CN109289521A - 一种低能耗补燃加热式脱销系统及补燃加热烟气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低能耗补燃加热式脱硝系统，包括动力装置、SCR反应器和溴化锂机组，动力装置通过烟道与SCR反应器连接，SCR反应器与溴化锂机组连接，溴化锂机组与低温换热器连接，低温换热器与烟囱连接，烟道中设置有燃烧器，燃烧器前端设置有喷嘴，喷嘴与储液罐连接。补燃管道用于从动力装置处引出一部分天然气到烟道中，再利用设置在烟道内的燃烧器对烟道内的烟气进行加热。本发明通过在烟道中设置燃烧器并引入天然气的方式来提高烟道内的烟气温度，从而提高雾化尿素溶液的热解效率，促进氨气形成，提高烟气脱硝效果。与常规加热常温空气的方式相比，本发明大大降低了系统能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种低能耗补燃加热式脱硝系统及补燃加热烟气的方法，属于分布式能源脱硝技术领域。
背景技术
在分布式能源脱硝系统工程中，利用系统中的烟气与雾化的尿素溶液混合，来提高尿素溶液的热解效率，而实际工程中与雾化尿素溶液混合的烟气的温度较低，因而为提高尿素溶液的热解效率低，将常温空气加热后作为补充热源与雾化的尿素溶液混合，但是加热常温空气所需热量大，能耗高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种低能耗补燃加热式脱硝系统，该装置能够提高雾化后尿素溶液的热解效率，促进氨气形成，不需要加热常温空气作为补充热源，能耗低。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种低能耗补燃加热式脱硝系统，包括动力装置、SCR反应器和溴化锂机组，动力装置通过烟道与SCR反应器连接，SCR反应器与溴化锂机组连接，溴化锂机组与低温换热器连接，低温换热器与烟囱连接，烟道中设置有燃烧器，燃烧器前端设置有喷嘴，喷嘴与储液罐连接，还包括补燃管道，补燃管道的一端与动力装置连接，补燃管道的另一端接入烟道中。补燃管道用于从动力装置处引出一部分天然气到烟道中，再利用设置在烟道内的燃烧器对烟道内的烟气进行加热。
前述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统中，所述燃烧器上设置有隔离罩。隔离罩安装在燃烧器外壁上，用于将一部分烟气截留。
前述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统中，还包括输送管，喷嘴通过输送管与储液罐连通。
前述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统中，所述输送管上设置有计量泵。
前述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统中，还包括雾化空气管，雾化空气管的一端接入所述喷嘴与计量泵之间的管段上。雾化空气管用于向尿素溶液中通入雾化空气，以使尿素溶液雾化，使得尿素溶液从液态转化为气态。
前述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统中，所述储液罐中存储有尿素溶液。
前述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统中，所述烟道与SCR反应器的接口处设置有整流格栅。通过整流格栅使得烟气流动均匀，保持烟气流速的一致性,提高脱硝效果。
一种补燃加热烟气的方法，包括将动力装置中一部分天然气引入烟道中，利用引入的天然气通过燃烧器加热烟道中的烟气，将天然气作为加热烟道中烟气的补燃气，被加热的烟气作为热解喷入烟道内雾化尿素溶液的热源；喷入烟道内的雾化尿素溶液和被加热后的烟气在烟道内混合，雾化尿素溶液被热解产生氨气；利用所引入的天然气通过燃烧器加热后的烟气温度高于450℃。
本发明利用补燃管道将动力装置中一部分天然气引入烟道中，利用这部分天然气加热烟道中温度较低的烟气，以使烟道中温度较低的烟气温度大于450℃。动力装置包括燃气轮机和内燃机，是一种用于为外接输送电能和热能的装置。尿素溶液热解后形成的氨气在烟道中与来自动力装置的烟气混合。SCR反应器用于将烟气中含有的NOx还原成N2，通过整流格栅进入SCR反应器的分布均匀的烟气，在催化剂的作用下，实现脱硝还原反应，将NOx还原成N2。通过溴化锂机组实现对脱硝后温度较高烟气的余热利用。燃烧器上设置有温度感应元件，当感应到烟道内烟气温度低于450℃时，则启动燃烧器加热烟气。低温换热器用于进一步降低从溴化锂机组排出的烟气的温度，经低温换热器降温的烟气通过烟囱排向大气。
与现有技术相比，本发明通过在烟道中设置燃烧器并引入天然气的方式来提高烟道内的烟气温度，从而提高雾化尿素溶液的热解效率，促进氨气形成，提高烟气脱硝效果。与常规加热常温空气的方式相比，本发明大大降低了系统能耗。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的结构示意图；
图2是本发明的燃烧器布置示意图。
附图标记：1-动力装置，2-SCR反应器，3-溴化锂机组，4-烟道，5-储液罐，6-低温换热器，7-燃烧器，8-喷嘴，9-整流格栅，10-隔离罩，11-补燃管道，12-输送管，13-计量泵，14-雾化空气管。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：一种低能耗补燃加热式脱硝系统，包括动力装置1、SCR反应器2和溴化锂机组3，所述动力装置1通过烟道4与SCR反应器2连接，所述SCR反应器2与溴化锂机组3连接，所述溴化锂机组3与低温换热器6连接，所述低温换热器6与烟囱连接，所述烟道4中设置有燃烧器7，所述燃烧器7前端设置有喷嘴8，所述喷嘴8与储液罐5连接，还包括补燃管道11，所述补燃管道11的一端与动力装置1连接，补燃管道11的另一端接入烟道4中。
实施例2：一种低能耗补燃加热式脱硝系统，包括动力装置1、SCR反应器2和溴化锂机组3，所述动力装置1通过烟道4与SCR反应器2连接，所述SCR反应器2与溴化锂机组3连接，所述溴化锂机组3与低温换热器6连接，所述低温换热器6与烟囱连接，所述烟道4中设置有燃烧器7，所述燃烧器7前端设置有喷嘴8，所述喷嘴8与储液罐5连接，还包括补燃管道11，所述补燃管道11的一端与动力装置1连接，补燃管道11的另一端接入烟道4中。燃烧器7上设置有隔离罩10。还包括输送管12，所述喷嘴8通过输送管12与储液罐5连通。
实施例3：一种低能耗补燃加热式脱硝系统，包括动力装置1、SCR反应器2和溴化锂机组3，所述动力装置1通过烟道4与SCR反应器2连接，所述SCR反应器2与溴化锂机组3连接，所述溴化锂机组3与低温换热器6连接，所述低温换热器6与烟囱连接，所述烟道4中设置有燃烧器7，所述燃烧器7前端设置有喷嘴8，所述喷嘴8与储液罐5连接，还包括补燃管道11，所述补燃管道11的一端与动力装置1连接，补燃管道11的另一端接入烟道4中。燃烧器7上设置有隔离罩10。还包括输送管12，所述喷嘴8通过输送管12与储液罐5连通。输送管12上设置有计量泵13。还包括雾化空气管14，所述雾化空气管14的一端接入所述喷嘴8与计量泵13之间的管段上。储液罐5中存储有尿素溶液。烟道4与SCR反应器2的接口处设置有整流格栅9。输送管12上设置有雾化空气管14。
实施例4：一种补燃加热烟气的方法，包括将动力装置中一部分天然气引入烟道中，利用引入的天然气通过燃烧器加热烟道中的烟气，将天然气作为加热烟道中烟气的补燃气，被加热的烟气作为热解喷入烟道内雾化尿素溶液的热源；喷入烟道内的雾化尿素溶液和被加热后的烟气在烟道内混合，雾化尿素溶液被热解产生氨气；利用所引入的天然气通过燃烧器加热后的烟气温度高于450℃。
本发明尿的工作原理：
将动力装置1中的部分天然气通过补燃管道11引入烟道4中，作为加热烟道4中烟气的补燃燃气。当系统检测到烟道4中的烟气温度低于450℃时，为了提高烟道4中烟气的温度，，利用引入的天然气通过设置在烟道4中的燃烧器7来加热烟气，从而使得烟气温度足够高，以促进其和雾化尿素溶液混合时，能够提高尿素溶液的热解效率。尿素溶液通过喷嘴8雾化后与烟道4中被加热的烟气混合，混合后的尿素溶液被热解产生氨气，产生的氨气与烟道4中烟气一同通过整流格栅9，被均布整流后进入SCR反应器2，在SCR反应器2中进行脱硝处理，将烟气中的NOx还原成N2(氨气)。脱硝处理后的烟气温度还比较高，通过溴化锂机组3获取烟气中部分热量，用于制冷或供热，实现余热利用。溴化锂机组3中出来的烟气温度还可以进一步利用，利用低温换热器6将烟气温度进一步降低，然后通过烟囱排向大气。
其中，通过计量泵13将储液罐5中的尿素溶液输送至喷嘴8，同时通过雾化空气管14向尿素溶液中通入用于雾化尿素溶液的雾化空气，从而通过喷嘴8喷出尿素溶液的雾化形态。
Claims (8)
1.一种低能耗补燃加热式脱硝系统，其特征在于，包括动力装置(1)、SCR反应器(2)和溴化锂机组(3)，所述动力装置(1)通过烟道(4)与SCR反应器(2)连接，所述SCR反应器(2)与溴化锂机组(3)连接，所述溴化锂机组(3)与低温换热器(6)连接，所述低温换热器(6)与烟囱连接，所述烟道(4)中设置有燃烧器(7)，所述燃烧器(7)前端设置有喷嘴(8)，所述喷嘴(8)与储液罐(5)连接，还包括补燃管道(11)，所述补燃管道(11)的一端与动力装置(1)连接，补燃管道(11)的另一端接入烟道(4)中。
2.根据权利要求1所述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统，其特征在于，所述燃烧器(7)上设置有隔离罩(10)。
3.根据权利要求2所述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统，其特征在于，还包括输送管(12)，所述喷嘴(8)通过输送管(12)与储液罐(5)连通。
4.根据权利要求3所述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统，其特征在于，所述输送管(12)上设置有计量泵(13)。
5.根据权利要求4所述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统，其特征在于，还包括雾化空气管(14)，所述雾化空气管(14)的一端接入所述喷嘴(8)与计量泵(13)之间的管段上。
6.根据权利要求5所述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统，其特征在于，所述储液罐(5)中存储有尿素溶液。
7.根据权利要求6所述的一种低能耗补燃加热式脱硝系统，其特征在于，所述烟道(4)与SCR反应器(2)的接口处设置有整流格栅(9)。
8.根据权利要求1～7中任一权利要求所述系统的一种补燃加热烟气的方法，其特征在于，包括将动力装置中一部分天然气引入烟道中，利用引入的天然气通过燃烧器加热烟道中的烟气，将天然气作为加热烟道中烟气的补燃气，被加热的烟气作为热解喷入烟道内雾化尿素溶液的热源；喷入烟道内的雾化尿素溶液和被加热后的烟气在烟道内混合，雾化尿素溶液被热解产生氨气；利用所引入的天然气通过燃烧器加热后的烟气温度高于450℃。
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