【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種燃煤電廠用的煙氣脫硝系統(tǒng)，尤其涉及一種尿素溶液的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃煤電廠煙氣中的氮氧化物(nox)是主要的大氣污染物之一，目前主要應(yīng)用選擇性催化還原技術(shù)(scr)治理煙氣中的氮氧化物的排放，即利用還原劑有選擇性的與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，并生成無(wú)毒無(wú)污染的氮?dú)?n2)和水(h2o)，達(dá)到脫硝環(huán)保的目的。脫硝系統(tǒng)常用的還原劑有液氨、氨水及尿素溶液，選擇尿素作為還原劑，具有安全性高、來(lái)源廣泛、易于運(yùn)輸和儲(chǔ)存等特點(diǎn)，在環(huán)保領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其作用原理是將尿素溶液通過(guò)熱解裝置熱解成氨氣，送至scr系統(tǒng)中，再與煙氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)脫硝環(huán)保的目的。

請(qǐng)參閱于2011年12月7日公告的中國(guó)發(fā)明專利第201120063430.x號(hào)，揭露一種鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)，與所述氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)連接的位于鍋爐外的氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置，以及位于鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)的氨基物質(zhì)溶液噴射器組，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組與所述氨基物質(zhì)溶液供給及控制裝置之間通過(guò)氨基物質(zhì)溶液輸送管道連接，所述氨基物質(zhì)溶液噴射器組布置在煙氣溫度為300-700℃的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)。上述鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)，是通過(guò)氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)直接噴入鍋爐中進(jìn)行分解，生成氨氣，并進(jìn)入scr系統(tǒng)中，這種結(jié)構(gòu)增加了氨氣的流經(jīng)長(zhǎng)度，無(wú)形中損耗了氨氣，并增加了運(yùn)行成本，且對(duì)后序流經(jīng)的設(shè)備容易產(chǎn)生腐蝕，噴射器組直接安置在爐內(nèi)，一旦發(fā)生故障，必經(jīng)進(jìn)入爐內(nèi)維護(hù)，帶來(lái)較多不便。

由此，需要涉及一種實(shí)用需求的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種安全可靠的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛1、位于鍋爐爐膛外的換熱器2、scr反應(yīng)器3、尿素溶液供給系統(tǒng)4、鍋爐尾部煙道、熱解爐6及一次熱風(fēng)系統(tǒng)7；其中所述換熱器2包括換熱腔體 21、連接換熱腔體一端的進(jìn)煙管道22、連接換熱腔體另一端的出煙管道23，且所述進(jìn)煙管道另一端連通上述鍋爐爐膛1；上述鍋爐尾部煙道具有將上述鍋爐爐膛1與所述scr反應(yīng)器3連通的鍋爐尾部脫硝前煙道51；所述尿素溶液供給系統(tǒng)4設(shè)有穿過(guò)所述換熱器2的尿素溶液管道41，并直接連接至所述熱解爐6內(nèi)，上述一次熱風(fēng)系統(tǒng)7具有連接到熱解爐6的風(fēng)道71,所述熱解爐2設(shè)有出風(fēng)管道44，并連通所述scr反應(yīng)器3。

進(jìn)一步改進(jìn)方案有：所述尿素溶液供給系統(tǒng)4的尿素溶液管道41穿過(guò)上述鍋爐尾部脫硝前煙道51后再進(jìn)入上述換熱器2。

進(jìn)一步改進(jìn)方案有：所述鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)進(jìn)一步包括有空氣預(yù)熱器14，所述一次熱風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道穿過(guò)空氣預(yù)熱器，上述出煙管道23連接至空氣預(yù)熱器。

進(jìn)一步改進(jìn)方案有：所述尿素溶液供給系統(tǒng)4的尿素溶液管道41穿過(guò)上述出煙管道23。

進(jìn)一步改進(jìn)方案有：所述鍋爐尾部煙道具有將scr反應(yīng)器與空氣預(yù)熱器連通的煙氣尾部脫硝后煙道。

進(jìn)一步改進(jìn)方案有：所述尿素溶液供給系統(tǒng)4的尿素溶液管道41穿過(guò)上述鍋爐尾部脫硝后煙道52。

進(jìn)一步改進(jìn)方案有：所述換熱器2對(duì)尿素溶液換熱后達(dá)到450℃以上。

進(jìn)一步改進(jìn)方案有：所述一次熱風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)道內(nèi)熱風(fēng)經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器后達(dá)到280℃以上。

進(jìn)一步改進(jìn)方案有：所述尿素供給系統(tǒng)設(shè)有給料泵42，并連接至尿素溶液管道上。

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明通過(guò)從鍋爐爐膛直接引出高溫?zé)煔庾鳛閾Q熱器的換熱介質(zhì)，可提供一種投資少、節(jié)能降耗的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，適應(yīng)目前低碳環(huán)保的發(fā)展需求，并采用一次熱風(fēng)系統(tǒng)與直接換熱后的尿素溶液共同輸送入熱解爐內(nèi)做熱解熱源，更有利于節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本發(fā)明鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】

如圖1所示，為本發(fā)明一種鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)的實(shí)施方式，其包括鍋爐爐膛1、換熱器2、scr反應(yīng)器3、尿素溶液供給系統(tǒng)4、鍋爐尾部煙道、 熱解爐6及一次熱風(fēng)系統(tǒng)7。

所述鍋爐爐膛1是生成高溫?zé)煔獾脑O(shè)備，其內(nèi)設(shè)有過(guò)熱器11、鍋爐轉(zhuǎn)向器12、鍋爐省煤器13及位于下端的空氣預(yù)熱器14。上述換熱器2包括換熱腔體21、連接換熱腔體一端的進(jìn)煙管道22、連接換熱腔體另一端的出煙管道23，且該進(jìn)煙管道22另一端連通上述鍋爐爐膛1，由此，該鍋爐爐膛1的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)進(jìn)煙管道22進(jìn)入所述換熱器2中，作為換熱介質(zhì)，并經(jīng)換熱器2的另一端連接的出煙管道23排入空氣預(yù)熱器14內(nèi)。當(dāng)然，該換熱器2可以是管殼式、套管式等形式換熱器。所述鍋爐尾部煙道具有將scr反應(yīng)器3與空氣預(yù)熱器14連通的鍋爐尾部脫硝前煙道52。

所述尿素溶液供給系統(tǒng)4設(shè)有尿素溶液管道41及給料泵42，通過(guò)給料泵42施壓將尿素溶液供給系統(tǒng)4的尿素溶液由尿素溶液管道41輸送到所述換熱器2中，經(jīng)過(guò)所述換熱器2進(jìn)行換熱后，由尿素溶液管道41傳送到熱解爐6內(nèi)，發(fā)生霧化，在本實(shí)施方式中，經(jīng)過(guò)所述換熱器2排出的尿素溶液保持到450℃高溫以上。

上述鍋爐尾部煙道具有將所述鍋爐爐膛1與所述scr反應(yīng)器3相互連通的鍋爐尾部脫硝前煙道51及鍋爐尾部脫硝后煙道52，該鍋爐尾部脫硝后煙道52將所述空氣預(yù)熱器14和scr反應(yīng)器3連接，所述熱解爐2設(shè)有出風(fēng)管道44，并連通所述scr反應(yīng)器3。所述一次熱風(fēng)系統(tǒng)7具有風(fēng)道71及連接在風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)機(jī)(未圖示)，該風(fēng)道連接至上述熱解爐6內(nèi)，以傳送熱風(fēng)進(jìn)入熱解爐作為熱源內(nèi)，在本實(shí)施方式中，該風(fēng)道71穿過(guò)空氣預(yù)熱器14，由空氣預(yù)熱器作為風(fēng)道內(nèi)空氣加熱的熱源，且風(fēng)道內(nèi)的熱風(fēng)達(dá)到280℃?zhèn)鬏數(shù)剿鰺峤鉅t6內(nèi)，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，有利于降低制造熱源的生產(chǎn)成本。

在本實(shí)施方式中，所述尿素溶液管道41先經(jīng)過(guò)所述鍋爐尾部脫硝前煙道51進(jìn)行預(yù)熱(如交匯a處)，再連接至所述換熱器2中，有利于降低尿素溶液的在常溫下直接進(jìn)入高溫?fù)Q熱器2中對(duì)尿素溶液管道41的腐蝕性。當(dāng)然，該尿素溶液管道41也可先經(jīng)過(guò)所述鍋爐尾部脫硝后煙道52進(jìn)行預(yù)加熱(如交匯b處)，或者該尿素溶液管道41也可先經(jīng)過(guò)所述出煙管道23進(jìn)行預(yù)加熱(如交匯c處)，或者將該尿素溶液管道41經(jīng)過(guò)所述鍋爐尾部脫硝后煙道51、鍋爐尾部脫硝后煙道52及出煙管道23共同進(jìn)行預(yù)加熱。

在本實(shí)施方式中，通過(guò)如下工序?qū)崿F(xiàn)制氨流程：

由所述鍋爐爐膛1內(nèi)的高溫?zé)煔庾鳛閾Q熱介質(zhì)，通過(guò)上述進(jìn)煙管道22引入到所述換熱器2的換熱腔體21中；同時(shí)，所述尿素溶液供給系統(tǒng)4內(nèi)的尿素溶液 通過(guò)給料泵42傳輸?shù)侥蛩厝芤汗艿?1內(nèi)，并流經(jīng)上述換熱器2進(jìn)行換熱，在尿素溶液被換熱以后，以達(dá)到450℃高溫狀態(tài)下，再傳輸?shù)剿鰺峤鉅t6中，并發(fā)生霧化氣化現(xiàn)象，再通過(guò)一次熱風(fēng)系統(tǒng)7傳輸熱風(fēng)進(jìn)入所述熱解爐6內(nèi)作為熱源；另外，因鍋爐爐膛1的鍋爐尾部脫硝前煙道51連接到所述scr反應(yīng)器3中，該煙氣與霧化氣化后的尿素溶液充分接觸，分解成氨氣，俗稱脫硝，其中，化學(xué)反應(yīng)簡(jiǎn)易方程式如下：

hnco+h2o→nh3+co2

本發(fā)明通過(guò)從鍋爐爐膛1直接引出高溫?zé)煔庾鳛閾Q熱器2的換熱介質(zhì)，可提供一種投資少、節(jié)能降耗的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，適應(yīng)目前低碳環(huán)保的發(fā)展需求，另外本發(fā)明采用一次熱風(fēng)系統(tǒng)7作為熱源，與直接解熱后的尿素溶液輸送入熱解爐內(nèi)，更有利于節(jié)約熱源，降低生產(chǎn)成本；而且相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不僅減少了氨氣的損耗，而且提供一種運(yùn)行安全可靠的鍋爐煙氣脫硝工藝系統(tǒng)，并且所有鍋爐爐膛高溫?zé)煔饩M(jìn)行了脫硝處理，提供了排放潔凈度，并有利于節(jié)能環(huán)保。