專利名稱：一種鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煙氣脫硝領(lǐng)域，涉及一種鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著氮氧化物(NOx)排放污染的日趨嚴(yán)重，控制氮氧化物的途徑已成為當(dāng)前社會關(guān)注的熱點(diǎn)環(huán)境問題。在常用的脫除NOx的方法中，選擇性催化還原法(SCR)因具有脫除NOx效率高，還原劑用量少的優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用。選擇性催化還原法(SCR)是指利用還原劑在催化劑的作用下有選擇性地與煙氣中的氮氧化物(NOx)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無害的氮?dú)?N2)和水(H20)。所用的還原劑通常是采用氨(NH3),但由于液氨或氨水在運(yùn)輸和儲存過程中存在安全隱患，在實(shí)際工藝中難以直接使用氨，越來越多的電站鍋爐開始傾向于利用尿素通過熱解制氨工藝來獲取SCR需要的氨氣。中國專利文獻(xiàn)CN1803257A公開了一種燃煤電站煙氣脫除氮氧化物的方法及專用系統(tǒng)，其在燃煤鍋爐內(nèi)部的爐膛上部設(shè)置分配裝置，該分配裝置用于噴入氨基物質(zhì)如尿素， 噴入的氨基物質(zhì)與煤燃燒中產(chǎn)生的氮氧化物在900-1200°C溫度條件下發(fā)生還原反應(yīng)，脫除煙氣中35-45%的氮氧化物；其余的大部分氨基物質(zhì)在高溫下被氧化，剩余未完全反應(yīng)的氨基物質(zhì)(濃度為5-30ppm)隨煙氣進(jìn)入反應(yīng)器，在催化劑表面，氨基物質(zhì)再一次與煤燃燒中產(chǎn)生的氮氧化物反應(yīng)，脫除煙氣中的氮氧化物。上述方法及系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于不需要專門的氨基物質(zhì)熱解裝置及熱源，簡化了設(shè)備且降低了成本。然而，該方法及系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)是由于分配裝置設(shè)在溫度為900-1200°C的爐膛處，過高的溫度使氨基物質(zhì)只有很少部分分解為氨氣，噴入的氨基物質(zhì)只有20-30%與氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，而大部分被燒為其它物質(zhì)，導(dǎo)致進(jìn)入反應(yīng)器前氨氣濃度僅達(dá)到5-30ppm。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)氨基物轉(zhuǎn)氨效率低的缺陷，從而提出一種轉(zhuǎn)氨效率高的鍋爐煙氣脫銷系統(tǒng)及工藝。為解決上述技術(shù)問題，一種鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)，與所述氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)連接的位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置，以及位于鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)的氨基物質(zhì)溶液噴射器組，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組與所述氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置之間通過氨基物質(zhì)溶液輸送管道連接，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組布置在煙氣溫度為300-700°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)。所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組到達(dá)下一個受熱面的流動時間大于等于0. 1秒。所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組為多個，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組之間的距離大于等于200毫米。所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組噴射出的氨基物質(zhì)液滴的直徑小于等于500微米。所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組所噴射的氨基物質(zhì)溶液的質(zhì)量百分含量濃度為5-70%ο所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組下方的煙道上依次設(shè)有鍋爐省煤器、靜態(tài)混合器、煙氣導(dǎo)流板、整流格柵和SCR反應(yīng)器。所述氨基物質(zhì)為尿素、碳酸氫銨或碳酸銨。一種鍋爐煙氣脫銷系統(tǒng)進(jìn)行煙氣脫硝的工藝，包括以下步驟①在所述氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)中配制氨基物質(zhì)溶液，所述氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置通過所述氨基物質(zhì)溶液輸送管道將所述氨基物質(zhì)溶液輸入所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組，從所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組噴出的氨基物質(zhì)液滴與煙氣混合，被加熱并分解成氨氣；②氨氣與煙氣的混合物經(jīng)過進(jìn)入裝有催化劑的SCR反應(yīng)器；③在催化劑的作用下，氨氣與煙氣中的氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成無害的氮?dú)夂退?。在所述步驟②中，氨氣與煙氣的混合物依次穿過鍋爐省煤器、靜態(tài)混合器、煙氣導(dǎo)流板和整流格柵，最后進(jìn)入SCR反應(yīng)器。本實(shí)用新型中所說的氨基物質(zhì)指的是加熱后可以產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為(1)本實(shí)用新型中將氨基物質(zhì)溶液噴射器組布置在煙氣溫度為300-700°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)，使得大部分氨基物質(zhì)溶液被分解為氨氣，到達(dá)反應(yīng)器時氨氣濃度可達(dá)到上千個ppm，提高了氨基物質(zhì)的利用率和脫硝效率；(2) 本實(shí)用新型中所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組到達(dá)下一個受熱面的流動時間大于等于0. 1秒， 優(yōu)選0. 3秒，使得從噴射器組噴出的氨基物質(zhì)液滴有足夠的時間與煙氣充分混合、受熱，并分解成氨氣，避免了氨基物質(zhì)液滴積聚在爐體內(nèi)壁上從而結(jié)垢；(3)本實(shí)用新型中所述噴射器組噴射出的氨基物質(zhì)液滴的直徑小于等于500微米，優(yōu)選300微米，這樣可以保證噴射出的液滴直徑足夠小，外表面接觸面積更大，轉(zhuǎn)化為氨氣的效率提高；(4)本實(shí)用新型中所述噴射器組為多個，噴射器組之間的距離大于等于200毫米，優(yōu)選500毫米，使得噴射器組間保持了足夠的距離，避免了噴射出來的液滴交叉碰撞后凝結(jié)在一起，導(dǎo)致氨基物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率的降低；(5)具有上述技術(shù)特征的煙氣脫銷系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比大大提高了氨基物質(zhì)溶液轉(zhuǎn)為氨氣的轉(zhuǎn)化率。

圖1是本實(shí)用新型所述的利用尿素作為還原劑的鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)的示意圖。本文中使用的附圖標(biāo)記如下所示7-鍋爐爐膛，8-過熱器，9-鍋爐省煤器，10-鍋爐轉(zhuǎn)向室，11-氨基物質(zhì)溶液噴射器組，12-氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)，13-氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置，14-氨基物質(zhì)溶液輸送管道，15-靜態(tài)混合器，16-煙氣導(dǎo)流板，17-整流格柵，18-催化劑，19-SCR反應(yīng)器。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型利用氨基物質(zhì)作為還原劑的鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)的示意圖，整個系統(tǒng)包括位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)12，氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置13，以及位于鍋爐轉(zhuǎn)向室4內(nèi)的氨基物質(zhì)溶液噴射器組11，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組11與所述氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置13之間通過氨基物質(zhì)溶液輸送管道14連接。鍋爐內(nèi)部按煙氣流動方向來排列，鍋爐內(nèi)部系統(tǒng)包括鍋爐爐膛7，過熱器8，鍋爐轉(zhuǎn)向室10，氨基物質(zhì)溶液噴射器組11，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組11布置在煙氣溫度為300-700°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組11到達(dá)下一個受熱面的流動時間大于等于0. 1秒，優(yōu)選 0. 3秒，噴射器組為多個，噴射器組之間的距離大于等于200毫米，優(yōu)選500毫米，噴射出的氨基物質(zhì)液滴的直徑小于等于500微米，優(yōu)選300微米，在這里氨基物質(zhì)溶液和煙氣的混合氣體將經(jīng)過省煤器9，靜態(tài)混合器15，煙氣導(dǎo)流板16，整流格柵17，最后進(jìn)入SCR反應(yīng)器19。 所述SCR反應(yīng)器19里設(shè)有催化劑。鍋爐煙氣脫銷系統(tǒng)進(jìn)行煙氣脫銷的工藝，包括以下步驟氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng) 12將氨基物質(zhì)固體顆粒溶解成氨基物質(zhì)水溶液，通過管道送到氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置13，由氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置13根據(jù)SCR反應(yīng)器19需要的氨需量折算成氨基物質(zhì)溶液提供需要的流量，通過氨基物質(zhì)溶液輸送管道14的連接，將氨基物質(zhì)溶液送到氨基物質(zhì)溶液噴射器組11進(jìn)行噴射。鍋爐爐膛1內(nèi)燃料燃燒形成煙氣，該煙氣經(jīng)過過熱器8溫度逐步下降后到達(dá)鍋爐轉(zhuǎn)向室10，在鍋爐轉(zhuǎn)向室10內(nèi)煙氣與氨基物質(zhì)噴射器組11噴出的氨基物質(zhì)溶液液滴混合。 混合之后煙氣的熱量加熱氨基物質(zhì)溶液液滴，并使其逐步蒸發(fā)、分解，將氨基物質(zhì)分解為氨氣和二氧化碳。隨后，煙氣、水蒸氣、氨氣等混合氣體進(jìn)入鍋爐省煤器9。所述的煙氣和氨氣的混合氣體，依次經(jīng)過靜態(tài)混合器15、煙氣導(dǎo)流板16、整流格柵17。使得混合更加充分，氣流更加平穩(wěn)均勻。之后最終進(jìn)入SCR反應(yīng)器19，混合氣體在 SCR反應(yīng)器里面設(shè)有的催化劑18的作用下煙氣中的氮氧化物與氨氣發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)，生成無害的氮?dú)夂退?。上述?shí)施例中的氨基物質(zhì)為尿素。實(shí)際上，還可以替換為任何其它加熱后可以產(chǎn)生氨氣的氨基物質(zhì)，如碳酸氫銨、碳酸銨等。以上所述，僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。 這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)(12)，與所述氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)(12)連接的位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置(13)，以及位于鍋爐轉(zhuǎn)向室(10)內(nèi)的氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11) 與所述氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置(13)之間通過氨基物質(zhì)溶液輸送管道(14)連接，其特征在于所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)布置在鍋爐轉(zhuǎn)向室(10)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于所述氨基物質(zhì)溶液經(jīng)噴射器組(11)到達(dá)下一個受熱面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)為多個，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)之間的距離大于等于200毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)噴射出的氨基物質(zhì)液滴的直徑小于等于500微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)下方的煙道上依次設(shè)有鍋爐省煤器(9)、靜態(tài)混合器(15)、煙氣導(dǎo)流板(16)、整流格柵(17 )和SCR反應(yīng)器(19 )。
專利摘要一種鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)(12)，與所述氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)(12)連接的位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置(13)，以及位于鍋爐轉(zhuǎn)向室(4)內(nèi)的氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)與所述氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置(13)之間通過氨基物質(zhì)溶液輸送管道(14)連接，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組(11)布置在煙氣溫度為300-700℃的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)。本實(shí)用新型的上述鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，使得噴入鍋爐中的氨基物質(zhì)溶液大部分被分解為氨氣，到達(dá)SCR反應(yīng)器時氨氣濃度可達(dá)到上千個ppm，提高了氨基物質(zhì)的利用率。
文檔編號B01D53/56GK202061539SQ201120063430
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者曲景宏, 朱利民, 馬力 申請人:北京洛卡環(huán)保技術(shù)有限公司