[发明专利]一种用于尿素直喷热解工艺的计量分配系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于尿素直喷热解工艺的计量分配系统及方法，除盐水母管的入口处设置有第三手动阀门、第二过滤器及自力式减压阀，混合器的一个入口依次经转子流量计、止回阀及节流阀与除盐水母管相连通，混合器的另一个入口依次经电磁流量计、调节阀及第二手动阀门与尿素溶液母管相连通，混合器的出口与喷枪的入口相连通，该系统及方法能够使得尿素直喷热解系统在不同的运行工况下，通过调节进入到喷枪中尿素溶液的流量，保证进入尿素热解喷枪的液体压力稳定在最佳的工况点，保证尿素直喷热解系统各喷枪稳定的雾化效果，使得尿素直喷热解系统稳定可靠运行。

技术领域

本发明涉及一种计量分配系统及方法，具体涉及一种用于尿素直喷热解工艺的计量分配系统及方法。

背景技术

由于液氨是一种有毒的危险化学品，近年来，以尿素制备还原剂的 SCR脱硝技术获得了广泛的应用。传统的尿素热解技术和尿素水解技术是两种应用比较广泛的还原剂制备技术。尿素热解需要使用电加热器或高温烟气换热器将热一次风加热到500～600℃，送入到热解炉内使尿素溶液热解得到SCR脱硝反应的还原剂；而尿素水解技术是利用一定温度和压力(0.4～0.6MPa、140～160℃)的蒸汽在水解反应器内使尿素溶液发生水解反应，产生SCR脱硝反应的还原剂。这两种尿素制氨技术都需要单独的热解或水解系统来产生氨气，并且都需要消耗大量热源，系统较为复杂，能耗较高，运行成本较高，在一定程度上制约了尿素热解和水解技术的工程应用。而尿素烟道直喷热解技术是将尿素溶液雾化喷入烟道中，利用高温烟气(温度在300-700℃)的热量将尿素溶液热解生成 NH₃和HNCO，供下游SCR脱硝反应使用。

由于烟道尺寸一般比较大，为了获得比较好的热解产物与烟气混合均匀性，通常需要在烟道内布置多支喷枪。在尿素直喷热解系统实际运行时，由于机组工况的变化造成脱硝系统入口NOx变化，从而需要改变进入尿素热解喷枪的尿素溶液流量，进入尿素热解喷枪的液相只有尿素溶液，那么进入喷枪的液体压力会发生变化，从而影响喷枪的雾化效果。在某些工况，尿素热解喷枪所需要的尿素溶液流量较小，喷枪伸入烟道内较远，容易造成喷枪内低流速的尿素溶液蒸发，从而堵塞喷枪。因此在应用尿素直喷热解工艺时，需要设计除盐水与尿素溶液混合后再进入尿素热解喷枪内。由于烟道尿素直喷热解技术需要布置较多数量的喷枪，如果每支喷枪都设计单独的稀释系统进行实时的调节，则需要大量的调节阀组，一方面系统成本增加，另一方面也增加了系统调节的难度。

所以为了使尿素直喷热解系统稳定高效的运行，需要设计一种系统简单、自动调节便捷计量分配系统。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于尿素直喷热解工艺的计量分配系统及方法，该系统及方法能够使得尿素直喷热解系统在不同的运行工况下，通过调节进入到喷枪中尿素溶液的流量，保证进入尿素热解喷枪的液体压力稳定在最佳的工况点，保证尿素直喷热解系统各喷枪稳定的雾化效果，使得尿素直喷热解系统稳定可靠运行。

为达到上述目的，本发明所述的用于尿素直喷热解工艺的计量分配系统包括尿素溶液母管、除盐水母管、喷枪及混合器，其中，尿素溶液母管的入口处设置有第一手动阀门及第一过滤器，除盐水母管的入口处设置有第三手动阀门、第二过滤器及自力式减压阀，混合器的一个入口依次经转子流量计、止回阀及节流阀与除盐水母管相连通，混合器的另一个入口依次经电磁流量计、调节阀及第二手动阀门与尿素溶液母管相连通，混合器的出口与喷枪的入口相连通。

喷枪为单流体雾化喷枪。

还包括压缩气体母管，其中，喷枪为双流体雾化喷枪，其中，双流体雾化喷枪的一个入口与混合器的出口相连通，双流体雾化喷枪的另一个入口与压缩气体母管相连通。

双流体雾化喷枪的入口依次经手动压力调节阀及第四手动阀门与压缩空气母管相连通。

压缩空气母管的入口处设置有第五手动阀门、第三过滤器及过滤减压阀。