CN107626205A - 锅炉炉内脱硝法成套设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于环保设备领域，具体涉及一种锅炉炉内脱硝法成套设备，包括氨气发生装置、气体混合装置、催化剂笼，通过设置在锅炉内的氨气发生装置，利用锅炉内的高温热解尿素，提高目标产物氨气的产率，避免额外供给能源，节约能耗；通过设置气体混合装置，氨气从氨气混合管管壁的多个开孔中溢出，与套管中的高温烟气中NOx充分混合；通过设置催化剂笼，使得混合均匀的氨气、NOx在高温和催化剂的作用下，重复反应，大大提高脱硝效率；本发明的设备结构简单，节约能耗，绿色环保，适用于工业脱硝。

Description

锅炉炉内脱硝法成套设备

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种锅炉炉内脱硝法成套设备。

背景技术

氮氧化物（NOx）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。

目前脱硝主要方法大致可分为以下四种：

（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；低NOx燃烧技术只能降低 NOx 排放值的30～50%，要进一步降低NOx 的排放, 必须采用烟气脱硝技术。

（2）选择性催化还原技术（SCR， Selective Catalytic Reduction），主要用于大型燃煤锅炉，是目前我国烟气脱硝技术中应用最多的；

（3）选择性非催化还原技术（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction），主要用于垃圾焚烧厂等中、小型锅炉，技术成熟，但其效率低于SCR法；投资小，建设周期短。

（4）选择性催化还原技术（SCR）+选择性非催化还原技术（SNCR），主要用于大型燃煤锅炉低NOx排放和场地受限情况，也比较适合于旧锅炉改造项目。

脱硝方法还可分为锅炉炉内脱硝和炉外脱硝；炉内脱硝存在还原剂与NOx混合不均，脱硝效率低等缺陷。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种锅炉炉内脱硝法成套设备。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种锅炉炉内脱硝法成套设备，包括位于锅炉内烟气管路内的

氨气发生装置；所述氨气发生装置包括尿素分解室和搅拌器；所述尿素分解室固定在烟气管路的管壁上，尿素分解室上方有氨气出口；所述搅拌器包括电机、搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌桨伸入尿素分解室中，电机固定在烟气管路的管壁外侧；利用锅炉内的高温，尿素在高温和搅拌下充分分解成氨气；

气体混合装置；包括烟气引导管、烟气套管和氨气混合管，所述烟气引导管与烟气管路平行，安装位置与尿素分解室相邻；在水平方向上，烟气引导管与尿素分解室的横截面并集等于烟气管路的横截面；使得高温烟气只能从烟气引导管中上行；所述烟气套管通过接头与烟气引导管上端连接，高温烟气流入烟气套管；所述氨气混合管为一端开口另一端封闭的管道，开口一端与氨气出口相连，封闭一端伸入烟气套管内，所述氨气混合管管壁设置多个开孔，氨气冲开孔中流入烟气套管，与烟气中的氮氧化物充分混合；

催化剂笼；所述催化剂笼固定在烟气管路的管壁上，设置于气体混合装置上方，气体混合后上行，在催化剂和高温的作用下，充分反应脱硝后，从顶部的出口排出。

作为本发明的一种改进，所述成套设备还包括气体搅拌装置，所述气体搅拌装置的搅拌桨设置与气体混合装置与催化剂笼之间，搅拌装置进一步将氨气和烟气中的氮氧化物混合均匀。

作为本发明的一种改进，所述成套设备还包括气体分布板，所述气体分布板为多孔板，固定在气体搅拌装置与催化剂笼之间的烟气管路管壁上，使得混合气体可以均匀上行。

作为本发明的一种改进，所述成套设备的催化剂笼为笼装惰性金属架，催化剂填充固定在笼装惰性金属架内部，催化剂之间有间隙，这样的结构比表面积大，使得混合气体与催化剂充分接触，增加氮氧化物的转化率。

作为本发明的一种改进，所述成套设备的氨气发生装置中的搅拌桨设置为2-4组，同轴连接在电机上，使得尿素分解室中的尿素充分反应，增加氨气产率。

相对于现有技术，本发明的优点如下，

本发明的锅炉炉内脱硝法成套设备，通过设置在锅炉内的氨气发生装置，利用锅炉内的高温热解尿素，提高目标产物氨气的产率，避免额外供给能源，节约能耗；通过设置气体混合装置，氨气从氨气混合管管壁的多个开孔中溢出，与套管中的高温烟气中NOx充分混合；通过设置催化剂笼，使得混合均匀的氨气、NOx在高温和催化剂的作用下，重复反应，大大提高脱硝效率；本发明的设备结构简单，节约能耗，绿色环保，适用于工业脱硝。

附图说明

图1为锅炉炉内脱硝法成套设备示意图；

图中：1是烟气管路、21是尿素分解室、22是搅拌桨、23是电机、24是搅拌轴、25是氨气出口、31是烟气引导管、32是烟气套管、33是氨气混合管、34是搅拌装置、35是气体分布板、4是催化剂笼。

具体实施方式

实施例1：

参见图1，一种锅炉炉内脱硝法成套设备，包括位于锅炉内烟气管路内的

氨气发生装置；所述氨气发生装置包括尿素分解室21和搅拌器；所述尿素分解室21固定在烟气管路1的管壁上，尿素分解室21上方有氨气出口25；所述搅拌器包括电机23、搅拌轴24和搅拌桨22，所述搅拌桨22伸入尿素分解室21中，电机23固定在烟气管路1的管壁外侧；利用锅炉内的高温，尿素在高温和搅拌下充分分解成氨气；

气体混合装置；包括烟气引导管31、烟气套管32和氨气混合管33，所述烟气引导管31与烟气管路1平行，安装位置与尿素分解室21相邻；在水平方向上，烟气引导管31与尿素分解室21的横截面并集等于烟气管路1的横截面；使得高温烟气只能从烟气引导管31中上行；所述烟气套管32通过接头与烟气引导管31上端连接，高温烟气流入烟气套管32；所述氨气混合管33为一端开口另一端封闭的管道，开口一端与氨气出口25相连，封闭一端伸入烟气套管32内，所述氨气混合管33管壁设置多个开孔，氨气冲开孔中流入烟气套管32，与烟气中的氮氧化物充分混合；

催化剂笼4；所述催化剂笼4固定在烟气管路1的管壁上，设置于气体混合装置上方，气体混合后上行，在催化剂和高温的作用下，充分反应脱硝。

实施例2：

参见图1，作为本发明的一种改进，所述成套设备还包括气体搅拌装置34，所述气体搅拌装置的搅拌桨设置与气体混合装置与催化剂笼之间，搅拌装置34进一步将氨气和烟气中的氮氧化物混合均匀。

其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：

参见图1，作为本发明的一种改进，所述成套设备还包括气体分布板35，所述气体分布板35为多孔板，固定在气体搅拌装置与催化剂笼4之间的烟气管路1管壁上，使得混合气体可以均匀上行。

其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例4：

参见图1，作为本发明的一种改进，所述成套设备的催化剂笼1为笼装惰性金属架，催化剂填充固定在笼装惰性金属架内部，催化剂之间有间隙，这样的结构比表面积大，使得混合气体与催化剂充分接触，增加氮氧化物的转化率。

其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例5：

参见图1，作为本发明的一种改进，所述成套设备的氨气发生装置中的搅拌桨22设置为2-4组，同轴连接在电机23上，使得尿素分解室21中的尿素充分反应，增加氨气产率。

其余结构和优点与实施例1完全相同。

本发明还可以将实施例2、3、4 、5所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种锅炉炉内脱硝法成套设备，其特征在于，包括位于锅炉内烟气管路内的

氨气发生装置；所述氨气发生装置包括尿素分解室和搅拌器；所述尿素分解室固定在烟气管路的管壁上，尿素分解室上方有氨气出口；所述搅拌器包括电机、搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌桨伸入尿素分解室中，电机固定在烟气管路的管壁外侧；

气体混合装置；包括烟气引导管、烟气套管和氨气混合管，所述烟气引导管与烟气管路平行，安装位置与尿素分解室相邻；在水平方向上，烟气引导管与尿素分解室的横截面并集等于烟气管路的横截面；所述烟气套管通过接头与烟气引导管上端连接；所述氨气混合管为一端开口另一端封闭的管道，开口一端与氨气出口相连，封闭一端伸入烟气套管内，所述氨气混合管管壁设置多个开孔；

催化剂笼；所述催化剂笼固定在烟气管路的管壁上，设置于气体混合装置上方。

2.如权利要求1所述的锅炉炉内脱硝法成套设备，其特征在于，所述成套设备还包括气体搅拌装置，所述气体搅拌装置的搅拌桨设置与气体混合装置与催化剂笼之间。

3.如权利要求2所述的锅炉炉内脱硝法成套设备，其特征在于，所述成套设备还包括气体分布板，所述气体分布板为多孔板，固定在气体搅拌装置与催化剂笼之间的烟气管路管壁上。

4.如权利要求1所述的锅炉炉内脱硝法成套设备，其特征在于，所述催化剂笼为笼装惰性金属架，催化剂填充固定在笼装惰性金属架内部，催化剂之间有间隙。

5.如权利要求1所述的锅炉炉内脱硝法成套设备，其特征在于，所述氨气发生装置中的搅拌桨设置为2-4组，同轴连接在电机上。