CN220802615U - 一种大容量w火焰燃煤机组的尿素热解脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大容量W火焰燃煤机组的尿素热解脱硝系统，包括锅炉烟气通道、脱硝反应装置、尿素热解装置及炉内烟气换热器，所述锅炉烟气通道的末端与所述脱硝反应装置连接，所述尿素热解装置为所述脱硝反应装置提供氨气，所述炉内烟气换热器设于锅炉烟气通道内，所述炉内烟气换热器上设有冷风管路及热风管路，所述热风管路与尿素热解装置的入口连接，所述冷风管路与热风管路之间还设有风温调节支路，所述风温调节支路上设有温控调节阀。本实用新型将炉内烟气换热器置于炉内，充分利用锅炉烟气通道内高温烟气的热量，烟气热量的利用率高，通过高温烟气加热冷空气为尿素热解装置提供热源，节约能源，降低能耗，满足大容量W火焰燃煤机组脱硝要求。

Description

一种大容量W火焰燃煤机组的尿素热解脱硝系统

技术领域

本实用新型涉及一种大容量W火焰燃煤机组的尿素热解脱硝系统，属于烟气脱硝技术领域。

背景技术

尿素易于储存运输，且无毒无害，非易燃易爆危险品，尿素制氨进行脱硝，无论从工艺上还是安全性上均有较大优势。因此，火电机组越来越多地采用尿素代替液氨来提供SCR(Se lect ive Catalytic Reduction)脱硝系统所需的氨量。近年来，尿素热解工艺不断更新优化，该技术系统简单，微正压运行，热解效率高，无废水、废物二次污染产生，能耗水平低，具有明显的优势。特别是在目前节能要求的大背景下，尿素热解技术应用前景广阔。

W火焰燃煤机组一般容量大，特别是600MW等级及以上的，因燃煤量较大，烟气量较大且NOx浓度较高，脱硝系统需要的氨量大，尿素热解需要的热量也大，若尿素热解装置采用主动提供热源的方式，如采用电加热为尿素热解装置提供热量，则会导致热解脱硝能耗高，导致大容量W火焰燃煤机组运行过程中尿素热解脱硝成本高。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种大容量W火焰燃煤机组的尿素热解脱硝系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种大容量W火焰燃煤机组的尿素热解脱硝系统，包括锅炉烟气通道、脱硝反应装置、尿素热解装置及炉内烟气换热器，所述锅炉烟气通道的末端与所述脱硝反应装置连接，所述尿素热解装置为所述脱硝反应装置提供氨气，所述炉内烟气换热器设于所述锅炉烟气通道内，所述炉内烟气换热器上设有冷风管路及热风管路，所述热风管路与所述尿素热解装置的入口连接，所述冷风管路与热风管路之间还设有风温调节支路，所述风温调节支路上设有温控调节阀。

本实用新型的有益效果是：热风管路上有用于检测热风温度的温度传感器，温度传感器采集热风温度给控制系统，控制系统根据所采集数据控制温控调节阀的开关。如所采集热风温度高于尿素热解装置所需要温度时，控制系统控制温控调节阀开启，冷风能够通过风温调节支路进入热风通道内为热风降温；当热风温度满足尿素热解装置的热风温度要求时，则控制系统控制温控调节阀关闭。利用燃煤机组的锅炉烟气通道的热量，将炉内烟气换热器置于炉内，充分利用锅炉烟气通道内高温烟气的热量，利用烟气加热冷空气为尿素热解装置提供热源，烟气热量的利用率高，通过高温烟气加热冷空气为尿素热解装置提供热源，相比于电加热节约了能源，降低尿素热解所需能耗，满足大容量W火焰燃煤机组脱硝要求，通过采用炉内烟气换热及尿素热解装置解决了W火焰燃煤机组锅炉脱硝装置对氨量的需求，取消了液氨系统，增加了燃煤机组的安全性；此外，由于锅炉烟气通道内为高温烟气，会存在炉内烟气换热器换热后的热风温度高于尿素热解温度的情况，此时可通过温控调节阀控制开启风温调节支路，冷风可通过风温调节支路进入热风管路，为换热后的热风进行降温，使得进入尿素热解装置的热风能够满足尿素热解的温度要求。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，所述尿素热解装置的出口设有输出管路，所述输出管路通过所述锅炉烟气通道为所述脱硝反应装置供应氨气。

采用上述进一步方案的有益效果是，热风进入在尿素热解装置内与所喷的尿素溶液混合均匀进行尿素制氨，尿素热解装置所产生的氨气通过输出管路进入到脱硝反应装置内，脱硝反应装置内烟气中的氮氧化合物被氨气还原脱除；输出管路的出口可与靠近脱硝反应装置的入口处的锅炉烟气通道连接。

进一步的，所述输出管路上设有用于调节气体流量的流量调节阀。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过流量调节阀可以控制进入脱硝装置的氨气量，使得进入脱硝装置的氨气稳定，避免氨气过量或少量的问题。

进一步的，所述尿素热解装置包括热解室，所述热解室上设有至少一个尿素溶液喷射装置。

采用上述进一步方案的有益效果是，可根据实际需要在热解室的入口处合理布局尿素溶液喷射装置的位置及数量，以便于所喷射的尿素溶液能与热风混合均匀，使得尿素热解能够完全，保证尿素热解效率，满足大容量W火焰燃煤机组脱硝要求。

进一步的，所述尿素溶液喷射装置包括尿素溶液喷枪。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过尿素溶液喷枪将尿素溶液喷入尿素热解室内，使得尿素溶液能够与进入到尿素热解室内的热风混合均匀进行热解反应产生氨气等。当喷枪为多个时，尿素溶液喷枪均匀分布在尿素热解室上。

进一步的，所述热解室的入口处设有均流装置。

采用上述进一步方案的有益效果是，尿素溶液能够与热风充分混合，进一步确保热解室内流场的均匀性，提高尿素热解效率。

进一步的，所述均流装置采用旋流叶片。

采用上述进一步方案的有益效果是，旋流叶片能够加强热风的扰动，从而与尿素溶液充分接触，保证热解室内流程均匀。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中，1、炉内烟气换热器；2、尿素热解装置；3、脱硝反应装置；4、流量调节阀；5、锅炉烟气通道；6、温控调节阀；7、热风管路；8、冷风管路；9、风温调节支路；10、输出管道；11、尿素溶液喷射装置。

具体实施方式

以下结合实例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，一种大容量W火焰燃煤机组的尿素热解脱硝系统，包括锅炉烟气通道5、脱硝反应装置3、尿素热解装置2及炉内烟气换热器1，所述锅炉烟气通道5的末端与所述脱硝反应装置3连接，所述尿素热解装置2为所述脱硝反应装置3提供氨气，所述炉内烟气换热器1设于所述锅炉烟气通道5内，所述炉内烟气换热器1上设有冷风管路8及热风管路7，所述热风管路7与所述尿素热解装置2的入口连接，所述冷风管路8与热风管路7之间还设有风温调节支路9，所述风温调节支路9上设有温控调节阀6。

所述尿素热解装置2的出口设有输出管路，所述输出管路通过所述锅炉烟气通道5为所述脱硝反应装置3供应氨气。热风进入在尿素热解装置2内与所喷的尿素溶液混合均匀进行尿素制氨，尿素热解装置2所产生的氨气通过输出管路进入到脱硝反应装置3内，脱硝反应装置3内烟气中的氮氧化合物被氨气还原脱除；输出管路的出口可与靠近脱硝反应装置3的入口处的锅炉烟气通道5连接。

所述输出管路上设有用于调节气体流量的流量调节阀4。通过流量调节阀4可以控制进入脱硝装置的氨气量，使得进入脱硝装置的氨气稳定，避免氨气过量或少量的问题。

所述尿素热解装置2包括热解室，所述热解室上设有至少一个尿素溶液喷射装置11。可根据实际需要在热解室的入口处合理布局尿素溶液喷射装置11的位置及数量，以便于所喷射的尿素溶液能与热风混合均匀，使得尿素热解能够完全，保证尿素热解效率，满足大容量W火焰燃煤机组脱硝要求。

所述热风管路7上设有至少一个尿素溶液喷射装置11。所述尿素溶液喷射装置包括尿素溶液喷枪。将尿素溶液喷入热风管道内，提前进行部分尿素溶液的热解反应，充分利用热风管道内的空间作为热解空间，这样尿素热解装置2的热解空间可以适当减小，可以减小尿素热解装置2的体积，一方面减少尿素热解装置2的材料成本，便于尿素热解装置2的施工安装，另一方面在较小空间内，热风与尿素溶液的混合会更加均匀，利于提高尿素热解效率。

所述尿素溶液喷射装置11包括尿素溶液喷枪。通过尿素溶液喷枪将尿素溶液喷入尿素热解室内，使得尿素溶液能够与进入到尿素热解室内的热风混合均匀进行热解反应产生氨气等。当喷枪为多个时，尿素溶液喷枪均匀分布在尿素热解室上。所述尿素溶液喷枪伸入所述热解室内的长度不同。喷枪伸入热解室内的长短不同，保证了热解室内流场的均匀，提高了尿素热解效率。

所述热解室的入口处设有均流装置。尿素溶液能够与热风充分混合，进一步确保热解室内流场的均匀性，提高尿素热解效率。

所述均流装置采用旋流叶片。旋流叶片能够加强热风的扰动，从而与尿素溶液充分接触，保证热解室内流程均匀。

尿素溶液能够与热风充分混合，进一步确保热解室内流场的均匀性，提高尿素热解效率。

大容量W火焰燃煤机组设置一台炉内烟气换热器1，其炉内烟气换热器1布置在锅炉的高温烟气通道内，在锅炉烟气通道5侧还布置一台台尿素热解装置2，尿素热解装置2的制氨量按照不低于W火焰燃煤机组锅炉负荷需氨量的设计；尿素热解装置2的出口的输出管道10上安装流量调节阀4，用于调节对应尿素热解装置2出口氨气/空气混合气体流量。W火焰燃煤机组锅炉正常运行时，可以通过调整输入尿素热解装置2的热风量来粗略控制氨气产量，而热风量可通过进入冷风管路8的冷风量进行控制，通过安装于尿素热解装置2的输出管路上的流量调节阀4控制脱硝反应装置3的氨气量，输出管路的出口可连接多个供氨支路，供氨支路的出口均匀分布在锅炉烟气通道5上，从而使得通过供氨支管进入到脱硝反应装置3内的氨气稳定，减少氨量过喷或者少喷的幅度，做到喷氨精确，响应迅速，烟气脱硝效果更佳。本实用新型通过采用设置在锅炉烟气通道5内的炉内烟气换热器1加尿素热解装置2的尿素热解技术解决了W火焰燃煤机组锅炉脱硝系统对氨量的需求，取消了液氨系统，增加了燃煤机组的安全性；而炉内烟气换热器1的设置利用烟气加热冷空气为尿素热解装置2提供热源，节约了能源，减少尿素热解的能耗。

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 (7)

1.一种大容量W火焰燃煤机组的尿素热解脱硝系统，其特征在于，包括锅炉烟气通道(5)、脱硝反应装置(3)、尿素热解装置(2)及炉内烟气换热器(1)，所述锅炉烟气通道(5)的末端与所述脱硝反应装置(3)连接，所述尿素热解装置(2)为所述脱硝反应装置(3)提供氨气，所述炉内烟气换热器(1)设于所述锅炉烟气通道(5)内，所述炉内烟气换热器(1)上设有冷风管路(8)及热风管路(7)，所述热风管路(7)与所述尿素热解装置(2)的入口连接，所述冷风管路(8)与热风管路(7)之间还设有风温调节支路(9)，所述风温调节支路(9)上设有温控调节阀(6)。

2.根据权利要求1所述的尿素热解脱硝系统，其特征在于，所述尿素热解装置(2)的出口设有输出管路，所述输出管路通过所述锅炉烟气通道(5)为所述脱硝反应装置(3)供应氨气。

3.根据权利要求2所述的尿素热解脱硝系统，其特征在于，所述输出管路上设有用于调节气体流量的流量调节阀(4)。

4.根据权利要求1或2或3所述的尿素热解脱硝系统，其特征在于，所述尿素热解装置(2)包括热解室，所述热解室上设有至少一个尿素溶液喷射装置(11)。

5.根据权利要求4所述的尿素热解脱硝系统，其特征在于，所述尿素溶液喷射装置(11)包括尿素溶液喷枪。

6.根据权利要求4所述的尿素热解脱硝系统，其特征在于，所述热解室的入口处设有均流装置。

7.根据权利要求6所述的尿素热解脱硝系统，其特征在于，所述均流装置采用旋流叶片。