[发明专利]利用尿素热解余热的SO3脱除系统及其脱除方法

权利要求书

1.利用尿素热解余热的SO₃脱除系统，其特征在于：包括空气加热器(1)、热解炉(2)、尿素喷枪(3)、碱性吸收剂喷枪(5)和涡流混合器(6)；所述空气加热器(1)的进气口与风机(11)连通、出气口通过管道与热解炉(2)的进气口连通；热解炉(2)进气口下方均匀设置有尿素喷枪(3)、出气口通过热解气管道(41)与喷氨管(42)连接，进入喷氨管(42)之前的脱除系统内设置有碱性吸收剂喷枪(5)，所述喷氨管(42)的出气口与燃煤烟道(43)连接，喷氨管(42)的喷射方向与烟气流动方向相反；喷氨管(42)的出气口下方倾斜设置有涡流混合器(6)，燃煤烟道(43)的进气口与锅炉(71)后的省煤器(72)出口连接、出气口依次与SCR反应器(73)、空气预热器(74)和除尘器(75)连接。

2.根据权利要求1所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统，其特征在于：所述尿素喷枪(3)的进液口通过尿素输送泵(31)与尿素溶液储罐(32)连接；所述碱性吸收剂喷枪(5)通过碱液输送泵(51)与碱性吸收剂溶液储罐(52)连接。

3.根据权利要求1所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统，其特征在于：所述碱性吸收剂喷枪(5)的数量为1-10个，每个碱性吸收剂喷枪(5)上带有1-7个喷嘴。

4.根据权利要求1所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统，其特征在于：所述碱性吸收剂喷枪(5)设置在热解炉(2)内、尿素喷枪(3)正下方，所述碱性吸收剂喷枪(5)与尿素喷枪(3)的高度差为0.5m-1.5m。

5.根据权利要求1所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统，其特征在于：所述碱性吸收剂喷枪(5)设置在热解气管道(41)内，所述碱性吸收剂喷枪(5)的喷射方向与热解气管道(41)内气流方向一致；所述碱性吸收剂喷枪(5)沿热解气管道(41)延伸方向并排设置。

6.根据权利要求1所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统，其特征在于：所述尿素喷枪(3)的喷射方向与热空气的流动方向垂直。

7.根据权利要求1所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统，其特征在于：所述涡流混合器(6)与烟气流动方向的夹角为30-40°；所述涡流混合器(6)固定在燃煤烟道(43)的内侧壁上。

8.权利要求1-7任意一项所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统的脱除方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、空气加热：空气经过加热，温度升至600-650℃；

步骤二、尿素热解：高温空气进入热解炉(2)，与喷入的尿素溶液接触，尿素溶液发生热解，生成大量的NH₃、HNCO和CO₂；

步骤三、吸收剂干燥：碱性吸收剂溶液雾化为细小液滴后，与尿素热解产物接触，碱性吸收剂液滴吸热瞬时蒸发干燥为细小颗粒，碱性吸收剂的喷射量为烟气中SO₃摩尔量的1～5倍；

步骤四、SO₃脱除：步骤三所得细小颗粒均匀分散后与烟气中的SO₃和水蒸气反应生成硫酸盐颗粒；

步骤五、除尘：经过SCR反应器(73)处理的烟气经过除尘器(75)过滤去除其中的硫酸盐颗粒，然后进入后续的净化处理。

9.根据权利要求8所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统的脱除方法，其特征在于：步骤二中尿素溶液的浓度为35-52％，尿素的喷射量为烟气中NO_X摩尔量的0.4～0.6倍。

10.根据权利要求8所述的利用尿素热解余热的SO₃脱除系统的脱除方法，其特征在于：步骤三中碱性吸收剂溶液的浓度为1-30％；所述碱性吸收剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或几种。