專利名稱：一種以尿素為還原劑的sncr煙氣脫硝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種煙氣脫硝裝置，特別是涉及一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置。
背景技術(shù)：
[0002]在煙氣脫硝領(lǐng)域，選擇性催化還原(SCR)和非選擇性催化還原(SNCR)兩種方法得到了廣泛應(yīng)用。此兩種方法均以NH3等為還原劑，把NOx還原為無(wú)害的隊(duì)和H20。SNCR方法是將氨或尿素等還原劑水溶液噴入85(T115(TC的煙氣當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)NOx的還原反應(yīng)。由于其基本不占用燃燒設(shè)備的空間，改造工作量小，改造周期短，因而得到較大的應(yīng)用。由于尿素穩(wěn)定性好，無(wú)毒無(wú)害，安全性高，便于儲(chǔ)藏，因此采用尿素作為SNCR方法的還原劑是最佳選擇。由于尿素是固體顆粒，在水中溶解需要吸熱，而且具有一定的腐蝕性，尤其是稀釋后的濃度、均勻性以及霧化顆粒粒度分布、噴入的溫度窗口等對(duì)脫硝效果影響很大。目前SNCR 技術(shù)的實(shí)際脫硝效率僅30%左右，而且已經(jīng)發(fā)生噴入部位水冷壁腐蝕情況，這制約了 SNCR 技術(shù)的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容[0003]為了解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，解決固體尿素顆粒溶解、混合和噴射等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)SNCR裝置自動(dòng)化高效可靠工作。[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是[0005]本實(shí)用新型包括攪拌器、尿素溶液制備罐、加熱器、工業(yè)水總管、工業(yè)水調(diào)節(jié)閥、尿素輸送泵、尿素溶液儲(chǔ)存罐、尿素噴射泵、混合器、尿素回流調(diào)節(jié)閥、加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥、工業(yè)水泵、尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥、霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥、霧化蒸汽總管和尿素噴射單元；尿素溶液制備罐上部經(jīng)工業(yè)水調(diào)節(jié)閥和工業(yè)水總管相連通，尿素溶液制備罐內(nèi)裝設(shè)有第一加熱器和攪拌器，通過(guò)尿素輸送泵使尿素溶液制備罐和尿素溶液儲(chǔ)存罐的連通；尿素溶液儲(chǔ)存罐內(nèi)設(shè)置第二加熱器，尿素噴射泵入口與尿素溶液儲(chǔ)存罐的下部相連通，尿素噴射泵出口分別與混合器和尿素回流調(diào)節(jié)閥的一端相連，尿素回流調(diào)節(jié)閥的另一端與尿素溶液儲(chǔ)存罐的上部相連通；混合器的中間與加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥的一端相連通，加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥的另一端與工業(yè)水泵出口相連通，工業(yè)水泵的進(jìn)口與工業(yè)水總管相連通；混合器的另一端與尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥的一端連通，尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥的另一端與尿素噴射單元相連通；尿素噴射單元還與霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥的一端連通，霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥的另一端與霧化蒸汽總管連通。[0006]在所述的尿素溶液制備罐上端還經(jīng)固體尿素給料機(jī)與固體尿素儲(chǔ)罐下端連通，固體尿素儲(chǔ)罐上端經(jīng)固體尿素調(diào)節(jié)閥、活接頭、軟管與固體尿素罐車連接。[0007]所述的混合器包括尿素嘴、水管和混合嘴；尿素嘴的大端大孔與尿素噴射泵出口相連，尿素嘴的小端外部呈錐形，錐形內(nèi)部開(kāi)有小孔，尿素嘴大孔和小孔相連通；混合嘴的進(jìn)口端與尿素嘴的凸肩相配合，混合嘴進(jìn)口端向出口端方向外依次是大孔、錐孔、小孔，混合嘴出口端內(nèi)部開(kāi)有與混合嘴進(jìn)口端內(nèi)小孔相連通的大孔，混合嘴進(jìn)口端內(nèi)部的大孔與水管的一端相連通，水管的另一端與加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥的一端相連通，混合嘴出口端與尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥的一端連通。[0008]所述的尿素噴射單元包括尿素噴槍、兩塊梳形板、兩塊側(cè)墻板、蓋板和水冷壁管束；第一梳形板、第一側(cè)墻板、第二梳形板、第二側(cè)墻板圍成立方形框，立方形框的一側(cè)蓋有蓋板，立方形框的另一側(cè)是水冷壁管束的一側(cè)，水冷壁管束的另一側(cè)是高溫?zé)煔?，每根水冷壁管安裝在梳形板槽中定位；水冷壁管束的其中一根水冷壁管向蓋板圓弧形彎曲，蓋板中心開(kāi)有圓孔，尿素噴槍穿過(guò)蓋板中心圓孔和水冷壁管束圓弧形空隙。[0009]所述的兩個(gè)加熱器采用電加熱或采用蒸汽加熱。所述的尿素噴射單元安裝于燃燒設(shè)備85(T115(TC煙氣處。所述的尿素噴射單元為一個(gè)單元或是多個(gè)單元并聯(lián)。[0010]本實(shí)用新型具有的有益效果是[0011]在具備罐裝尿素的條件下，可以實(shí)現(xiàn)罐裝尿素的全自動(dòng)連續(xù)給料，并保證尿素溶液的濃度和均勻性，根據(jù)燃燒設(shè)備NOx排放量自動(dòng)調(diào)節(jié)尿素流量，使得燃燒設(shè)備NOx排放量在控制范圍內(nèi)，脫硝效果在60%左右，并有效防止水冷壁的腐蝕。在袋裝尿素供應(yīng)的條件下，由人工直接將袋裝尿素破拆投入尿素溶液制備罐，尿素制備采用間斷運(yùn)行方式，其余與具備罐裝尿素的方式相同。


[0012]圖1是本實(shí)用新型的SNCR尿素系統(tǒng)布置示意圖。[0013]圖2是本實(shí)用新型的混合器正視圖。[0014]圖3是本實(shí)用新型的SNCR尿素系統(tǒng)布置示意圖的A-A剖視圖。[0015]圖中1、固體尿素罐車，2、軟管，3、活接頭，4、固體尿素調(diào)節(jié)閥，5、固體尿素儲(chǔ)罐， 6、固體尿素給料機(jī)，7、壓縮空氣總管，8、壓縮空氣調(diào)節(jié)閥，9、攪拌器，10、尿素溶液制備罐， 11、加熱器，12、工業(yè)水總管，13、工業(yè)水調(diào)節(jié)閥，14、尿素輸送泵，15、尿素溶液儲(chǔ)存罐，16、尿素噴射泵，17、混合器，18、尿素回流調(diào)節(jié)閥，19、加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥，20、工業(yè)水泵，21、尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥，22、霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥，23、霧化蒸汽總管，24、尿素噴射單元，25、尿素嘴，26、 水管，27、混合嘴，28、尿素噴槍，29、梳形板，30、側(cè)墻板，31、蓋板，32、水冷壁管束。
具體實(shí)施方式
[0016]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。[0017]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括攪拌器9、尿素溶液制備罐10、加熱器11、 工業(yè)水總管12、工業(yè)水調(diào)節(jié)閥13、尿素輸送泵14、尿素溶液儲(chǔ)存罐15、尿素噴射泵16、混合器17、尿素回流調(diào)節(jié)閥18、加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥19、工業(yè)水泵20、尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥21、霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥22、霧化蒸汽總管23、尿素噴射單元M。尿素溶液制備罐10上部通過(guò)工業(yè)水調(diào)節(jié)閥13和相應(yīng)管道與工業(yè)水總管12相連通。尿素溶液制備罐10內(nèi)裝設(shè)第一加熱器11 和攪拌器9。通過(guò)尿素輸送泵14和相應(yīng)管道實(shí)現(xiàn)尿素溶液制備罐10和尿素溶液儲(chǔ)存罐15 的連通。尿素溶液儲(chǔ)存罐15內(nèi)設(shè)置第二加熱器11。尿素噴射泵16入口通過(guò)管道與尿素溶液儲(chǔ)存罐15的下部相連通，尿素噴射泵16出口通過(guò)管道分別與混合器17和尿素回流調(diào)節(jié)閥18的一端相連，尿素回流調(diào)節(jié)閥18的另一端與尿素溶液儲(chǔ)存罐15的上部相連通?；旌掀?7的中間通過(guò)管道與加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥19的一端相連通，加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥19的另一端與工業(yè)水泵20出口相連通，工業(yè)水泵20的進(jìn)口與工業(yè)水總管12相連通?；旌掀?7的另一端通過(guò)管道與尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥21的一端連通，尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥21的另一端與尿素噴射單元M相連通。尿素噴射單元M還通過(guò)管道與霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥22的一端連通，霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥22的另一端與霧化蒸汽總管23連通。[0018]如圖1所示，如果在具備罐裝尿素的條件下，它還包括固體尿素罐車1、軟管2、活接頭3、固體尿素調(diào)節(jié)閥4、固體尿素儲(chǔ)罐5、固體尿素給料機(jī)6、壓縮空氣總管7、壓縮空氣調(diào)節(jié)閥8 ；通過(guò)軟管2、活接頭3、固體尿素調(diào)節(jié)閥4和相應(yīng)管道使固體尿素罐車1和固體尿素儲(chǔ)罐5相連通，通過(guò)氣力輸送可以把固體尿素送到固體尿素儲(chǔ)罐5內(nèi)，通過(guò)管道把固體尿素給料機(jī)6串聯(lián)在固體尿素儲(chǔ)罐5下部和尿素溶液制備罐10上部，固體尿素儲(chǔ)罐5下部通過(guò)壓縮空氣調(diào)節(jié)閥8和相應(yīng)管道與壓縮空氣總管7相連通。[0019]如圖2所示，所述混合器17 包括尿素嘴25、水管沈和混合嘴27 ；尿素嘴25的大端大孔與尿素噴射泵16出口相連，尿素嘴25的大端外部為圓柱體，內(nèi)部開(kāi)有大孔，尿素嘴 25的小端外部呈錐形，錐形內(nèi)部開(kāi)有小孔，尿素嘴25大孔和小孔相連通；混合嘴27的進(jìn)口端與尿素嘴25的凸肩相配合，混合嘴27外部呈圓柱體，混合嘴27進(jìn)口端向出口端方向外依次是大孔、錐孔、小孔，混合嘴27出口端內(nèi)部開(kāi)有與混合嘴27進(jìn)口端內(nèi)小孔相連通的大孔，混合嘴27進(jìn)口端內(nèi)部的大孔與水管沈的一端相連通，水管沈的另一端與加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥(19)的一端相連通，混合嘴27出口端與尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥21的一端連通。[0020]如圖1、圖3所示，所述的尿素噴射單元M 包括尿素噴槍觀、兩塊梳形板四、兩塊側(cè)墻板30、蓋板31和水冷壁管束32 ；第一梳形板四、第一側(cè)墻板30、第二梳形板四、第二側(cè)墻板30圍成立方形框，立方形框的一側(cè)蓋有蓋板31，立方形框的另一側(cè)是水冷壁管束 32的一側(cè)，水冷壁管束32的另一側(cè)是高溫?zé)煔猓扛浔诠馨惭b在梳形板槽中定位；水冷壁管束32的其中一根向蓋板31圓弧形彎曲，蓋板31中心開(kāi)有圓孔，尿素噴槍觀穿過(guò)蓋板中心圓孔和水冷壁管束32圓弧形空隙。[0021]所述的兩個(gè)加熱器11采用電加熱或采用蒸汽加熱。所述的尿素噴射單元M安裝于燃燒設(shè)備85(T115(TC煙氣處。所述的尿素噴射單元M為一個(gè)單元或是多個(gè)單元并聯(lián)。[0022]本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下[0023]一、在具備罐裝尿素的條件下[0024]可以把罐裝尿素通過(guò)氣力輸送至固體尿素儲(chǔ)罐5，通過(guò)固體尿素給料機(jī)6實(shí)現(xiàn)固體尿素的連續(xù)均勻計(jì)量給料，而采用壓縮空氣可以保證固體尿素顆粒給料的可靠性，避免尿素由于吸潮積塊而導(dǎo)致給料堵塞。由于尿素在水中溶解需要吸熱，因此尿素溶液制備罐 10配置加熱器11，控制其溫度在50°C左右，配置攪拌器9可以加速尿素溶解。制備好的尿素溶液通過(guò)尿素輸送泵14打到尿素溶液儲(chǔ)存罐15備用，通過(guò)調(diào)節(jié)工業(yè)水調(diào)節(jié)閥13開(kāi)度和固體尿素給料機(jī)6給料量可以維持尿素溶液制備罐10的液位和尿素溶液濃度不變。尿素溶液儲(chǔ)存罐15配備加熱器11，以保持溫度不變。采用尿素噴射泵16、工業(yè)水泵20和混合器17對(duì)尿素溶液進(jìn)行稀釋，一般情況下，通過(guò)加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥保證混合器17前的壓力不變，根據(jù)燃燒設(shè)備NOx的排放量通過(guò)尿素回流調(diào)節(jié)閥18調(diào)節(jié)尿素稀溶液濃度，保證NOx排放在控制范圍內(nèi)。混合器17的混合嘴進(jìn)口由大孔逐漸收縮為小孔，一方面通過(guò)節(jié)流降低混合點(diǎn)的壓力，有利于擴(kuò)大尿素溶液的壓力調(diào)節(jié)范圍，另一方面有利于尿素溶液與工業(yè)水的6均勻混合。尿素噴射單元包括尿素噴槍觀、梳形板四、側(cè)墻板30、蓋板31、水冷壁管束32， 由梳形板四、側(cè)墻板30、蓋板31、水冷壁管束32組成尿素噴槍固定支架，保證噴槍幾何位置，避免尿素噴到水冷壁管而導(dǎo)致其腐蝕。采用霧化蒸汽對(duì)尿素稀溶液進(jìn)行霧化，做到粗細(xì)顆粒按要求搭配，提高尿素稀溶液與煙氣的混合效果。采用以上技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)SNCR系統(tǒng)全自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，并保證脫硝率在60%左右，有效避免水冷壁的腐蝕。[0025]二、在袋裝尿素供應(yīng)的條件下[0026]取消固體尿素罐車1、軟管2、活接頭3、固體尿素調(diào)節(jié)閥4、固體尿素儲(chǔ)罐5、固體尿素給料機(jī)6、壓縮空氣總管7、壓縮空氣調(diào)節(jié)閥8 ；由人工直接將袋裝尿素破拆投入尿素溶液制備罐10，尿素制備采用間斷運(yùn)行方式，即首先調(diào)節(jié)并維持尿素溶液制備罐10的溫度和液位，根據(jù)液位計(jì)算出工業(yè)水重量，按濃度要求人工投入相應(yīng)重量的尿素，然后啟動(dòng)攪拌器 8并運(yùn)行一定時(shí)間，最后將尿素溶液通過(guò)尿素輸送泵14打到尿素溶液儲(chǔ)存罐15，其它與具備罐裝尿素的條件相同。[0027]上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，其特征在于包括攪拌器(9)、尿素溶液制備罐(10)、加熱器(11)、工業(yè)水總管(12)、工業(yè)水調(diào)節(jié)閥(13)、尿素輸送泵(14)、尿素溶液儲(chǔ)存罐(1 、尿素噴射泵(16)、混合器(17)、尿素回流調(diào)節(jié)閥(18)、加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥(19)、工業(yè)水泵00)、尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥、霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥0 、霧化蒸汽總管03) 和尿素噴射單元04)；尿素溶液制備罐(10)上部經(jīng)工業(yè)水調(diào)節(jié)閥(1 和工業(yè)水總管(12) 相連通，尿素溶液制備罐(10)內(nèi)裝設(shè)有第一加熱器和攪拌器(9)，通過(guò)尿素輸送泵(14)使尿素溶液制備罐(10)和尿素溶液儲(chǔ)存罐(1 的連通；尿素溶液儲(chǔ)存罐(1 內(nèi)設(shè)置第二加熱器，尿素噴射泵(16)入口與尿素溶液儲(chǔ)存罐(1 的下部相連通，尿素噴射泵(16)出口分別與混合器(17)和尿素回流調(diào)節(jié)閥(18)的一端相連，尿素回流調(diào)節(jié)閥(18)的另一端與尿素溶液儲(chǔ)存罐(1 的上部相連通；混合器(17)的中間與加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥(19)的一端相連通，加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥(19)的另一端與工業(yè)水泵OO)出口相連通，工業(yè)水泵OO)的進(jìn)口與工業(yè)水總管(1 相連通；混合器(17)的另一端與尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥的一端連通，尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥的另一端與尿素噴射單元04)相連通；尿素噴射單元04)還與霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥0 的一端連通，霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥0 的另一端與霧化蒸汽總管03) 連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，其特征在于在所述的尿素溶液制備罐(10)上端還經(jīng)固體尿素給料機(jī)(6)與固體尿素儲(chǔ)罐( 下端連通， 固體尿素儲(chǔ)罐( 上端經(jīng)固體尿素調(diào)節(jié)閥G)、活接頭(3)、軟管O)與固體尿素罐車(1) 連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，其特征在于所述的混合器(17)包括尿素嘴(25)、水管06)和混合嘴(XT)；尿素嘴05)的大端大孔與尿素噴射泵(16)出口相連，尿素嘴05)的小端外部呈錐形，錐形內(nèi)部開(kāi)有小孔，尿素嘴05) 大孔和小孔相連通；混合嘴(XT)的進(jìn)口端與尿素嘴05)的凸肩相配合，混合嘴(XT)進(jìn)口端向出口端方向外依次是大孔、錐孔、小孔，混合嘴(XT)出口端內(nèi)部開(kāi)有與混合嘴(XT)進(jìn)口端內(nèi)小孔相連通的大孔，混合嘴、2Τ)進(jìn)口端內(nèi)部的大孔與水管06)的一端相連通，水管 (26)的另一端與加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥(19)的一端相連通，混合嘴07)出口端與尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥的一端連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，其特征在于所述的尿素噴射單元04)包括尿素噴槍、兩塊梳形板、兩塊側(cè)墻板、蓋板(31)和水冷壁管束 (32)；第一梳形板、第一側(cè)墻板、第二梳形板、第二側(cè)墻板圍成立方形框，立方形框的一側(cè)蓋有蓋板(31)，立方形框的另一側(cè)是水冷壁管束(3 的一側(cè)，水冷壁管束(3 的另一側(cè)是高溫?zé)煔猓扛浔诠馨惭b在梳形板槽中定位；水冷壁管束(3 的其中一根水冷壁管向蓋板(31)圓弧形彎曲，蓋板(31)中心開(kāi)有圓孔，尿素噴槍08)穿過(guò)蓋板中心圓孔和水冷壁管束(32)圓弧形空隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，其特征在于所述的兩個(gè)加熱器采用電加熱或采用蒸汽加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，其特征在于所述的尿素噴射單元04)安裝于燃燒設(shè)備85(T115(TC煙氣處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，其特征在于所述的尿素噴射單元04)為一個(gè)單元或是多個(gè)單元并聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置。包括固體尿素罐車、軟管、活接頭、固體尿素調(diào)節(jié)閥、固體尿素儲(chǔ)罐、固體尿素給料機(jī)、壓縮空氣總管、壓縮空氣調(diào)節(jié)閥、攪拌器、尿素溶液制備罐、加熱器、工業(yè)水總管、工業(yè)水調(diào)節(jié)閥、尿素輸送泵、尿素溶液儲(chǔ)存罐、尿素噴射泵、混合器、尿素回流調(diào)節(jié)閥、加壓工業(yè)水調(diào)節(jié)閥、工業(yè)水泵、尿素稀溶液調(diào)節(jié)閥、霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥、霧化蒸汽總管、尿素噴射單元。在罐裝尿素時(shí)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)連續(xù)給料，保證尿素溶液的濃度和均勻性，根據(jù)燃燒設(shè)備NOx排放量自動(dòng)調(diào)節(jié)尿素流量，使得燃燒設(shè)備NOx排放量在控制范圍內(nèi)，脫硝效果在60%；在袋裝尿素供應(yīng)時(shí)，由人工投入尿素溶液制備罐，尿素制備為間斷運(yùn)行。
文檔編號(hào)B01F3/08GK202237748SQ20112029466
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者凌柏林, 翁善勇 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)