[实用新型]直喷尿素法SCR烟气脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型属于烟气净化技术领域，具体涉及一种SCR烟气脱硝装置。

背景技术

氮氧化物作为主要的大气污染物之一，已受到越来越多的关注，其将成为继脱硫之后国家污染控制的又一重点领域。SCR（selective catalyst reactive）烟气脱硝技术是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术之一，有脱硝效率高、选择性好、运行稳定可靠等优点，自七十年代后期在日本安装第一台电厂SCR装置以来，得到迅猛发展，在日本已有超过170个商业SCR装置在运行，装机容量接近100,000MW；欧洲自1985年引进SCR技术以来，也得到迅速普及，目前装机容量已达60,000MW。SCR脱硝装置已成为发达国家电厂的必备，其工作原理是在 280-420 ℃温度下，烟气中的 NO_x 和上游烟道内喷入的还原剂 NH₃ 在催化剂作用下发生还原反应，生成N₂和H₂O等。

SCR脱硝工艺需要氨作为还原剂，一般有三种形态：液氨、尿素、氨水。目前使用较多的为液氨，大多SCR脱硝技术也都采用此工艺，但由于液氨装置属于高危险品，其储存，运输都极为不便，且对电厂及周边环境都存在较大的安全隐患，因此在一些人口较为集中或靠近市区的一些电厂开始采用尿素作为其还原剂以提高脱硝装置的安全性。尿素制取氨，通常有两种方法：热解和水解。水解法是将尿素以水溶液的形式加以分解，热解法是直接快速加热雾化后的尿素溶液进行分解。尿素水解目前主要采用AOD 方法和U2A 方法, AOD 法起始于1996～1997 年, U2A 方法大约在1999 年。尿素作为还原剂的脱硝工艺主要是将固态的尿素先制成尿素溶液，通过单独的热解或水解系统将尿素溶液制成氨气，通入反应器与催化剂反应，由于单独的热解或水解系统加大了脱硝工艺的投入成本和运行成本，同时尿素热解或水解工艺存在技术较为复杂，成本较高等问题，制约着其普及和发展。

水解尿素法的AOD 方法的专利( 美国专利号: 5985224、6093380 和6616901) 拥有者为Hera, LLC 公司, U2A 方法的专利拥有者是EC&C Technologies, Inc 公司( 美国专利号: 6077491) ，热解法的专利拥有者是美国美国燃料技术公司NOx OUTULTRA工艺，各种方法均有相应的特点和工业应用业绩。中国专利：一种利用尿素溶液法的烟气脱硝装置（专利200810101981.3），是通过加热尿素溶液来制取氨气进行反应的脱硝系统；用于烟气脱硝的尿素热解反应器(专利：200910242923.7)，是发明了一套热解反应炉来抽取氨气。目前的专利技术都是通过单独的热解或水解系统来生成氨气，一般通过外加燃料加热，需要消耗大量热源，运行成本高，并且水解或热解法单独分解系统的投资成本高。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种直喷尿素法SCR烟气脱硝装置，无需建立单独的尿素热解或水解系统，减少投资成本，同时无需外加燃料加热，最大程度的节约能量消耗，降低运行成本。

本实用新型的直喷尿素法SCR烟气脱硝装置，包括SCR反应器，引用SCR反应器烟道内的烟气对尿素进行预加热的尿素加热器，以及尿素喷射器，所述尿素加热器的尿素出口与尿素喷射器的尿素入口连通，尿素喷射器的喷嘴接入SCR反应器上游烟道内。

进一步，还包括尿素研磨系统，所述尿素研磨系统包括依次连通的尿素储仓、研磨机和螺旋给料机，所述螺旋给料机的出料口与所述尿素加热器的尿素入口连通；

进一步，所述SCR反应器上游烟道内尿素喷射器的喷嘴后设有静态混合器，静态混合器的安装位置距离SCR反应器的入口大于５倍静态混合器的长度；

进一步，所述尿素喷射器为采用热蒸汽作为动力源的气固喷射器；

进一步，所述尿素喷射器的喷嘴设有多个喷点；

进一步，所述对尿素进行预加热的烟气是以多点引取的方式引自于SCR反应器下游烟道，且烟道上引出点位于返回点前。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过向SCR反应器上游烟道内直接喷入尿素，充分利用烟气本身温度来加热和分解尿素，从而得到氨气，烟气中的 NO_x和氨气在催化剂作用下发生还原反应，生成N₂和H₂O，达到去除烟气中氮氧化物的目的；本实用新型与现有技术相比，在达到相同的脱硝效果的同时，无需建立单独的尿素热解或水解系统，减少了投资成本，同时无需外加燃料加热，最大程度的节约能量消耗，降低运行成本。