[发明专利]一种多区域喷射的多功能尿素直喷热解装置和方法

说明书

本发明公开了一种多区域喷射的多功能尿素直喷热解装置和方法，所述省煤器下方烟道包括第一水平烟道、第一竖直烟道、第二水平烟道及第二竖直烟道，其中，第一水平烟道的出口与第一竖直烟道的下端相连通，第一竖直烟道的上端与第二水平烟道的一端相连通，第二水平烟道的另一端与第二竖直烟道的上端相连通，第一水平烟道内设置有第一烟气混合器，第一竖直烟道内设置有第二烟气混合器，第一水平烟道的入口处、第一烟气混合器的入口处、第二烟气混合器的入口处均插入有双流体雾化喷枪，第二竖直烟道内设置有若干脱硝催化剂层；计量分配模块的出口与各双流体雾化喷枪的入口相连通，该装置和方法具有结构简单、能耗低且可靠性较高的特点。

技术领域

本发明涉及一种热解装置和方法，具体涉及一种多区域喷射的多功能尿素直喷热解装置和方法。

背景技术

选择性催化还原(SCR)技术在火电厂烟气脱硝技术中应用较为广泛，SCR脱硝技术的还原剂为氨气。目前氨气主要依靠液氨蒸发、尿素热解和尿素水解工艺来获取。由于液氨是一种有毒的危险化学品，当氨气泄漏时，会造成相当大的危害。因此使用尿素制备还原剂近年来收到了广泛的关注。传统的尿素制备还原剂技术主要有尿素热解炉热解技术和尿素水解技术，但是尿素热解炉热解技术和尿素水解技术存在系统复杂、能耗高、初投资高等问题。尿素直喷热解技术是将尿素溶液雾化后喷入SCR进口烟道，利用SCR进口烟道内的高温烟气热量将尿素溶液热解成SCR脱硝所需要的还原剂，其系统简单、能耗较低，受到了一定的关注。

一种利用SCR系统的尿素溶液烟道内直喷热解装置(201520015482.8)是将尿素溶液雾化后喷入SCR进口竖直烟道，且尿素溶液喷枪在SCR进口竖直烟道中呈网格状布置。这种装置存在以下问题：(1)尿素直喷热解喷枪按照网格状布置，在烟道内插入深度较深，由于单支喷枪内尿素溶液流量较小，流速低，高温烟气容易使尿素溶液喷枪内的尿素溶液蒸干而堵塞喷枪；(2)喷枪插入烟道内部，烟气中的灰容易堵塞喷嘴，且喷枪长期处于高温含尘烟气中，容易造成喷枪枪杆迎风面磨损，降低尿素直喷热解装置可靠性。(3)尿素直喷热解喷枪只安装于SCR进口竖直烟道，尿素直喷热解装置的容错能力低，即可靠性低。

可以看出，传统的尿素热解炉热解技术和尿素水解技术系统复杂、能耗高；而前期提出的尿素直喷热解装置也存在可靠性低等问题，需要进行较大幅度的改进。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多区域喷射的多功能尿素直喷热解装置和方法，该装置和方法具有结构简单、能耗低且可靠性较高的特点。

为达到上述目的，本发明所述的多区域喷射的多功能尿素直喷热解装置，安装于省煤器下方烟道内，所述省煤器下方烟道包括第一水平烟道、第一竖直烟道、第二水平烟道及第二竖直烟道，其中，第一水平烟道的出口与第一竖直烟道的下端相连通，第一竖直烟道的上端与第二水平烟道的一端相连通，第二水平烟道的另一端与第二竖直烟道的上端相连通，第一水平烟道内设置有第一烟气混合器，第一竖直烟道内设置有第二烟气混合器，第一水平烟道的入口处、第一烟气混合器的入口处、第二烟气混合器的入口处均插入有双流体雾化喷枪，第二竖直烟道内设置有若干脱硝催化剂层；

所述多功能尿素直喷热解装置包括计量分配模块，计量分配模块的出口与各双流体雾化喷枪的入口相连通。

第一水平烟道与第一竖直烟道的连通位置处、第一竖直烟道与第二水平烟道的连通位置处以及第二水平烟道与第二竖直烟道的连通位置处均设置有烟气导流装置。

双流体雾化喷枪的喷射方向与烟气的流动方向相垂直。

双流体雾化喷枪插入到烟道内的长度小于等于50mm。

第一水平烟道与第一竖直烟道的连通位置处的底部设置有灰斗。

在工作时，向双流体雾化喷枪通入一路保护空气，保护空气在喷出的尿素液滴的外层形成一层气膜。

省煤器下方烟道内的烟气温度为290-400℃。