炉尾部脱硝前烟道52。
所述尿素溶液供给系统4设有尿素溶液管道41及给料泵42,通过给料泵42施压将尿素溶液供给系统4的尿素溶液由尿素溶液管道41输送到所述换热器2中,经过所述换热器2进行换热后,由尿素溶液管道41传送到热解炉6内,发生雾化,在本实施方式中,经过所述换热器2排出的尿素溶液保持到450℃高温以上。
上述锅炉尾部烟道具有将所述锅炉炉膛1与所述SCR反应器3相互连通的锅炉尾部脱硝前烟道51及锅炉尾部脱硝后烟道52,该锅炉尾部脱硝后烟道52将所述空气预热器14和SCR反应器3连接,所述热解炉2设有出风管道44,并连通所述SCR反应器3。所述一次热风系统7具有风道71及连接在风道内的风机(未图示),该风道连接至上述热解炉6内,以传送热风进入热解炉作为热源内,在本实施方式中,该风道71穿过空气预热器14,由空气预热器作为风道内空气加热的热源,且风道内的热风达到280℃传输到所述热解炉6内,相对现有技术,有利于降低制造热源的生产成本。
在本实施方式中,所述尿素溶液管道41先经过所述锅炉尾部脱硝前烟道51进行预热(如交汇a处),再连接至所述换热器2中,有利于降低尿素溶液的在常温下直接进入高温换热器2中对尿素溶液管道41的腐蚀性。当然,该尿素溶液管道41也可先经过所述锅炉尾部脱硝后烟道52进行预加热(如交汇b处),或者该尿素溶液管道41也可先经过所述出烟管道23进行预加热(如交汇c处),或者将该尿素溶液管道41经过所述锅炉尾部脱硝后烟道51、锅炉尾部脱硝后烟道52及出烟管道23共同进行预加热。
在本实施方式中,通过如下工序实现制氨流程:
由所述锅炉炉膛1内的高温烟气作为换热介质,通过上述进烟管道22引入到所述换热器2的换热腔体21中;同时,所述尿素溶液供给系统4内的尿素溶液通过给料泵42传输到尿素溶液管道41内,并流经上述换热器2进行换热,在尿素溶液被换热以后,以达到450℃高温状态下,再传输到所述热解炉6中,并发生雾化气化现象,再通过一次热风系统7传输热风进入所述热解炉6内作为热源;另外,因锅炉炉膛1的锅炉尾部脱硝前烟道51连接到所述SCR反应器3中,该烟气与雾化气化后的尿素溶液充分接触,分解成氨气,俗称脱硝,其中,化学反应简易方程式如下:
HNCO+H2O→NH3+CO2
本发明通过从锅炉炉膛1直接引出高温烟气作为换热器2的换热介质,可提供一种投资少、节能降耗的锅炉烟气脱硝工艺系统,适应目前低碳环保的发展需求,另外本发明采用一次热风系统7作为热源,与直接解热后的尿素溶液输送入热解炉内,更有利于节约热源,降低生产成本;而且相对现有技术,本发明不仅减少了氨气的损耗,而且提供一种运行安全可靠的锅炉烟气脱硝工艺系统,并且所有锅炉炉膛高温烟气均进行了脱硝处理,提供了排放洁净度,并有利于节能环保。
Claims (9)
1.一种锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:包括锅炉炉膛(1)、位于锅炉炉膛外的换热器(2)、SCR反应器(3)、尿素溶液供给系统(4)、锅炉尾部烟道、热解炉(6)及一次热风系统(7);其中所述换热器(2)包括换热腔体(21)、连接换热腔体一端的进烟管道(22)、连接换热腔体另一端的出烟管道(23),且所述进烟管道另一端连通上述锅炉炉膛(1);上述锅炉尾部烟道具有将上述锅炉炉膛(1)与所述SCR反应器(3)连通的锅炉尾部脱硝前烟道(51);所述尿素溶液供给系统(4)设有穿过所述换热器(2)的尿素溶液管道(41),并直接连接至所述热解炉(6)内,上述一次热风系统(7)具有连接到热解炉(6)的风道(71),所述热解炉(2)设有出风管道(44),并连通所述SCR反应器(3)。
2.如权利要求1所述的锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:所述尿素溶液供给系统(4)的尿素溶液管道(41)穿过上述锅炉尾部脱硝前烟道(51)后再进入上述换热器(2)。
3.如权利要求1所述的锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:所述锅炉烟气脱硝工艺系统进一步包括有空气预热器(14),所述一次热风系统的风道穿过空气预热器,上述出烟管道(23)连接至空气预热器。
4.如权利要求3所述的锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:所述尿素溶液供给系统(4)的尿素溶液管道(41)穿过上述出烟管道(23)。
5.如权利要求3所述的锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:所述锅炉尾部烟道具有将SCR反应器与空气预热器连通的烟气尾部脱硝后烟道(52)。
6.如权利要求5所述的锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:所述尿素溶液供给系统(4)的尿素溶液管道(41)穿过上述锅炉尾部脱硝后烟道(52)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:所述换热器(2)对尿素溶液换热后达到450℃以上。
8.如权利要求3所述的锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:所述一次热风系统的风道内热风经过空气预热器后达到280℃以上。
9.如权利要求1所述的锅炉烟气脱硝工艺系统,其特征在于:所述尿素供给系统设有给料泵(42),并连接至尿素溶液管道上。
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