CN212091684U - 一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烟气脱硝领域，具体涉及一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置，包括烟气管道、除尘装置、高压风机、热解炉、尿素储罐、计量装置、喷枪，所述烟气管道出口连通除尘装置入口，除尘装置出口经高压风机连通至热解炉，所述尿素储罐放料口经计量装置与喷枪连接，喷枪的喷嘴伸入至热解炉中，热解炉的出口连通至SCR反应器进口，所述除尘装置为陶瓷纤维管除尘器，陶瓷纤维管除尘器内设有陶瓷纤维管，所述陶瓷纤维管的孔径不大于1μm，除尘效率高，除尘后的烟气灰尘含量可降至5mg/Nm³以内，避免对高压风机及喷氨格栅的损伤及堵塞。

Description

一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝领域，具体涉及一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置。

背景技术

随着我国近年来生活质量的的不断提高，人们对能源的需求量越来越大，煤炭等消耗量逐年增加，煤炭等能源的消耗，大气中的污染物得到急剧增加，环境的污染让我国人们的生活质量受到了影响。我国近年来，推出了相应的政策，解决大气污染问题，大气中的污染物主要为氮氧化物、二氧化硫、灰尘等。氮氧化物又是造成雾霾及光化学烟雾的主要成分之一，现有解决氮氧化物的主要技术为SCR脱硝技术，此技术主要包括尿素储区、尿素输送，尿素热解，喷氨、催化剂等构成，此系统中氨气的制备及喷射直接决定整个系统脱硝效率的稳定性。

目前电厂采用尿素为还原剂时，主要以尿素热解方式进行制氨。采用热解炉对一次风进行电加热，再利用热风对尿素进行分解。该制氨方式的主要缺点是能源消耗过大，严重的浪费能源，同时我国另外技术采用高温炉膛引热风加旋风除尘热解尿素，虽然能够节约部分能耗，但是无法实现各种炉况负荷下热解炉烟气温度稳定，并且由于烟气中的杂质较多，直接使用高温炉膛的烟气作为热源进行热解尿素，烟气容易对风机产生磨损以及堵塞格栅的设备损耗。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置，引用锅炉的高温烟气作为尿素热解热源，降低成本，将锅炉高温烟道引出的烟气先经过陶瓷纤维管除尘器进行除尘，除尘效率高，除尘后的烟气灰尘含量可降至5mg/Nm³以内，避免对高压风机及喷氨格栅的损伤及堵塞，同时在热解炉内设置温度补偿系统，使热解炉适用于各种工况条件，经济效益更好。

本实用新型提供了本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置，包括烟气管道、除尘装置、高压风机、热解炉、尿素储罐、计量装置、喷枪，所述烟气管道出口连通除尘装置入口，除尘装置出口经高压风机连通至热解炉，所述尿素储罐放料口经计量装置与喷枪连接，喷枪的喷嘴伸入至热解炉中，热解炉的出口连通至SCR反应器进口，所述除尘装置为陶瓷纤维管除尘器，陶瓷纤维管除尘器内设有陶瓷纤维管，所述陶瓷纤维管的孔径不大于1μm；

其中，所述纤维管除尘器底部设有卸料机，优选为星型卸料机；

其中，所述热解炉还包括加热补偿装置，所述加热补偿装置包括电加热器、温度变送器和控制模块，所述温度变送器设于高压风机与热解炉连通的入口处，电加热器配合设于热解炉内，温度变送器、电加热器分别与控制模块连接；

其中，所述热解炉内还设有扰流装置。

本实用新型的有益效果为：(1)设置陶瓷纤维管除尘器，除尘效率高，除尘后的烟气灰尘含量可降至5mg/Nm³以内，避免对高压风机及喷氨格栅的损伤及堵塞；(2)设置温度补偿系统，当锅炉烟气温度不达标时，使用电加热器进行加热补偿，满足在各个工况条件下的使用；(3)热解炉内设置扰流装置，能够促进尿素与烟气的充分接触，防止因尿素热解不充分导致的热解炉内结晶；(4)节能，高温烟气选用的锅炉内的高温烟气为热源，减少了热量转化过程中的能量损失。

附图说明

图1是本申请结构图。

图中，1、尿素储罐，2、计量装置，3、烟气管道，4、星型卸料机，5、陶瓷纤维管除尘器，6、陶瓷纤维管，7、高压风机，8、压力变送器，9、温度变送器，10、控制模块，11、电加热器，12、喷枪，13、热解炉，14、SCR反应器进气烟道，15、喷氨格栅，16、扰流装置。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图所示，一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置，包括陶瓷纤维管除尘器5，陶瓷纤维管除尘器5的进口直接与锅炉的烟气管道3连通，使烟气通入陶瓷纤维管除尘器5进行除尘，陶瓷纤维管除尘器5内安装有联排的陶瓷纤维管6，用于过滤烟气中的粉尘杂质，所使用的陶瓷纤维管6孔径为1μm，所达到的效果可以将粉尘含量降至5mg/Nm³以内，有效避免了后续喷氨格栅15及喷嘴的堵塞。陶瓷纤维管除尘器5底部设有星型卸料器4，在相配套的脉冲吹灰器将陶瓷纤维管6所过滤的粉尘扫至陶瓷纤维管除尘器5底部后，由星型卸料器4将灰尘收集排出。

陶瓷纤维管除尘器5的气体出口通过管道连通至热解炉12的热源气体入口，管道上安装有高压风机7，通过高压风机7辅助将除尘过滤后的烟气送入热解炉13，通常在高压风机7与热解炉13之间的管道上还设有压力变送器8，用于调节输送气体压力，调节高压风机7的输出压力。热解炉的热源气体入口处安装有温度变送器9，用于检测进入热解炉的烟气的温度，并将温度信号转变为电信号发送给所连接的控制模块10，控制模块10用于处理温度变送器所接收到的烟气温度，通常情况下，通入热解炉13的烟气温度在600-700℃，可以直接用于尿素的热解；当因为某些情况导致通入烟气的温度低于500℃时，烟气的温度不足以促使尿素完全热解，此时控制模块10接收到温度变送器9的烟气小于500℃的信号，控制热解炉13内的电加热器11启动，对热解炉13内进行加热，温度补偿至500℃以上，提供足以使尿素完全分解的温度。电加热器11通常设于热解炉13的下部，电加热器的加热管伸入热解炉13中，底部控制部分伸出设于热解炉13外部，避免高温损坏，电加热器11同样由所连接的控制模块10进行集中控制，并连接外部电源进行供电。热解炉13的上部安装有扰流装置16，扰流装置16通常可以选择交叉式的扰流板或旋转式的旋叶，扰流装置16可以对热解炉内的气体流动进行干扰，促使烟气与尿素喷雾充分接触，有利于尿素的充分热解。

热解炉13的进料口处为用来雾化喷射尿素溶液的喷枪12，喷枪12的喷嘴通过进料口伸入热解炉，喷枪12的管路部分连接至外部的尿素储罐1，喷枪12可以自由拆装，方便使用清理检修，喷嘴也可以单独进行更换。尿素储罐1与喷枪12管路之间安装计量装置2，当使用喷枪12进行尿素溶液雾化喷射时，计量装置2用来控制限定所输出的尿素溶液的量。

热解炉13的出口通过喷氨格栅15连接至SCR反应器进气烟道14内，雾化后的尿素溶液在高温下迅速热解成气态氨，达到浓度小于5％的安全指标，经喷氨格栅15的喷嘴均匀喷入SCR反应器进气烟道14内，经混合器与烟气充分混合，经由导流板和整流器后均匀进入SCR反应器，在催化剂作用下将烟气中的NO还原成N，完成脱硝过程。

本装置的使用工艺为：锅炉顶部的烟气管道3引出烟气，进入陶瓷纤维管除尘器5进行除尘处理，除尘后的烟气经高压风机7被输送至热解炉13作为热源；同时，配制好的30％-50％尿素溶液贮存于尿素贮罐1内，经计量装置2控制流量，由喷枪12喷入热解炉，与上述高温烟气进行热解，达到氨气浓度小于5％的安全指标，热解后的气体氨经喷氨格栅15的喷嘴均匀喷入SCR反应器进气烟道14内，经混合器与烟气充分混合，经由导流板和整流器后均匀进入SCR反应器，在催化剂作用下将烟气中的NO还原成N，完成脱硝过程。工作时，若温度变送器9检测到通入的烟气温度小于500℃，信号发送至控制模块10，控制模块10控制电加热器11启动，通过电加热使得热解炉13内的温度补偿至500℃以上，保证尿素的热解。

Claims (4)

1.一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置，其特征在于，包括烟气管道、除尘装置、高压风机、热解炉、尿素储罐、计量装置、喷枪，所述烟气管道出口连通除尘装置入口，除尘装置出口经高压风机连通至热解炉，所述尿素储罐放料口经计量装置与喷枪连接，喷枪的喷嘴伸入至热解炉中，热解炉的出口连通至SCR反应器进口，所述除尘装置为陶瓷纤维管除尘器；

所述热解炉还包括加热补偿装置，所述加热补偿装置包括电加热器、温度变送器和控制模块，所述温度变送器设于高压风机与热解炉连通的入口处，电加热器配合设于热解炉内，温度变送器、电加热器分别与控制模块连接。

2.根据权利要求1所述一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置，其特征在于，所述陶瓷纤维管除尘器内设有陶瓷纤维管，所述陶瓷纤维管的孔径不大于1μm。

3.根据权利要求1或2所述一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置，其特征在于，所述纤维管除尘器底部设有卸料机。

4.根据权利要求1所述一种防堵塞烟气直接热解尿素制氨装置，其特征在于，所述热解炉内还设有扰流装置。

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