[發明專利]一種煙氣脫硝新型的尿素熱解爐

有效

• 申請號: 201410177816.1
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN104016374A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 陸生寬;王鳳榮;彭代軍;謝新燕;陸生平;劉玉新
• 申請（專利權）人: 大唐科技產業集團有限公司
• 主分類號: C01C1/08
• 分類號: C01C1/08
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

技術領域

本發明涉及一種尿素熱解爐，尤其是一種煙氣脫硝新型的尿素熱解爐。

背景技術

燃煤或燃油電廠的尾氣中存在著大量的氮氧化物，這些物質被排放達大氣中均會對人體造成嚴重的傷害，再加上目前的霧霾越來越嚴重，政府對工業廢氣的排放提出了新的要求，因此，燃煤或燃油電廠的尾氣處理備受重視。上個世紀80年代在歐洲率先出現了煙氣的脫硝技術，該技術的出現給燃煤或燃油電廠的脫硝處理指明了方向。近些年，脫硝技術逐漸被應用和推廣。

目前，國內的一些電廠主要是采用SCR尿素熱解系統進行脫硝處理，其原理主要是通過液氨與氮氧化物反應生成氮氣、水和二氧化碳以達到排放標準，液氨的化學性質極不穩定，所以液氨的儲存和運輸的安全隱患較多，極易發生安全事故，再加上國家對安全問題的監控越來越嚴格，因此，使用液氨的安全成本越來越高。為了降低脫硝成本，目前該領域的大多數企業使用尿素代替液氨作為脫硝處理的原料，其主要原理是將尿素溶液噴入到尿素熱解爐內再經過高溫熱風將其熱解得到氨氣，再將熱解后得到的氨氣與尾氣反應達到脫硝的目的，雖然上述的原理有理論上的支持，但在實際的生產使用過程中還是遇到了一些新的問題，致使脫硝處理后的尾氣不達標；例如，由于尿素熱解爐的設計不合理尿素不能被完全分解，其產生的氨氣不足，從而降低了脫硝系統的脫硝能力。另外在尿素熱解爐出口處還出現了大量的結晶，使用一段時間后尿素熱解爐的出口會被堵塞，嚴重影響設備的正常使用，為了去除這些結晶物，必須對其停機清理，操作工人進入尿素熱解爐內對其進行清理，嚴重影響尾氣的脫硝質量和設備的可靠性，如果操作不當甚至會導致操作工人中毒的問題發生。經過研究發現，這些晶體產生的主要原因是尿素分解不完全，再加上爐體較長，出口處的溫度相對較低，致使尿素在出口處板結成較堅硬的蜂窩狀的固體，還有一個原因是爐體內的氣流量較少也是造成大量結晶的主要原因，并隨著出口處的不斷結晶加快結晶的速度。研究人員發現當出口的溫度高于320攝氏度時，可以很好地抑制結晶的出現。目前為了保證保證出口的溫度高于320攝氏度，使進風口的溫度更高，從而滿足上述溫度的要求，但是源源不斷的高溫熱風所吸收的熱量更多，造成資源的嚴重浪費。

經過長期的研究和分析，得出如下結論：導致脫硝后的尾氣不達標以及熱解爐出口堵塞的根本原因是尿素溶液不能被完全熱解，而影響尿素熱解的主要原因是熱解爐出口的溫度較低以及尿素溶液與熱風的接觸不均勻，因此，研發一種可以解決上述問題的煙氣脫硝新型的尿素熱解爐非常有必要。

鑒于此提出本發明。

發明內容

本發明的目的為克服現有技術的不足，提供一種尿素熱解率高，預防熱解爐出口處被堵塞，使用成本較低以及可靠性較高的煙氣脫硝新型的尿素熱解爐。

為了實現該目的，本發明采用如下技術方案：一種煙氣脫硝新型的尿素熱解爐，包括爐體，沿熱風流動的方向的爐體兩端分別設有進風口和出風口，所述進風口處的爐體內設有熱風導流裝置，爐體中部的側壁上環布有尿素噴射器，所述出風口附近的爐體的內壁上設有加熱裝置。其中熱風導流裝置可對進入爐體的進風口的熱風產生導流的作用，通過導流使高溫熱風在爐體內停留的時間相對較長，促使尿素溶液接近完全熱解。尿素噴射器主要是將事先調配好的尿素溶液噴入爐體內，被噴入的尿素溶液與熱風接觸后熱解生成氨氣，生成的氨氣從出風口排出并到達脫硝處理的下一工藝。

前述的這種煙氣脫硝新型的尿素熱解爐中，所述的加熱裝置為電熱絲、電熱管或導熱管，所述的電熱絲、電熱管或導熱管環布于出風口附近的爐體的內壁上。可以根據實際情況選取以上加熱裝置，由于結晶的出現是由于尿素未被充分熱解并且出風口處的溫度低于300攝氏度所造成的，這些加熱裝置的溫度最好控制在320攝氏度到400攝氏度的范圍，且溫度過高會使爐體內壁的結構的晶相結構發生變化，影響爐體的材料性能，建議使用內部設有導熱油的導熱管，其加熱溫度易控制，且對爐體的材料性能影響較小。

前述的這種煙氣脫硝新型的尿素熱解爐中，所述的導熱管內設有導熱油，導熱管的兩端分別設于爐體的外部且與導熱油加熱器相連接。導熱油加熱器可以對導熱油進行加熱使其達到工藝要求的溫度，且導熱油可以在導熱管內進行循環散熱，進而抑制結晶的產生，使尿素熱解爐的可靠性得到提高。