[实用新型]尿素水解法SCR脱硝系统的氨蒸混合喷射装置

说明书

一种尿素水解法SCR脱硝系统的氨蒸混合喷射装置，属于火力发电设备改造技术领域。本实用新型的目的是设计提供一种以再热蒸汽作为稀释氨气的介质、增压源的尿素水解法SCR脱硝系统的氨蒸混合喷射装置。本实用新型在氨气管路系统的氨气流量计与氨气调整门门后手动门之间的管路上安装有相通的侧氨气管路，侧氨气管路通过吸入室氨气管与氨蒸混合增压器连通，氨蒸混合增压器与旋流管路通过管路连通，旋流管路通过侧氨蒸管路与笛管式喷枪机构连通，笛管式喷枪机构置于烟气管道内；氨气调整门门后手动门与氨空混合器之间的管路通过旁支管路与氨蒸混合增压器的蒸汽喷管连通。本实用新型解决了脱硝系统局部易堵塞问题、喷氨量过大、出口NOx不均匀、氨逃逸率高和脱硝效率低等问题。

技术领域

本实用新型属于火力发电设备改造技术领域。

背景技术

燃煤锅炉烟气选择性催化还原脱硝技术（Selective Catalytic Reduction，简称SCR），SCR脱硝技术是目前脱硝效率最高、最为成熟的一种烟气脱硝技术。其中还原剂的选择与应用技术是SCR工程应用的关键环节。现在国内普遍应用较多的还原剂为液氨和尿素，但从安全、场地和运行等因素的角度来考虑，我国大多数电厂都选择尿素水解工艺。尿素水解法脱硝是指在高温、高压的条件下将50%尿素溶液进行热解，发生化学反应生成含28.3%氨气、36.7%二氧化碳和35%水蒸气的水解的氨气，通过稀释热风将水解氨气喷入烟道内，使氨气与烟气中的NOx充分混合反应生成氮气和水，催化剂促使烟气中的NOx在温度300℃-420℃之间快速与氨气发生化学反应，从而达到脱硝的目的。其中氨气、烟气混合装置是SCR脱硝系统的关键部分，由于氨气的化学特性，水解的氨气需要通过氨空混合器（简称AAM）与锅炉热风混合稀释到体积份数降低到5％左右进入喷氨格栅(简称AIG)系统，混合稀释增压后再与烟道内的NOx进行反应。目前这种氨空混合+格栅喷氨方式在运行过程中至少存在以下缺点：

一、喷氨流量调节阀、流量计及喷氨笛管经常发生冷凝结晶物腐蚀堵塞问题：

水解的氨气湿度大腐蚀性强并含有缩二脲及其它缩合物，在温度降低（低于130C°）的情况下极易冷凝成结晶物，由于流量调节阀、流量计及喷氨喷嘴有节流作用，经常发生冷凝物和管道腐蚀产生的杂质易在此处堆积堵塞，原始设计并没有在线疏通吹扫装置，冷凝物结晶堵塞管道导致水解氨气流量满足不了环保脱硝效率的要求，堵塞严重需要开启旁路运行或停炉处理。

二、氨空混合器、混合联箱及喷氨格栅内积灰板结堵塞问题：

为了达到水解氨气能与烟气中的NOx均匀混合，以稀释风为驱动载体的氨空混合气体需要大量的高压头热稀释风，现有技术中多抽取（利用50KW离心风机）锅炉热一次风作为稀释风，因采用回转式空气预热器存在漏风率，烟气中的灰尘会漏入到一次风侧，导致一次热风含尘量增大，水解氨气与稀释风中的灰极易熔合产生板结现象，导致板结的灰堵塞氨空混合器、混合联箱及喷氨格栅，由于氨空混合风高压头低，无法在线进行处理，堵塞初期，必须加大氨气投入量来满足脱硝效率。

三、氨空混合式喷射系统在设备结构设计和温度场的位置选择上存在问题：

氨空混合式喷射系统采用喷氨格栅形式存在结构布置的不对称性，喷氨格栅选择的布置温度场位置布置不合理、距反应器催化剂较近，氨空混合物喷入烟道后，在较短的距离内不能使烟气中的氨与NOx充分混合、顶层催化剂上部烟气中的氨与NOx分布不均匀并且反应不充分影响脱硝效率。加之系统堵塞问题促使投入的氨气量增大，造成氨气投入量增加浪费尿素耗量、氨逃逸率高和脱硝效率低等问题。

发明内容

本实用新型的目的是设计提供一种以再热蒸汽作为稀释氨气的介质、增压源的尿素水解法SCR脱硝系统的氨蒸混合喷射装置。