CN205133165U - 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统 - Google Patents
一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205133165U CN205133165U CN201520886569.2U CN201520886569U CN205133165U CN 205133165 U CN205133165 U CN 205133165U CN 201520886569 U CN201520886569 U CN 201520886569U CN 205133165 U CN205133165 U CN 205133165U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flue gas
- dilution wind
- wind
- dilution
- energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，主要包括稀释风管道、烟气-稀释风换热器、电加热器、稀释风旁路和热解炉等，稀释风换热器进口和电加热器进口之间还设有稀释风旁路。本实用新型所提供的一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统能够在保证脱硝系统维持稳定运行的情况下，有效利用高温烟气热量加热尿素热解所需稀释风，替代或部分替代常规的天然气、柴油、电能加热稀释风方式，大大降低脱硝制氨能耗。同时，通过稀释风旁路可有效调节稀释风温度，并且当换热器产生较大磨损、泄漏等故障时，旁路稀释风可保障烟气-稀释风换热系统的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及火电厂尿素热解脱硝系统，具体为一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统。
背景技术
目前，国内大型发电厂烟气脱硝主要采用选择性催化烟气脱硝技术（SCR），其化学反应机理比较复杂，但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂作用下，选择性地把烟气中的NOx还原成N2和H2O等，目前最常用的还原剂制备方案一般有3种：液氨法、氨水法和尿素法。
采用液氨法，具有投资少，运行费用较低等优点。但其在储存和制备系统在安全、消防和环保等方面需满足相关的规范，对电厂的日常运行和管理需按二级重大危险源要求，如管理不善极易造成重大事故；氨水法较液氨法相对安全，但同样存在安全隐患，且与其他常用方法比较运行费用最高，因此国内电厂已很少使用。
尿素法主要采用的是尿素热解制氨技术，其技术要点为利用热空气作为热源，在350~600℃下快速分解浓度为40~55%的尿素水溶液制取氨气。其优点为近常压解热，操作压力低。其缺点是能耗大、运行费用高。尿素热解装置在运行过程中，由于稀释风温度低、流量大，将风加热至350~600℃需要吸收大量的热量，同时脱硝系统需氨量大，尿素热解也要吸收较大的热量，因此，这两部分热量综合之下，需要消耗大量的燃油或者电能为其提供充足的热量。
尿素热解系统中，尿素溶液经由供液泵、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入热解炉内与电加热器出口的高温稀释风混合均匀后分解，生成NH3（体积浓度小于5%）、H2O和CO2，热解炉出口气体混合物再通过氨喷射系统喷入脱硝反应器。以国内300MW燃煤机组为例，如果其热解稀释风风源为环境风，并采用电加热器对其进行加热，在额定工况下运行时的耗电量可达到860kWh/h，而电能属于清洁的二次能源，从能源利用的角度分析，因使用环境风作为稀释风风源而导致电能大量消耗的方式是不经济的。
为了利用高温烟气热量使尿素溶液热解制氨，授权公告号为CN202438306U的实用新型专利公开了一种利用电厂锅炉烟气余热使尿素热解的装置，通过在锅炉烟道内布置管式换热器，利用烟气热量将预热后的冷风加热到600℃以满足尿素热解制氨热量要求。但是该专利并未考虑管式换热器存在故障时，脱硝系统的安全可靠性，同时，并未考虑锅炉变负荷运行时的温度控制，变负荷运行状况较差。
授权公告号为CN104226109A的发明专利公开了一种锅炉内置尿素热解管的SCR脱硝方法及其装置，该发明通过在锅炉低温过热器或低温再热器区域布置尿素热解管束，通过压力风的驱动尿素溶液在尿素热解管束中直接热解制氨。该发明提出的工艺，利用高温烟气热量在尿素热解管束中直接完成了尿素热解制氨过程，尽管是对高温烟气的余热利用，但是由于管束尺寸的限制，尿素热解存在反应不充分，转化率降低的问题，同时，低温过热器或低温再热器区域布置空间有限。
而授权公告号为CN104587830A和CN102210974A的发明专利公开了尿素溶液烟道内直喷热解的装置及方法，均利用SCR反应器入口烟气热量对尿素溶液进行直接热解，无需水解和热解所必须的专门热源。相比较授权公告号为CN104226109A的发明专利，尿素热解空间充足，且无需布置专门的热解管束，但是由于流速问题，同样存在尿素热解转化率降低的问题，同时，尿素溶液直接喷入炉内，存在尿素液滴来不及反应而在烟道内堆积的问题。
授权公告号为CN202609955U的实用新型专利公开了一种脱硝用尿素热解制氨工艺装置，通过从锅炉烟气中引出热烟气，通过外置换热器对空气进行加热，满足尿素热解热量需求。与授权公告号为CN202438306U的实用新型专利相比，该专利将换热器放置在锅炉外，换热后的烟气直接进入烟囱，但是，存在的问题是，烟气从锅炉内引出，对烟道和挡板的材质要求较高，同时，换热器中换热后的烟气直接进入烟囱，这部分烟气的热量没有得到进一步利用，对于锅炉引出位置后的受热面存在一定影响。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，通过在燃煤锅炉转向室区域内置烟气-稀释风换热器，替代电加热器，通过利用高温烟气热量加热尿素热解所需的稀释风，有效降低尿素热解脱硝系统能耗水平，达到节能减排目的。
本实用新型采用的技术方案是，一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，上述系统包括依次相连的稀释风管道、烟气-稀释风换热器、电加热器、稀释风旁路和热解炉，上述烟气-稀释风换热器位于燃煤锅炉的转向室区域，稀释风管道和电加热器之间还设有稀释风旁路。
进一步地，上述稀释风管道出口分为两路，一路通过第一阀门与烟气-稀释风换热器进口相连，另一路通过第二阀门经与烟气-稀释风换热器出口汇合后，与电加热器进口相连，电加热器出口与热解炉的进口相连。
进一步地，上述烟气-稀释风换热器为稀释风走管内，烟气走管外的管式或鳍片管换热器。
进一步地，上述稀释风为空气，上述系统还包括增压风机，上述增压风机设于稀释风管道之前，将空气增压后通过稀释风管道送入烟气-稀释风换热器。
进一步地，上述稀释风为热二次风，上述系统还包括高温增压风机，上述高温增压风机设于稀释风管道之前，用于对热二次风进行增压。
进一步地，上述稀释风为热一次风。
进一步地，上述的稀释风管道和电加热器之间的稀释风旁路上还设有温度检测器。可有效调节稀释风温度，并且当换热器产生较大磨损、泄漏等故障时，旁路稀释风可保障烟气-稀释风换热系统的安全性。
与现有技术相比，本实用新型所提供的一种天然气压力能回收综合利用系统，具有以下优点：
1、创新性地引入烟气-稀释风换热器，通过高温烟气对尿素热解系统进行加热，替代常规的天然气燃烧放热、柴油燃烧放热、电加热等加热方式，大大降低了尿素热解脱硝系统能耗，保证脱硝系统稳定运行的情况下，实现较好地节能减排效果。
2、通过在主稀释风管道上设置旁路稀释风管道，可有效调节稀释风温度，通过稀释风旁路调节，可较好地适应不同负荷下的烟温水平，实现最优运行；当换热器产生较大磨损、泄漏等故障时，通过稀释风旁路和电加热器热备用可确保烟气-稀释风换热系统的安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型的原理图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。
实施例1
在本实施例中，结合附图，对本实用新型的结构进行详细描述。
请参见附图，本实用新型提供的一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，系统包括依次相连的稀释风管道6、烟气-稀释风换热器3、电加热器4、稀释风旁路9和热解炉5，烟气-稀释风换热器3位于燃煤锅炉1的转向室区域2，稀释风管道6和电加热器4之间还设有稀释风旁路9。
作为本实用新型的优选实施方式，稀释风管道6出口分为两路，一路通过第一阀门7与烟气-稀释风换热器3进口相连，另一路通过第二阀门8经与烟气-稀释风换热器3出口汇合后，与电加热器4进口相连，电加热器4出口与热解炉5的进口相连。
作为本实用新型的优选实施方式，烟气-稀释风换热器3为稀释风走管内，烟气走管外的管式或鳍片管换热器。
作为本实用新型的优选实施方式，稀释风为空气，系统还包括增压风机，增压风机设于稀释风管道6之前，将空气增压后通过稀释风管道6送入烟气-稀释风换热器3。
作为本实用新型的优选实施方式，稀释风为热二次风，系统还包括高温增压风机，高温增压风机设于稀释风管道6之前，用于对热二次风进行增压。
作为本实用新型的优选实施方式，稀释风为热一次风。
作为本实用新型的优选实施方式，稀释风管道6和电加热器4之间的稀释风旁路9上还设有温度检测器，可有效调节稀释风温度，并且当换热器产生较大磨损、泄漏等故障时，旁路稀释风可保障烟气-稀释风换热系统的安全性。
实施例2
在本实施例中，结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
本技术方案通常应用于尿素热解脱硝系统。该技术方案实施前，需要了解稀释风流量、压力、原有加热方式下加热前后的稀释风温度等数据，并根据了解的数据确定烟气-稀释风换热器的设计参数，并进一步确定烟气-稀释风换热器3的尺寸。
如图所示，本实用新型提供一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，包括稀释风管道6、烟气-稀释风换热器3、电加热器4和热解炉5，稀释风管道6和电加热器4之间还设有稀释风旁路9。
稀释风管道出口分为两路，一路通过第一阀门7进入烟气-稀释风换热器3中，利用转向室区域2的高温烟气对稀释风进行加热，在此过程中，稀释风机与电加热器4之间的稀释风旁路，通过调节进入烟气-稀释风换热器3的稀释风量，并通过旁路稀释风与烟气-稀释风换热器3出口稀释风混合，一方面可以确保进入热解炉5的稀释风量恒定，另一方面，通过旁路稀释风调节，合理地控制了稀释风温度，满足不同负荷工况下的运行要求，实现烟气-稀释风换热器3的最优运行。同时，当烟气-稀释风换热器3产生较大磨损、泄漏等故障时，通过稀释风旁路9对烟气-稀释风换热器3进行隔离，,电加热器4此时作为一种备用热源，确保烟气-稀释风换热系统的安全可靠和温度正常运行。
混合后的稀释风经过处于热备用状态的电加热器进入热解炉中对尿素溶液进行加热。
以下结合应用实例对该系统的具体应用加以说明：
以某采用尿素热解脱硝系统的300MW机组为例，满负荷工况下，稀释风初始温度为20℃，稀释风体积流量为3700Nm3/h，稀释风压力为8kPa表压，锅炉1的转向室区域2高温烟气温度约800℃，为确保热解炉出口混合物温度不低于350℃。经计算，满负荷下，当布置换热面积为631m2时可保证尿素热解系统设计要求，烟气-稀释风换热器3进口烟气温度在599~697℃（50~100%负荷）范围内波动时，均能满足尿素热解制氨的热量需求。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，所述系统包括依次相连的稀释风管道（6）、烟气-稀释风换热器（3）、电加热器（4）、稀释风旁路（9）和热解炉（5），其特征在于：所述烟气-稀释风换热器（3）位于燃煤锅炉（1）的转向室区域（2），稀释风管道（6）和电加热器（4）之间还设有稀释风旁路（9）。
2.根据权利要求1所述的一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，其特征在于，所述稀释风管道（6）出口分为两路，一路通过第一阀门（7）与烟气-稀释风换热器（3）进口相连，另一路通过第二阀门（8）经与烟气-稀释风换热器（3）出口汇合后，与电加热器（4）进口相连，电加热器（4）出口与热解炉（5）的进口相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，其特征在于，所述烟气-稀释风换热器（3）为稀释风走管内，烟气走管外的管式或鳍片管换热器。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，其特征在于，所述稀释风为空气，所述系统还包括增压风机，所述增压风机设于稀释风管道（6）之前，将空气增压后通过稀释风管道（6）送入烟气-稀释风换热器（3）。
5.根据权利要求1或2所述的一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，其特征在于，所述稀释风为热二次风，所述系统还包括高温增压风机，所述高温增压风机设于稀释风管道（6）之前，用于对热二次风进行增压。
6.根据权利要求1或2所述的一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，其特征在于，所述稀释风为热一次风。
7.根据权利要求1或2所述的一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统，其特征在于，所述的稀释风管道（6）和电加热器（4）之间的稀释风旁路（9）上还设有温度检测器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520886569.2U CN205133165U (zh) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520886569.2U CN205133165U (zh) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205133165U true CN205133165U (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=55618978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520886569.2U Active CN205133165U (zh) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205133165U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107442043A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-12-08 | 浙江浙能温州发电有限公司 | 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统及控制方法 |
| CN107497297A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-12-22 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种脱硝用稀释风换热系统 |
| CN109432977A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 国电龙源节能技术有限公司 | 一种脱硝稀释风系统 |
| CN110354772A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-22 | 昆山三一环保科技有限公司 | 一种烟气直引脱硝尿素热解装置及方法 |
| CN113713610A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-30 | 南京中电环保科技有限公司 | 一种适用于燃煤电厂的高效节能型脱硝改造方法 |
-
2015
- 2015-11-10 CN CN201520886569.2U patent/CN205133165U/zh active Active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107497297A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-12-22 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | 一种脱硝用稀释风换热系统 |
| CN107442043A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-12-08 | 浙江浙能温州发电有限公司 | 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统及控制方法 |
| CN109432977A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-08 | 国电龙源节能技术有限公司 | 一种脱硝稀释风系统 |
| CN109432977B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-11-03 | 国能龙源蓝天节能技术有限公司 | 一种脱硝稀释风系统 |
| CN110354772A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-22 | 昆山三一环保科技有限公司 | 一种烟气直引脱硝尿素热解装置及方法 |
| CN113713610A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-30 | 南京中电环保科技有限公司 | 一种适用于燃煤电厂的高效节能型脱硝改造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205133165U (zh) | 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统 | |
| CN109945223B (zh) | 一种全工况辅助脱硝系统及运行方法 | |
| CN102794106A (zh) | 一种scr脱硝还原剂喷射方法和装置 | |
| CN107442043A (zh) | 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统及控制方法 | |
| CN101928014B (zh) | 一种用于锅炉烟气脱硝的尿素制氨工艺及其系统 | |
| CN206577603U (zh) | 一种脱硝用稀释风换热系统 | |
| CN202527072U (zh) | 基于尿素溶液或氨水的scr烟气脱硝装置 | |
| CN103191640A (zh) | 一种scr脱硝还原剂尿素热解热源供给方法和装置 | |
| CN104226109A (zh) | 一种锅炉内置尿素热解管的scr脱硝方法及其装置 | |
| CN208406637U (zh) | 一种可加热稀释风的尿素水解脱硝系统喷氨装置 | |
| CN105091008A (zh) | 一种可控温的火电厂scr脱硝反应催化装置 | |
| CN202762308U (zh) | 一种基于烟气脱硫脱硝工艺优化的深度节能系统 | |
| CN107497297A (zh) | 一种脱硝用稀释风换热系统 | |
| CN207025089U (zh) | 一种直接利用锅炉高温烟气实现尿素热解的制氨系统 | |
| CN215086173U (zh) | 一种外置式加热尿素热解脱硝装置 | |
| CN202762311U (zh) | 一种scr脱硝还原剂喷射装置 | |
| CN106823792B (zh) | 全负荷scr烟气脱硝系统 | |
| CN210303176U (zh) | 一种瓦斯发电非联合循环发电机组烟气脱硝系统 | |
| CN210688301U (zh) | 一种新型烟气再循环系统 | |
| CN207614805U (zh) | 一种利用高温烟气余热的节能型尿素热解系统 | |
| CN210473607U (zh) | 一种燃煤锅炉全负荷scr脱硝系统 | |
| CN203463156U (zh) | 燃气-蒸汽联合循环机组余热综合利用系统 | |
| CN213032227U (zh) | 一种采用尿素热解法制氨的scr烟气脱硝系统 | |
| CN113339831A (zh) | 一种利用工业供汽蒸汽余热加热烟气的系统及工作方法 | |
| CN204073850U (zh) | 一种锅炉内置尿素热解管的scr脱硝装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 310006 room 501-34, Lantian business center, Gongshu District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: ZHEJIANG ZHENENG XINGYUAN ENERGY SAVING TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 310006 block g, 9 / F, Baima building, miduqiao Road, Gongshu District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG ZHENENG ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co.,Ltd. |