CN202962265U - 干法选择性非催化还原装置 - Google Patents

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刘远平
张举乐
高克迎
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Abstract

一种干法选择性非催化还原装置,属于烟气脱硝领域。它包括料仓、给料机、气源、混合器、分料器和喷枪,料仓通过给料机与混合器的入料口连接,气源出口与混合器的入气口连接,混合器的出料口与分料器入口连接,分料器出口和喷枪入口连接。利用尿素粉、尿素熔液、尿素气或氨气作为还原剂,以空气、烟气或蒸汽作为输送介质,将还原剂喷入高温烟气中,脱除烟气中的氮氧化物;其结构简单,操作方便,运行费用低廉;克服了湿法水溶液气化造成热耗大、水冷壁腐蚀、飞灰含碳量高三个缺点。

Description

干法选择性非催化还原装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种烟气脱硝装置,尤其涉及一种选择性非催化还原脱硝装置。背景技术
[0002] 化石燃料燃烧是目前氮氧化物(NOx)污染物生成的主要来源,目前烟气脱硝主要应用选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)来脱除氮氧化物。此两种方法均主要应用氨或尿素为还原剂,把氮氧化物(NOx)还原为氮气和水。选择性非催化还原方法是将氨或尿素等还原剂喷入85(Γ1100Ό的烟气中,实现氮氧化物(NOx)还原。由于选择性非催化还原不使用价格昂贵、寿命很短的催化剂,不需对受热面进行改动,因而得到了广泛的应用。由于尿素稳定性好,无毒无害,安全性高,便于储运,因此尿素作为选择性非催化还原的首选还原剂被广泛使用。由于尿素是固体颗粒,在水中溶解需要吸热,而且具有一定的腐蚀性和再结晶性,因此实际中常用除盐水溶解成10%质量浓度的水溶液,占溶液质量90%的水在炉内汽化吸收了大量的热量,造成了能量的巨大浪费,水溶液喷射点处烟气温度骤降,导致附近未燃尽碳粒子熄灭,造成飞灰含碳量上升、煤耗升高,并且多发水冷壁腐蚀造成爆管,以上三个原因严重制约了尿素选择性非催化还原的使用。由于考虑到氮氧化物的巨大危害,政策制定专家有意或无意的隐瞒了尿素水溶液和氨水溶液中水的汽化潜热造成的巨大能量浪费。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处,提供一种结构简单、操作方便、效果好的干法选择性 非催化还原装置,
[0004] 本实用新型的干法选择性非催化还原装置,包括料仓、给料机、输送气源、混合器、分料器和喷枪,料仓通过给料机与混合器的入料口连接,输送气源与混合器的入气口连接,混合器的出口与分料器入口连接,分料器出口和喷枪入口连接,喷枪出口与烟道连接。
[0005] 所述的料仓和给料机的入口连接,所述的给料机的出口和混合器的入料口连接,所述的输送气源和混合器的入气口连接,所述的混合器的出口和分料器的入口连接,所述的分料器的出口和喷枪的入口连接,所述的喷枪出口与烟道连接。
[0006] 所述的进料阀与加热器的入口连接,所述的加热器的出口与出料阀的入口连接,所述的出料阀的出口与混合器的入料口连接,所述的输送气源与混合器的入气口连接,所述的混合器的出口和分料器的入口连接,所述的分料器的出口和喷枪的入口连接,所述的喷枪出口与烟道连接。
[0007] 有益效果,由于采用了上述方案,由于喷入烟气中的不是水溶液,因此不需要将大量的水加热成蒸汽,还原剂在烟道内不再因水的汽化而吸热;即便选择性非催化还原反应需要水蒸汽参与,因为碳氢燃料燃烧生成的烟气中本身有大量的水蒸汽存在,标准烟气中水蒸汽的质量分数为13%,因此不必担心水蒸汽量不足影响脱硝反应;由于喷入烟气中的不是水溶液,水冷壁不会被水溶液腐蚀爆管;由于喷入高温烟气中的不是水溶液,不会引起喷入点附近烟气温度骤降,喷入点处的碳粒燃烧受到影响小,飞灰含碳量几乎不增加,达到了本实用新型的目的。
[0008] 优点:利用气力输送气源将尿素粉吹入高温烟道,或者尿素气化后与水蒸汽混合后喷入高温烟道中进行选择性非催化还原反应,工艺简单可靠,运行费用低廉。
[0009] 1、烟气不需要将大量的水加热成蒸汽,节约了这部分热量。
[0010] 2、直接向烟气中喷入尿素,水冷壁不会被尿素溶液腐蚀、爆管。
[0011] 3、直接喷入高温烟气中的尿素不会使喷入点附近烟气温度骤降,喷入点处的碳粒燃烧受到影响小,飞灰含碳量不会大幅上升。
附图说明
[0012] 图1是本实用新型还原剂为尿素粉的干法选择性非催化还原系统图;
[0013] 图2是本实用新型还原剂为氨气、尿素气或熔液的干法选择性非催化还原系统图。
[0014] 图中:1、输送气源;2、料仓;3、给料机;4、混合器;5、分料器;6、喷枪;7、烟道;21、进料阀;22、加热器;23、出料阀。
具体实施方式
[0015] 实施例1、如图1所示,实用新型的干法选择性非催化还原装置包括:料仓、给料机、输送气源、混合器、分料器、喷枪和烟道。所述的料仓2和给料机3的入口连接,所述的给料机3的出口和混合器4的入料口连接,所述的输送气源I和混合器4的入气口连接,所述的混合器4的出口和分料器5的入口连接,所述的分料器5的出口和喷枪6的入口连接,所述的喷枪6出口与烟道7连接。使用还原剂为尿素粉时:所述的料仓2和给料机3的入口连接,所述的给料机3的出口和混合器4的入料口连接,所述的输送气源I和混合器4的入气口连接,所述的混合器4的出口和分料器5的入口连接,所述的分料器5的出口和喷枪6的入口连接,所述的喷枪6的出口与烟道7连接。本实用新型运用气力输送原理将尿素粉输送到高温烟道内进行反应,一般工程中使用罗茨风机和稀相气力输送即可达到目的,但是并不排除使用压缩空气的稀相输送或是密相输送,甚至是先用其它办法输送,再用气力输送吹入烟道。由于尿素的熔点:131-135°C、沸点:196.6° C,尿素的分解温度也较低,为了减少磨粉工序,使用高温蒸汽输送时即存在尿素液化和气化过程,液化和气化后输送管路不再受气固两相流的磨损,因此可将尿素颗粒加热气化后像气体和液体一样输送喷入烟道。所述的输送气源I为混合器4提供一定压力和速度的空气;所述的料仓2为给料机3提供尿素粉;所述的给料机3将料仓2中的尿素粉输送到混合器4中;所述的混合器4将尿素粉和空气均匀混合成混合气;所述的分料器5将混合气分为需要的几股气流;所述的喷枪6的作用是均匀的将混合气喷入到温度适合反应的烟道7中。由于空气来源比较广泛,但本实用新型仍可使用水蒸汽、烟气和氮气作为输送介质也可以达到相同的效果。
[0016] 实施例2、图2所示,本实用新型的干法选择性非催化还原装置,包括进料阀21、力口热器22、出料阀23、输送气源1、混合器4、分料器5、喷枪6和烟道7。使用还原剂为氨气、尿素气或尿素熔液时:进料阀21、加热器22、出料阀23、输送气源1、混合器4、分料器5、喷枪6、烟道7和进料阀21与加热器22的入口连接,加热器22的出口与出料阀23的入口连接,所述的出料阀23的出口与混合器4的入料口连接,所述的输送气源I与混合器4的入气口连接,所述的混合器4的出口和分料器5的入口连接,所述的分料器5的出口和喷枪6的入口连接,所述的喷枪6的出口与烟道7连接。所述的输送气源I为混合器4提供一定压力的蒸汽;所述的加热器将液氨、尿素加热气化为氨气、尿素气(或液化为尿素熔液);所述的出料阀23将加热器22中的氨气、尿素气(或熔液)输送到混合器4中;所述的混合器4将氨气、尿素气(或尿素熔液)和蒸汽均匀混合成混合气;所述的分料器5将混合气分为需要的几股气流;所述的喷枪6将混合气均匀喷入到温度适合反应的烟道7中。由于尿素的熔点:131-135°C、沸点:196.61:,温度高于3801:本实用新型虽然设计为气相输送,但如果在加热器中加热温度在13f 196.6°C时,本实用新型仍可使用,喷枪内为气液两相流。本实用新型虽然设计了蒸汽与还原剂混合后喷入烟道,但蒸汽不是必须的,氨气、或尿素气化后有一定的压力,也可以不用蒸汽来输送,本实用新型仍可以使用。

Claims (3)

1.一种干法选择性非催化还原装置,其特征在于:它包括料仓(2)、给料机(3)、输送气源(I)、进料阀(21)、加热器(22)、出料阀(23)、混合器(4)、分料器(5)和喷枪(6),料仓(2)通过给料机(3)与混合器(4)的入料口连接,加热器通过出料阀与混合器(4)的入料口连接,输送气源(I)与混合器(4 )的入气口连接,混合器(4 )的出口与分料器(5 )入口连接,分料器(5)出口与喷枪(6)入口连接,喷枪(6)出口与烟道连接。
2.根据权利要求1所述的干法选择性非催化还原装置,其特征在于:所述的料仓(2)和给料机(3)的入口连接,所述的给料机(3)的出口和混合器(4)的入料口连接,所述的输送气源(I)和混合器(4)的入气口连接,所述的混合器(4)的出口和分料器(5)的入口连接,所述的分料器(5)的出口和喷枪(6)的入口连接,所述的喷枪(6)的出口与烟道(7)连接。
3.根据权利要求1所述的干法选择性非催化还原装置,其特征在于:所述进料阀(21)、加热器(22)、出料阀(23)、输送气源(I)、混合器(4)、分料器(5)、喷枪(6)、烟道(7)和进料阀(21)与加热器(22)的入口连接,所述的加热器(22)的出口与出料阀(23)的入口连接,所述的出料阀(23)的出口与混合器(4)的入料口连接,所述的输送气源(I)与混合器(4)的入气口连接,所述的混合器(4)的出口和分料器(5)的入口连接,所述的分料器(5)的出口和喷枪(6)的入口连接,所述的喷枪(6)的出口与烟道(7)连接。
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