本發(fā)明涉及氨法脫硝,具體涉及一種基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng)及脫硝方法。
背景技術(shù):
1、氨法脫硝是一種常見的脫硝技術(shù),它利用液氨、氨水或尿素作為還原劑,通過與氮氧化合物反應(yīng)來實現(xiàn)脫硝。氨法脫硝技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力、化工、鋼鐵等行業(yè)的煙氣脫硝中,具有脫硝效率高、工藝穩(wěn)定等優(yōu)點。所謂脫硝是指從燃燒的煙氣中去除氮氧化物的過程,目的主要是為了防止環(huán)境污染。
2、氮氧化物(nox)是一種重要的大氣污染物,當(dāng)前,我國大氣復(fù)合污染日益嚴重,nox是導(dǎo)致酸雨、二次細顆粒物等問題的重要前體物。人為源排放的nox主要來自于煤等化石燃料的燃燒過程,燃煤電廠是nox排放最多的行業(yè),在燃煤電廠去除nox的技術(shù)路線中,scr選擇性催化還原脫硝技術(shù)為應(yīng)用最廣泛的技術(shù)路線,該技術(shù)路線中最常用的還原劑為尿素。
3、尿素作為煙氣脫硝還原劑時存在價格高,尿素?zé)峤饣蛩庵瓢蹦芎母?、設(shè)備流程復(fù)雜、初始投資高、造成煙氣脫硝成本高、經(jīng)濟效益差等缺點;另外,尿素?zé)o法直接分解產(chǎn)生氨氣,化學(xué)反應(yīng)中需有水的參與,工程應(yīng)用時需配制40%~60%濃度的溶液,溶液無論熱解或水解制氨時不僅浪費了水還因水的汽化或蒸發(fā)而大大增加了能耗。
4、因此,對于本領(lǐng)域研發(fā)人員來說,亟需研發(fā)一種具有設(shè)備流程簡單、能耗成本低的脫硝系統(tǒng)及脫硝方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,為解決上述存在的問題,本發(fā)明實施例提供了一種基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng)及脫硝方法,氨基甲酸氨儲存罐內(nèi)的氨基甲酸氨原料通過氨基甲酸氨出料口進入變頻計量給料裝置的裝置進料口,經(jīng)裝置出料口與煙風(fēng)道的高溫?zé)釤燂L(fēng)混合,氨基甲酸氨快速分解為氨氣和二氧化碳,經(jīng)過氨空混合器后送至脫硝裝置的脫硝反應(yīng)器的噴氨格柵處進行脫硝,該脫硝系統(tǒng)直接熱解氨基甲酸氨固體,相對于現(xiàn)有技術(shù)采用尿素?zé)o需配制成溶液,節(jié)水的同時也降低了能耗,具有設(shè)備少、流程簡單,能耗成本低等優(yōu)點,解決了現(xiàn)有技術(shù)中因采用尿素?zé)峤饣蛩庵瓢蹦芎母摺⒃O(shè)備流程復(fù)雜、脫硝成本高、經(jīng)濟效益差等缺點的技術(shù)問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例一方面提供了一種基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),包括制氨系統(tǒng)和脫硝裝置,所述制氨系統(tǒng)包括氨基甲酸氨儲存罐、變頻計量給料裝置和煙風(fēng)系統(tǒng);其中,所述氨基甲酸氨儲存罐包括氨基甲酸氨出料口;所述變頻計量給料裝置包括裝置進料口和裝置出料口,所述裝置進料口與所述氨基甲酸氨出料口連通;所述脫硝裝置包括煙風(fēng)道、設(shè)置在煙風(fēng)道上的氨空氨空混合器和高溫風(fēng)機,所述裝置出料口與所述煙風(fēng)道連通。
3、進一步地,所述制氨系統(tǒng)還包括控制裝置,所述控制裝置與所述變頻計量給料裝置連接,用于控制調(diào)節(jié)氨基甲酸氨的出料量。
4、進一步地所述高溫風(fēng)機與所述控制裝置連接。
5、進一步地,沿所述煙風(fēng)道的氣體流向,所述裝置出料口與所述煙風(fēng)道連通的連接處位于所述氨空混合器的上游;所述高溫風(fēng)機位于所述連接處的上游,以使所制氨氣與熱煙風(fēng)的充分混合。
6、進一步地,所述脫硝裝置包括脫硝反應(yīng)器,所述脫硝反應(yīng)器為scr反應(yīng)器,所述scr反應(yīng)器的反應(yīng)器入煙口與所述煙風(fēng)道的流出口連通,所述scr反應(yīng)器的反應(yīng)器出煙口與所述煙風(fēng)道的流入口連通。
7、進一步地,所述脫硝裝置包括脫硝反應(yīng)器,所述脫硝反應(yīng)器為scr反應(yīng)器,所述scr反應(yīng)器的反應(yīng)器入煙口與所述煙風(fēng)道的流出口連通,所述煙風(fēng)道的流入口與鍋爐熱一次風(fēng)連通。
8、本發(fā)明另一實施例提供了一種脫硝方法,包括上述任一實施例所述的基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),所述方法包括以下步驟:
9、s1、將氨基甲酸氨原料運送至現(xiàn)場,并將其輸送至氨基甲酸氨儲存罐待用;
10、s2、啟動高溫風(fēng)機,使得煙風(fēng)道內(nèi)到達預(yù)設(shè)溫度;
11、s3、啟動變頻計量給料裝置,氨基甲酸氨原料通過氨基甲酸氨出料口進入所述變頻計量給料裝置的裝置進料口,經(jīng)裝置出料口與所述煙風(fēng)道的熱煙風(fēng)混合,完成制氨;
12、s4、完成制氨后,氨氣與熱煙風(fēng)一同進入在煙風(fēng)道上設(shè)置的氨空混合器后,進入脫硝反應(yīng)器進行脫硝。
13、進一步地,高溫風(fēng)機啟動后,當(dāng)煙風(fēng)道內(nèi)的溫度達到預(yù)設(shè)溫度時,反饋給控制裝置,控制裝置控制變頻計量給料裝置啟動進行投料;否則,禁止投料。
14、進一步地,根據(jù)從鍋爐出口煙氣所含氮氧化合物的量,通過控制裝置控制變頻計量給料裝置,來調(diào)節(jié)氨基甲酸氨的出料量。
15、進一步地,所述煙風(fēng)道的流入口與所述scr反應(yīng)器的反應(yīng)器出煙口和/或鍋爐熱一次風(fēng)連通。
16、本發(fā)明的有益效果:
17、本發(fā)明通過一種基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng)及脫硝方法,該脫硝系統(tǒng)包括制氨系統(tǒng),所述制氨系統(tǒng)能夠直接熱解氨基甲酸氨原料制氨,相對于現(xiàn)有技術(shù)中脫硝系統(tǒng)采用尿素?zé)峤饣蛩庵瓢保∪チ嗣撍?、干燥等環(huán)節(jié),無需配制成溶液,節(jié)水的同時也降低了能耗;
18、并且氨基甲酸氨直接分解制氨所需能量遠小于尿素兩步分解產(chǎn)生氨氣所需能量,在具有節(jié)約能耗的同時,還能夠體現(xiàn)出脫硝系統(tǒng)制氨速度快、效率高的特點,進而還可以避免尿素分解不徹底易結(jié)晶堵塞管道的風(fēng)險。
19、具體地,本發(fā)明氨基甲酸氨儲存罐內(nèi)的氨基甲酸氨原料通過氨基甲酸氨出料口進入變頻計量給料裝置的裝置進料口,經(jīng)裝置出料口與煙風(fēng)道的高溫?zé)釤燂L(fēng)混合,氨基甲酸氨快速分解為氨氣和二氧化碳,經(jīng)過氨空混合器后送至脫硝裝置中脫硝反應(yīng)器的噴氨格柵處進行脫硝,具有設(shè)備少、流程簡單,能耗成本低及易于使用及維護等有益效果。
1.一種基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),包括制氨系統(tǒng)和脫硝裝置,其特征在于,所述制氨系統(tǒng)包括:
2.如權(quán)利要求1所述的基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),其特征在于,所述制氨系統(tǒng)還包括控制裝置,所述控制裝置與所述變頻計量給料裝置連接,用于控制調(diào)節(jié)氨基甲酸氨的出料量。
3.如權(quán)利要求2所述的基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),其特征在于,所述高溫風(fēng)機與所述控制裝置連接。
4.如權(quán)利要求1所述的基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),其特征在于,沿所述煙風(fēng)道的氣體流向,所述裝置出料口與所述煙風(fēng)道連通的連接處位于所述氨空混合器的上游。
5.如權(quán)利要求1所述的基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),其特征在于,所述脫硝裝置包括脫硝反應(yīng)器,所述脫硝反應(yīng)器為scr反應(yīng)器,所述scr反應(yīng)器的反應(yīng)器入煙口與所述煙風(fēng)道的流出口連通,所述scr反應(yīng)器的反應(yīng)器出煙口與所述煙風(fēng)道的流入口連通。
6.如權(quán)利要求1所述的基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),其特征在于,所述脫硝裝置包括脫硝反應(yīng)器,所述脫硝反應(yīng)器為scr反應(yīng)器,所述scr反應(yīng)器的反應(yīng)器入煙口與所述煙風(fēng)道的流出口連通,所述煙風(fēng)道的流入口與鍋爐熱一次風(fēng)連通。
7.一種脫硝方法,其特征在于,包括權(quán)利要求1-6所述的基于氨基甲酸氨熱解制氨脫硝系統(tǒng),所述方法包括以下步驟:
8.如權(quán)利要求7所述的脫硝方法,其特征在于,高溫風(fēng)機啟動后,當(dāng)煙風(fēng)道內(nèi)的溫度達到預(yù)設(shè)溫度時,反饋給控制裝置,控制裝置控制變頻計量給料裝置啟動進行投料;否則,禁止投料。
9.如權(quán)利要求7所述的脫硝方法,其特征在于,根據(jù)從鍋爐出口煙氣所含氮氧化合物的量,通過控制裝置控制變頻計量給料裝置,來調(diào)節(jié)氨基甲酸氨的出料量。
10.如權(quán)利要求7所述的脫硝方法,其特征在于,所述煙風(fēng)道的流入口與所述scr反應(yīng)器的反應(yīng)器出煙口和/或鍋爐熱一次風(fēng)連通。