CN113274855B - 燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统及方法 - Google Patents

燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃气‑蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统及方法，属于余热利用技术领域，增加一套余热利用装置，通过热交换原理用以制备尿素溶液，达到节能降耗的目的。本发明工艺流程简单，热源采用燃气‑蒸汽联合循环机组尾部烟气余热，可操作性强，能够有效降低排烟温度，提高机组的经济性；同时换热后的除盐水用于制备烟气脱硝尿素溶液，并对其进行保温，能够避免结晶问题的发生，具有良好的环保效益与经济效益，应用前景广泛。

Description

燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统及 方法
技术领域
本发明属于余热利用技术领域，具体涉及一种燃气-蒸汽联合循环机组尾部烟气余热制备脱硝尿素溶液工艺系统。
背景技术
现有的燃气-蒸汽联合循环机组烟气经余热锅炉利用后排烟温度仍保持在100℃左右，排烟温度相对较高，影响机组的热经济性。考虑国内天然气成分中含硫量、灰分低，燃烧后的烟气较为洁净，为尾部烟气余热回收利用创造良好的条件。为了控制燃气机组NOX的排放浓度，在余热锅炉内加装SCR脱硝装置，采用尿素作为还原剂时，为防止制备的40%~50%浓度的尿素溶液在低温环境时结晶析出，通常在尿素溶解罐中增加蒸汽加热系统，以提高尿素溶液的温度，该套系统增加外部热源的消耗，经济性相对较差。
针对上述问题，本发明出一种燃气-蒸汽联合循环机组尾部烟气余热制备脱硝尿素溶液的工艺系统，即加装一套气-水热交换装置，以燃气-蒸汽联合循环机组尾部烟气余热为热源用以提高尿素的溶解温度，既可以降低燃气-蒸汽联合循环机组尾部的排烟温度，又能同时保证尿素溶液制备稳定运行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺简单、可操作性强的燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统及方法，既能够充分利用机组尾部烟气余热，又能够有利于尿素溶液制备，提高机组的经济效益，同时保证SCR脱硝系统还原剂系统制备稳定运行。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，包括燃气-蒸汽联合循环机组、余热锅炉和烟囱，所述燃气-蒸汽联合循环机组、余热锅炉和烟囱依次连通；其特征是，还包括气-水热交换装置、尿素溶解罐和除盐水箱，所述气-水热交换装置布置在余热锅炉的出口与烟囱之间的尾部烟道上，所述气-水热交换装置连接有换热管道，所述换热管道缠绕在尿素溶解罐的外壁，之后换热管道连接至除盐水箱内，所述除盐水箱还连接有除盐水补水管道，同时除盐水箱通过除盐水给水管道连接至尿素溶解罐内，所述除盐水给水管道上安装有给水泵，并且除盐水箱通过循环水管道连接至气-水热交换装置，所述循环水管道上依次连接有循环水泵、截止阀、流量自动调节装置和温压测量表计，所述尿素溶解罐内设置有尿素溶液温度及液位测量装置。
进一步的，除盐水来自制水车间，换热后的除盐水用于尿素溶解保温和尿素溶液制备。
进一步的，所述气-水热交换装置采用逆流方式布置，其管材优先选用传热系数高的不锈钢管，以提高换热能力。
进一步的，经气-水热交换装置换热后的除盐水经换热管道流经尿素溶解罐的外壁，用于通过间接水-水热交换形式对尿素溶解罐内溶液进行保温。
进一步的，换热后的除盐水被制备尿素溶液消耗后由制水车间除盐水补充。
进一步的，换热后进入除盐水箱中的除盐水一部分由给水泵送入尿素溶解罐用于制备尿素溶液，多余的除盐水由循环水泵送入气-水热交换装置中循环利用。
进一步的，所述流量自动调节装置和温压测量表计用于控制和调节进入气-水热交换装置中的给水流量和制水车间除盐水的补给量，确保系统运行的稳定性。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明装置工艺简单，热源采用燃气蒸汽联合循环机组尾部烟气余热，可操作性强，能够有效降低排烟温度，提高机组的经济性；同时换热后的除盐水用于制备烟气脱硝尿素溶液，并对其进行保温，能够避免结晶问题的发生，具有良好的环保效益与经济效益，应用前景广泛。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中：燃气-蒸汽联合循环机组1、余热锅炉2、烟囱3、除盐水补水管道4、气-水热交换装置5、尿素溶解罐6、除盐水箱7、给水泵8、循环水泵9、截止阀10、流量自动调节装置11、温压测量表计12、尿素溶液温度及液位测量装置13。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1，本实施例中，一种燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，包括燃气-蒸汽联合循环机组1、余热锅炉2和烟囱3，所述燃气-蒸汽联合循环机组1、余热锅炉2和烟囱3依次连通；其特征是，还包括气-水热交换装置5、尿素溶解罐6和除盐水箱7等，所述气-水热交换装置5采用逆流方式布置在余热锅炉2的出口与烟囱3之间的尾部烟道上，所述气-水热交换装置5连接有换热管道，所述换热管道缠绕在尿素溶解罐6的外壁，之后换热管道连接至除盐水箱7内，所述除盐水箱7还连接有除盐水补水管道4，同时除盐水箱7通过除盐水给水管道连接至尿素溶解罐6内，所述除盐水给水管道上安装有给水泵8，并且除盐水箱7通过循环水管道连接至气-水热交换装置5，所述循环水管道上依次连接有循环水泵9、截止阀10、流量自动调节装置11和温压测量表计12，所述尿素溶解罐6内设置有尿素溶液温度及液位测量装置13。
工作方法：燃气在燃气-蒸汽联合循环机组1中燃烧产生的高温烟气经余热锅炉2利用后尾气由烟囱3排出。循环水泵9带动除盐水流经气-水热交换装置5换热后用于尿素溶解罐6保温，出水进入除盐水箱7，一部分通过给水泵8送入尿素溶解罐6进行制备尿素溶液，由尿素溶液温度及液位测量装置13控制尿素溶液的制备，多余的除盐水进行循环利用；被制备尿素溶液消耗后，除盐水由制水车间除盐水进行补充；循环水泵9出口管道上安装的截止阀10和流量自动调节装置11用于测量除盐水温度和压力参数，控制和调节进入气-水热交换装置5中的给水流量和制水车间除盐水的补给量。
本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，包括燃气-蒸汽联合循环机组（1）、余热锅炉（2）和烟囱（3），所述燃气-蒸汽联合循环机组（1）、余热锅炉（2）和烟囱（3）依次连通；其特征是，还包括气-水热交换装置（5）、尿素溶解罐（6）和除盐水箱（7），所述气-水热交换装置（5）布置在余热锅炉（2）的出口与烟囱（3）之间的尾部烟道上，所述气-水热交换装置（5）连接有换热管道，所述换热管道缠绕在尿素溶解罐（6）的外壁，之后换热管道连接至除盐水箱（7）内，所述除盐水箱（7）还连接有除盐水补水管道（4），同时除盐水箱（7）通过除盐水给水管道连接至尿素溶解罐（6）内，所述除盐水给水管道上安装有给水泵（8），并且除盐水箱（7）通过循环水管道连接至气-水热交换装置（5），所述循环水管道上依次连接有循环水泵（9）、截止阀（10）、流量自动调节装置（11）和温压测量表计（12），所述尿素溶解罐（6）内设置有尿素溶液温度及液位测量装置（13）；除盐水来自制水车间，换热后的除盐水用于尿素溶解保温和尿素溶液制备。
2.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，其特征是，所述气-水热交换装置（5）采用逆流方式布置，其管材选用不锈钢管。
3.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，其特征是，经气-水热交换装置（5）换热后的除盐水经换热管道流经尿素溶解罐（6）的外壁，用于通过间接水-水热交换形式对尿素溶解罐（6）内溶液进行保温。
4.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，其特征是，换热后的除盐水被制备尿素溶液消耗后由制水车间除盐水补充。
5.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，其特征是，换热后进入除盐水箱（7）中的除盐水一部分由给水泵（8）送入尿素溶解罐（6）用于制备尿素溶液，多余的除盐水由循环水泵（9）送入气-水热交换装置（5）中循环利用。
6.根据权利要求1所述的燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统，其特征是，所述流量自动调节装置（11）和温压测量表计（12）控制和调节进入气-水热交换装置（5）中的给水流量和制水车间除盐水的补给量，确保系统运行的稳定性。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的燃气-蒸汽联合循环机组烟气余热制备脱硝尿素溶液系统的工作方法，其特征是，过程如下：燃气在燃气-蒸汽联合循环机组（1）中燃烧产生的高温烟气经余热锅炉（2）利用后尾气由烟囱（3）排出，循环水泵（9）带动除盐水箱（7）中除盐水流经气-水热交换装置（5）换热后用于尿素溶解罐（6）保温，除盐水出水进入除盐水箱（7），除盐水箱（7）内除盐水一部分通过给水泵（8）送入尿素溶解罐（6）制备尿素溶液，由尿素溶液温度及液位测量装置（13）控制尿素溶液的制备，除盐水箱（7）内多余的除盐水进行循环利用；被制备尿素溶液消耗后除盐水由制水车间除盐水进行补充；循环水泵（9）出口管道上安装的截止阀（10）和流量自动调节装置（11）测量除盐水温度和压力参数，控制和调节进入气-水热交换装置（5）中的给水流量和制水车间除盐水的补给量。
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