本發(fā)明屬于適用于大型電站鍋爐、余熱鍋爐等環(huán)保煙氣處理領域，涉及脫硝系統(tǒng)中還原劑尿素溶液的制備技術，尤其涉及一種脫硝系統(tǒng)還原劑尿素溶液制備的自攪拌系統(tǒng)。

背景技術：

為應對日益嚴苛的環(huán)保要求，降低NOx的排放，煙氣脫硝技術應運而生。目前煙氣脫硝方法主要通過低氮燃燒技術在源頭控制NOx的生成，然后采用選擇性催化還原法(SCR)或非選擇性催化還原法(SNCR)使還原劑與煙氣中的NOx反應，生成N₂和H₂O，從而降低NOx的排放濃度。脫硝系統(tǒng)中使用的還原劑主要為尿素、液氨和氨氣，而尿素以其較高的安全可靠性得到越來越多的應用。

傳統(tǒng)的尿素溶液制備工藝為：向尿素溶解罐中注入一定量的除鹽水，通過蒸汽加熱盤管或者電加熱裝置將除鹽水加熱至一定溫度，然后開啟尿素溶解罐機電攪拌器和尿素溶解泵，通過尿素料倉或者尿素槽車氣力輸送的方式經單個直管向尿素溶解罐中注入尿素顆粒；在攪拌器的不斷攪動作用下，尿素溶液通過尿素溶解泵回流至尿素溶解罐管線上安裝的密度計監(jiān)測溶液的密度，最終配制成特定濃度的尿素溶液。

此工藝存在的問題為：1、在尿素溶解過程中需使用機電攪拌器，不僅增加了設備購置和箱體頂部加固帶來的投資成本，而且增加了設備運行及日常維護帶來的檢修成本；2、攪拌器的攪拌作用僅在葉輪附近有較大的擾動力，離葉輪越遠，攪拌作用越差；而且，攪拌器的存在使得工藝控制較為復雜，不利于控制及操作的優(yōu)化，且攪拌器為單一設置，無備用，對系統(tǒng)的可靠運行增加了潛在的故障點；3、尿素顆粒為單一的直管進料，尿素顆粒分散不均，不利于尿素的溶解；4、每座尿素溶解罐常規(guī)設置兩臺尿素溶解泵，一運一備設置，傳統(tǒng)工藝未充分利用現(xiàn)有設備，造成了浪費。

通過公開專利文獻檢索，發(fā)現(xiàn)如下兩篇相關專利文獻：

1、一種尿素反應釜的攪拌裝置(CN203425808U)，包括驅動裝置、攪拌軸和槳葉，所述驅動裝置連接有攪拌軸，攪拌軸的另一端設有槳葉，所述槳葉為半圓弧形，所述槳葉上設有加強桿，所述加強桿固定在攪拌軸上，所述攪拌軸、槳葉和加強桿設有防腐層；實現(xiàn)結構簡單，可以變換槳葉和加強桿的結構形狀，有效的充分的進行攪拌，并且可以防止攪拌裝置的腐蝕，增長其使用壽命。

2、一種尿素水溶液脫蠟反應器攪拌裝置(CN201711105U)，它是由軸、葉片、刮板所組成，通過將葉片結構為菱形結構，均勻分布在軸上，葉片間距為菱形短對角線長度的8-12倍，菱形的長短對角線長度比為5∶2，其葉片短對角面與軸向成35°角；在菱形葉片的頂端設置有刮板，刮板與軸向平行，刮板的長度為葉片間距的1.5-3倍的方法，可以有效地克服老式產品存在的缺陷。

通過技術特征的對比，上述公開專利文獻于本發(fā)明申請的發(fā)明目的及技術方案不相同，不會影響本發(fā)明申請的創(chuàng)造性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種脫硝系統(tǒng)還原劑尿素溶液制備的自攪拌系統(tǒng)，實現(xiàn)無機電攪拌器的尿素溶解自動攪拌功能，同時兼有尿素顆粒均勻進料的特點，保證尿素溶解罐的正常工作。

本發(fā)明所實現(xiàn)目的的技術方案為：

一種脫硝系統(tǒng)還原劑尿素溶液制備的自攪拌系統(tǒng)，在尿素溶解罐內底部環(huán)向敷設有蒸汽加熱盤管，在尿素溶解罐內設置有尿素溶解自攪拌排管，該尿素溶解自攪拌排管在尿素溶解罐內部分徑向連通固裝有單層或者多層的尿素溶解自攪拌支管，在每一尿素溶解自攪拌支管上均布設置有噴嘴；尿素溶解自攪拌排管的入口與尿素溶解泵的出口相接，其間的回流管線上設置有密度計及尿素溶液回流閥門；尿素溶解泵的入口與尿素溶解罐連通，在尿素溶解泵與尿素溶解罐連通的管路上還設置有溶解泵吸入口閥門，尿素溶解泵的出口通過儲存罐閥門連通尿素溶液儲存罐；在尿素溶解罐頂部的尿素溶解自攪拌排管周邊的尿素溶解罐上徑向均布設置有多個尿素顆粒進料分布管，每一尿素顆粒進料分布管的出口下端徑向均布多個向下傾斜的進料分支管，每個進料分支管上均設置有垂直向下的切向開口槽。

而且，所述尿素溶解泵通過兩條分支管路與尿素溶解罐相連，該兩條分支管路上的尿素溶解泵均設置有溶解泵吸入口閥門。

而且，所述尿素溶解自攪拌支管設置的噴嘴與尿素溶解自攪拌支管呈向下的傾斜角度

而且，所述每個進料分支管上所設置的垂直向下的切向開口槽，該切向開口槽沿尿素顆粒流動方向，切向開口槽的尺寸成錐形逐漸增大。

而且，所述尿素溶解自攪拌排管設置在尿素溶解罐內的中軸部位。

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：

1、本系統(tǒng)無需機電攪拌器，可充分利用現(xiàn)有設備提供動力的自攪拌裝置，提高了脫硝系統(tǒng)的整體經濟性，進一步優(yōu)化及簡化了工藝控制，使得系統(tǒng)運行的可靠穩(wěn)定性增強。

2、本系統(tǒng)使尿素顆粒均勻進料，易于尿素的擴散；具備自攪拌功能，可取代尿素溶解機電攪拌器，由此簡化了工藝控制及減少故障點，有效降低了投資和維護成本，運行安全可靠，可廣泛應用于尿素溶液制備系統(tǒng)中。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結構示意圖；

圖2為圖1的A-A向截面剖視圖；

圖3為圖1的尿素顆粒進料分布管支管開口示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能一次限定本發(fā)明的保護范圍。

一種脫硝系統(tǒng)還原劑尿素溶液制備的自攪拌系統(tǒng)，該系統(tǒng)的結構是：

參見圖1、2、3，在尿素溶解罐5內底部環(huán)向敷設有蒸汽加熱盤管11，在尿素溶解罐內設置有尿素溶解自攪拌排管4，該尿素溶解自攪拌排管在尿素溶解罐內部分徑向連通固裝有單層或者多層的尿素溶解自攪拌支管12，在每一尿素溶解自攪拌支管上均布設置有傾斜向下的噴嘴13，噴嘴的規(guī)格根據實際流量選定，噴嘴的數(shù)量則由攪拌強度和尿素溶解罐尺寸確定。本實施例附圖中，所述尿素溶解自攪拌支管為上下的兩排，且每排尿素溶解自攪拌支管為徑向均布的四根。

尿素溶解自攪拌排管的入口與尿素溶解泵9的出口相接，其間的回流管線上設置有密度計6及尿素溶液回流閥門7，尿素溶解泵的入口與尿素溶解罐連通，在尿素溶解泵與尿素溶解罐連通的管路上還設置有溶解泵吸入口閥門10，尿素溶解泵的出口通過儲存罐閥門8連通尿素溶液儲存罐。本實施例附圖中，所述尿素溶解泵為兩個，即尿素溶解泵通過兩條分支管路與尿素溶解罐相連，該兩條分支管路上的尿素溶解泵均設置有溶解泵吸入口閥門；(在具體項目中，大多數(shù)設兩臺尿素溶解泵，一運一備；個別的會設置一臺，即無備用；或三臺，一運兩備，實施例中的兩臺應不能限定發(fā)明的內容)

在尿素溶解罐頂部的尿素溶解自攪拌排管周邊的尿素溶解罐上徑向均布設置有多個尿素顆粒進料分布管2，每一該尿素顆粒進料分布管的入口與外界的尿素料倉或氣力輸送槽車相連，每一尿素顆粒進料分布管的出口下端徑向均布多個向下傾斜的進料分支管3，每個進料分支管上均設置有垂直向下的切向開口槽14，參見圖3，該切向開口槽沿尿素顆粒流動方向，切向開口槽的尺寸成錐形逐漸增大，以使尿素顆粒的進料能夠在進料分支管上分布均勻。

在尿素溶解罐上還安裝有排風扇1及常規(guī)的溫度及液位指示儀表。

較優(yōu)的，所述尿素溶解自攪拌排管設置在尿素溶解罐內的中軸部位。

本發(fā)明中使用的閥門最好為電動閥門。

本發(fā)明的工作原理是：

在尿素溶解期間，開啟尿素溶液回流閥門，關閉儲存罐閥門，尿素溶解泵通過尿素溶解自攪拌排管回流至尿素溶解罐內；當尿素配制完成后，開啟儲存罐閥門，關閉尿素溶液回流閥門，尿素溶液輸送至尿素溶液儲存罐內。在尿素回流管線上可根據制備工藝需要安裝密度計，以監(jiān)測尿素溶液的密度。

本發(fā)明采用上述制備裝置進行尿素溶液制備的具體工藝為：

⑴打開廠區(qū)除鹽水閥門，向尿素溶解罐內注入一定量的除鹽水，打開蒸汽加熱盤管閥門，將除鹽水加熱至70℃以上，然后將蒸汽閥門自動聯(lián)鎖，控制溶液的溫度不低于50℃。

⑵關閉尿素溶液至尿素溶液儲存罐的閥門，開啟尿素溶解泵及出口至尿素溶解自攪拌排管的閥門，保持尿素溶解泵通過尿素溶解自攪拌排管回流至尿素溶解罐的管路暢通。

⑶回流管路中如安裝有密度計，則需開啟密度計前后的閥門，關閉其旁路閥門；開啟排風扇，防止尿素溶解罐在尿素制備過程中形成過高正壓。

⑷通過尿素料倉或氣力輸送槽車向尿素溶解罐內注入尿素顆粒，尿素顆粒經尿素顆粒進料分布管均勻的分布進料，避免單一直管進料過于集中不易分散的不足；在尿素顆粒加入過程中，尿素溶解泵不斷吸入位于尿素溶解罐底部的溫度較高、密度較低的溶液，經尿素溶解自攪拌排管回流至上層溫度較低、尿素密度較高的區(qū)域，尿素溶液經尿素溶解自攪拌排管上的噴嘴噴射而出，由于每層噴嘴均為傾斜向下布置，由噴嘴流出的溶液具有較大的斜向沖擊力，在每層噴嘴的協(xié)同作用下，尿素溶液沿沖擊力方向做環(huán)向運動，加快了尿素溶液的摻混和擾動，提高了尿素溶解的速度，同時，多層均布的自攪拌排管能使尿素溶液充分的摻混，更易形成密度均一的溶液。

⑸通過回流管線上的密度計或其他測量裝置，實時觀察尿素溶液的密度或組成，當配置完成特定濃度或組分的尿素溶液后，開啟尿素溶液至尿素溶液儲存罐的閥門，關閉尿素溶解泵的回流閥門，將尿素溶液輸送至尿素溶液儲存罐備用。

⑹依次關閉加熱蒸汽閥門、尿素溶解泵及排風扇，沖洗尿素溶液管線，此時，尿素溶液制備完成。

本發(fā)明中所使用的設備，如無特殊說明，均為本領域內的常用設備，本發(fā)明中所使用的方法，如無特殊說明，均為本領域內的常規(guī)方法。