CN212595008U - 一种尿素直喷制氨脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种尿素直喷制氨脱硝装置，包括尿素溶液罐、计量分配控制装置、尿素溶液管道、喷射器、导流板、整流器和催化剂；其中，喷射器设置在锅炉燃烧室的折焰角上方，导流板、整流器和催化剂由内至外依次设置在水平烟道内，尿素溶液罐的出口经计量分配控制装置连通至尿素溶液管道的入口，尿素溶液管道的部分设置在水平烟道内，其出口连通至喷射器的入口。本实用新型尿素直喷制氨脱硝装置采用高温预热技术，将喷射器由转向室前移至折焰角，一方面提高尿素热解和脱硝反应的窗口温度，另一方面，延长尿素热解和脱硝反应窗口时间，增加热解和脱硝的效果。
Description
技术领域
本实用新型属于燃煤锅炉技术领域，具体涉及一种尿素直喷制氨脱硝装置。
背景技术
电站锅炉、工业锅炉和冶炼炉等燃煤锅炉运行期间，为了到达超低排放、符合国家环保要求，都需要在其烟道中布置脱硝装置。目前脱硝装置主要分为两大类：选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)，其中SNCR由于没用催化剂，导致其脱硝效率低，排放无法满足环保要求而使用较少；SCR脱硝效率高，排放能较好满足超低排放和环保要求，是目前发电领域使用最广泛的一种脱硝装置，但由于SCR需要配备催化剂和热解装置，导致其成本昂贵。为了节省SCR中热解装置，带催化剂的尿素直喷制氨脱硝装置开始引起人们的注意，并在个别电厂已投入使用。
目前应用中的带催化剂尿素直喷制氨脱硝装置存在以下几个缺陷：
1)由于进入喷射器的尿素没有热解，导致喷射器的喷口经常堵塞，以致无法对烟气进行正常脱硝，导致NOx排放超标。
2)喷射器布置在转向室，距催化剂的距离较短，热解反应窗口时间不够，导致尿素随烟气流动到此处时热解不充分，在催化剂表面结晶、板结，堵塞催化剂，以致催化剂被烟气冲刷塌方。
如果能通过技术革新克服上述缺陷的话，将大大提高脱硝装置运行的安全性和高效性，可使我国烟气脱硝技术跃上一个新的台阶。
实用新型内容
本实用新型的目的是在传统尿素直喷制氨脱硝装置的基础上，通过技术改造，提高了尿素直喷制氨脱硝装置的安全性和高效性，提供了一种尿素直喷制氨脱硝装置，本实用新型可广泛应用于电站锅炉、工业锅炉和冶炼炉等大型燃煤锅炉的烟气处理环节。
本实用新型采用如下技术方案来实现的：
一种尿素直喷制氨脱硝装置，包括尿素溶液罐、计量分配控制装置、尿素溶液管道、喷射器、导流板、整流器和催化剂；其中，
喷射器设置在锅炉燃烧室的折焰角上方，导流板、整流器和催化剂由内至外依次设置在水平烟道内，尿素溶液罐的出口经计量分配控制装置连通至尿素溶液管道的入口，尿素溶液管道的部分设置在水平烟道内，其出口连通至喷射器的入口。
本实用新型进一步的改进在于，锅炉燃烧室折焰角上方的喷射器两侧分别设置有屏式过热器和高温过热器。
本实用新型进一步的改进在于，尿素溶液罐中的尿素经计量分配控制装置，由尿素溶液管道进入水平烟道中进行预热，然后输送到布置在折焰角上方的喷射器进行喷射，进入烟道中的尿素与烟气混合流经高温过热器、导流板、整流器和催化剂，在催化剂处发生脱硝反应。
本实用新型进一步的改进在于，催化剂为蜂窝式V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂。
与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益的技术效果：
本实用新型提供的尿素直喷制氨脱硝系统是通过将尿素溶液管道引入水平烟道，使尿素在此段管路中进行初步热解，使尿素热解提前，增加热解反应窗口时间，初步热解后的尿素由尿素溶液管道接入布置在折焰角上方的喷射器进入烟道，在此高温区进一步热解，并随烟气流动至催化剂处进行脱硝反应。一方面可避免尿素堵塞喷射器喷口，另一方面可提高热解效果。本实用新型不配备炉外热解装置，可节省大量资金。由于氨气在无催化剂的状态下可与NO发生部分反应，喷射器由转向室前移至折焰角，提高烟气的脱硝效率。
进一步，通过将喷射器由转向室前移至折焰角，一方面提高尿素热解反应窗口温度、延长尿素热解反应窗口时间，另一方面可提高脱硝效率。
因此，本实用新型提供的尿素直喷制氨脱硝系统具有投资成本低、尿素热解充分、脱硝效率高的特点，性能远优于国内外同类产品，可广泛应用于电站锅炉、工业锅炉和冶炼炉等大型工业锅炉的烟气处理环节。
附图说明
图1为本实用新型尿素直喷制氨脱硝系统的结构示意图；
附图标记说明：
1、锅炉燃烧室，2、屏式过热器，3、折焰角，4、喷射器，5、高温过热器6、尿素溶液罐，7、计量分配控制装置，8、尿素溶液管道，9、水平烟道，10、导流板，11、整流器，12、催化剂。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型提供的一种尿素直喷制氨脱硝装置，包括尿素溶液罐6、计量分配控制装置7、尿素溶液管道8、喷射器4、导流板10、整流器11和催化剂12。
喷射器4设置在锅炉燃烧室1的折焰角3上方，导流板10、整流器11和催化剂12由内至外依次设置在水平烟道9内，尿素溶液罐6的出口经计量分配控制装置7连通至尿素溶液管道8的入口，尿素溶液管道8的部分设置在水平烟道9内，其出口连通至喷射器4的入口。锅炉燃烧室1折焰角3上方的喷射器4两侧分别设置有屏式过热器2和高温过热器5。尿素溶液罐6中的尿素经计量分配控制装置7，由尿素溶液管道8进入水平烟道9中进行预热，然后输送到布置在折焰角3上方的喷射器4进行喷射，进入烟道中的尿素与烟气混合流经高温过热器5、导流板10、整流器11和催化剂12，在催化剂12处发生脱硝反应，其中催化剂 12为蜂窝式V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂。
相比较现有技术，首先尿素溶液罐6中的尿素直接经由计量分配控制装置7和尿素溶液管道8进入水平烟道9，使尿素在此段管路中进行初步热解，一方面可避免尿素堵塞喷射器4，以保证脱硝装置稳定安全运行，另一方面可增加热解时间、提高热解效果。
进一步，热解后的尿素由尿素溶液管道8接入布置在折焰角3上方的喷射器4进入烟道，在此高温区进一步热解，并随烟气流动至催化剂处进行脱硝反应，这样一方面提高尿素热解反应窗口温度，另一方面延长尿素热解反应窗口时间，从而使尿素得到完全热解，进而提高脱硝效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种尿素直喷制氨脱硝装置，其特征在于，包括尿素溶液罐(6)、计量分配控制装置(7)、尿素溶液管道(8)、喷射器(4)、导流板(10)、整流器(11)和催化剂(12)；其中，
喷射器(4)设置在锅炉燃烧室(1)的折焰角(3)上方，导流板(10)、整流器(11)和催化剂(12)由内至外依次设置在水平烟道(9)内，尿素溶液罐(6)的出口经计量分配控制装置(7)连通至尿素溶液管道(8)的入口，尿素溶液管道(8)的部分设置在水平烟道(9)内，其出口连通至喷射器(4)的入口。
2.根据权利要求1所述的一种尿素直喷制氨脱硝装置，其特征在于，锅炉燃烧室(1)折焰角(3)上方的喷射器(4)两侧分别设置有屏式过热器(2)和高温过热器(5)。
3.根据权利要求1所述的一种尿素直喷制氨脱硝装置，其特征在于，催化剂(12)为蜂窝式V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂。
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- 2020-07-03 CN CN202021278258.5U patent/CN212595008U/zh active Active
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