[实用新型]一种具备尿素烟气热解功能的全负荷脱硝装置

说明书

本实用新型一种具备尿素烟气热解功能的全负荷脱硝装置涉及锅炉技术领域。采用“尿素烟气热解”、“全负荷脱硝”关键技术，由锅炉尾部烟道转向室、旁路烟道、旁路烟道调节门、膨胀节、关断门、尿素溶液计量分配装置、尿素溶液喷枪、氨气均流装置构成、主烟道调节门等设备，在尾部烟道转向室，低温过热器上方取一烟气旁路，旁路烟道内布置喷氨装置和类似锅炉中隔墙的一种结构，能实行锅炉全负荷脱硝及尿素烟气热解。代替了尿素热解时所需的电能或其它燃料能。该装置取代的已有公知技术中的尿素热解炉、稀释风电加热器或燃油/气风道加热器、喷氨格栅等设备，其结构简单巧妙、效果稳定可靠。

技术领域

本发明的一种具备尿素烟气热解功能的全负荷脱硝装置，涉及锅炉技术领域；具体涉及烟气SCR脱硝技术领域。

背景技术

目前，国内火力发电厂广泛采用SCR（选择性催化还原法）控制NOx 的排放。不同的催化剂适宜的反应温度不同，而且脱硝装置的进口烟气温度随锅炉负荷变化而变化。当锅炉负荷降到机组负荷50%～60%时，SCR反应器入口烟气温度较低，一方面催化剂活性会比较低，另外一方面，还原剂氨与烟气中的SO₃反应生成硫酸氢氨会沉积在催化剂上，进一步降低催化剂的活性，甚至造成催化剂不可逆的活性降低。故此，烟气脱硝的已有公知技术与现状存在着的诸多不足、缺陷与弊端是显而易见的。

利用尿素作为还原剂的SCR脱硝技术，需要将尿素溶液喷入热解炉进行热解后得到氨气，用于脱硝。已有公知技术一般利用电加热器或燃油/气热风炉得到尿素热解所需要的热量及温度环境。该技术存在能耗较大、运行成本搞、效率较低等问题。

基于发明人的专业知识与工作经验及对事业的不懈追求，在认真调查、分析、了解、总结、研究已有公知技术及现状基础上，特采取“全负荷脱硝”及“尿素烟气热解”关键技术，研制成功了“一种具备尿素烟气热解功能的全负荷脱硝装置”。本发明利用计算机模拟流场条件，建立采样部位流场数学模型。然后根据模拟计算结果，优化烟道形状。保证启炉时SCR入口烟温不够的情况，能够将锅炉尾部烟道转向室处高温烟气引至SCR入口烟道，通过旁路烟道提高SCR入口烟温。为顺利投运SCR系统提供条件。

旁路烟道上设置尿素溶液喷枪，满足喷氨要求时，喷氨量随着锅炉负荷变化而自动调节。尿素溶液在旁路烟道内被从转向室引入的高温烟气直接热解，变成氨气和水、二氧化碳。经过尿素溶液喷枪后的气体为氨气烟气混合气体，混合气体通过旁路烟道内氨气均流装置后，实现浓度场稳定后送入SCR入口烟道。

该技术能够满足锅炉运行全负荷下的脱硝运行。同时又能实现尿素的烟气直接热解，避免了利用电能、燃油、天然气这样的高阶热源热解尿素，由于利用旁路烟道的分区代替了尿素热解所需的外置热解炉，使尿素热解装置的制造成本降低，系统配置简化。本发明的研制成功，有效的解决了已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊端。

发明内容

本发明采取“尿素烟气热解”、“全负荷脱硝”关键技术，由旁路烟道调节门、关断门、尿素溶液喷枪、尿素溶液计量分配装置、旁路烟道、旁路烟道氨气均流装置、主烟道调节门、旁路烟道氨气均流装置、旁路烟道分隔板构成，其旁路烟道、旁路烟道调节门、尿素溶液计量分配装置、尿素溶液喷枪、旁路烟道氨气均流装置固定连接，其旁路烟道上设置有膨胀节、尿素溶液计量分配装置、尿素溶液喷枪且与烟道壁固定连接，关断门设置在旁路烟道中后端。