[发明专利]一种基于烧结烟气补热进行尿素热解制氨的装置

说明书

本发明涉及一种基于烧结烟气补热进行尿素热解制氨的装置，包括燃烧单元、尿素热解单元、喷氨单元，燃烧单元用于将烟气加热至指定温度，燃烧单元与烧结烟气输送管、空气输送管相连通；尿素热解单元用于产生氨气，尿素热解单元包括尿素溶液制备系统、入口与尿素溶液制备系统相连通的热解室，燃烧单元出口与热解室入口相连通，喷氨单元用于将燃烧单元的烟气、尿素热解单元的氨气混合后喷出，喷氨单元与燃烧单元的出口、热解室的出口相连通。本发明以尿素热解替代液氨和氨水蒸发制氨来提高系统的安全性，燃烧后产生的高温烟气作为尿素热解的热源降低运行成本，将高温烟气与氨气混合后同时注入脱硝烟道，从而保证温度分布和氨分布的均匀性。

技术领域

本发明涉及一种制氨装置，具体涉及一种基于烧结烟气补热进行尿素热解制氨的装置。

背景技术

烧结工序是利用烧结机将铁矿石与其他原料混合生产具有适当强度、形状及孔隙度并能够满足后续炼铁需求的烧结矿颗粒的过程，是钢铁生产的重要环节，该工序中生产的烧结矿是钢铁冶炼的重要原材料。烧结工序的废气是钢铁行业的主要大气污染排放来源之一，包含粉尘、SO₂、NO_x、CO、二噁英等多种污染物。当前对烧结烟气进行超低排放治理的路线中，多采用SCR脱硝工艺控制烟气NO_x浓度。常规脱硝工艺流程中液氨或氨水制氨构成危险源，随着国家对安全生产的日益重视，相关限制措施不断出台，由于尿素不属于危险产品，且便于运输和储存，尿素制氨SCR脱硝工艺应在钢铁、水泥等非电行业的烟气污染物治理上逐渐推广应用。其中尿素热解制氨方式通常采用电加热或蒸汽加热作为热源，需要消耗高品质的能源，运行成本高。

SCR脱硝常规催化剂的工作温度区间在280~420℃范围内，低温催化剂的工作温度区间在180~280℃范围内。烧结机出口烟气温度较低，一般处于110~160℃范围，因此要满足催化剂使用条件，一般通过热风炉燃烧高炉煤气产生高温烟气与烧结烟气在烟道内混合，并结合脱硝进出口布置GGH烟气换热器以实现加热烧结烟气的目的。如能利用此处高温烟气作为尿素热解的热源，将有效简化工艺设备，降低运行成本。

现有烧结烟气SCR脱硝技术中脱硝喷氨系统与烟气补热系统一般是独立分开的，喷氨系统多采用液氨或氨水作为制氨原料，烟气补热系统多以燃料在热风炉燃烧产生的高温烟气作为低温烧结烟气的加热热源。

公开号为CN110772915A的中国专利公开了一种烧结烟气SCR脱硝系统工艺，该工艺采用氨水蒸发制氨，利用脱硝出口净烟气作为稀释风运输氨气，并通过热风炉燃烧高炉煤气加热原烟气，但是，氨水是《危险化学物品名表》（GB12268-90）规定的危险品，存在一定安全风险，热风炉出口烟气没有采用和喷氨格栅一样的方式注入烟道，易造成混合后烟气温度分布不均。

公开号为CN209778319U的中国专利公开了一种基于高温烟气的尿素热解制氨装置，该装置适用于燃煤锅炉，通过抽取锅炉尾部烟道高温烟气作为尿素热解制氨的热源，但其并不适用于钢铁行业烧结烟气，且由于锅炉尾部烟气含尘量大，需要额外增加一套高温除尘设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于烧结烟气补热进行尿素热解制氨的装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于烧结烟气补热进行尿素热解制氨的装置，其包括燃烧单元、尿素热解单元以及喷氨单元，其中：

所述的燃烧单元用于将烟气加热至指定温度，所述的燃烧单元分别与烧结烟气输送管、空气输送管相连通；

所述的尿素热解单元用于产生氨气，所述的尿素热解单元包括尿素溶液制备系统、入口与所述的尿素溶液制备系统相连通的热解室，所述的燃烧单元出口与所述的热解室入口相连通，

所述的喷氨单元用于将所述的燃烧单元的烟气、所述的尿素热解单元的氨气混合后喷出，所述的喷氨单元分别与所述的燃烧单元的出口、所述的热解室的出口相连通。