[實用新型]尿素熱解爐后煙氣減溫裝置

有效

• 申請號: 201420348447.3
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN203959840U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 周樟華;康新霞;侯曉東;陳偉
• 申請（專利權）人: 杭州鍋爐集團股份有限公司;杭州杭鍋重型裝備制造有限公司
• 主分類號: C01C1/08
• 分類號: C01C1/08
• 代理公司: 杭州華知專利事務所 33235
• 代理人: 龍湖浩

技術領域

本實用新型屬于煙氣脫硝技術領域，特別涉及一種尿素熱解爐后煙氣減溫裝置。

背景技術

隨著環保對電廠污染物排放量的要求越來越高，鍋爐煙道脫硝裝置逐漸成為電廠的必需設備。目前針對電廠的煙道脫硝用還原劑主要有液氨(anhydrous?Ammonia)、氨水(Aqueous?Ammonia)和尿素(Urea)。由于液氨是危險化學品，隨著國家對安全的日益重視，逐漸出臺一系列相關的限制措施，使得電廠用液氨時在審批、工期、占地等諸多方面受到越來越多的制約；氨水較液氨危險性較低，但其運輸成本居高，使用上也受到一定的限制。作為無危險的制氨原料，尿素(Urea)具有與液氨相同的脫硝性能，是綠色肥料，完全沒有危險和法規限制，可以方便的被運輸、儲存和使用。

尿素制氨工藝主要有熱解工藝和水解工藝兩種。由于高壓、堵塞、腐蝕及系統復雜等問題長期得不到徹底解決，水解工藝方法很難被客戶所接受，正在逐漸退出市場。目前國內使用尿素作為煙氣脫硝還原劑原料的工程，主要采用尿素熱解制氨工藝，尿素熱解制氨工藝具有很好的負荷適應性和簡明的操作特點。

在尿素熱解工藝中，尿素溶液通過噴槍噴入熱解爐，在通入熱解爐的高溫煙氣作用下進行熱解反應，產生氨氣；熱解產生的氨氣與其它氣體一起通過噴氨格柵進入鍋爐煙道，在煙道內催化劑的作用下與氮氧化物（NOx）發生化學反應達到脫硝效果。通入熱解爐的高溫煙氣有助于尿素熱解反應，所以熱解爐出口的煙氣溫度一般要求370℃以上；由于要滿足脫硝不同工況的熱解要求，因此熱解爐出口的煙氣溫度一般在370℃～600℃之間波動。此溫度波動范圍已超過碳鋼材料的使用極限，如不采取減溫措施，熱解爐后的設備，如管道、噴氨柵格等裝置必須使用不繡鋼等比碳鋼更高等級的材料，脫硝成本將大大提高（大型燃機余熱鍋爐脫硝設備中，僅噴氨柵格單臺就重達幾十噸）。

有些項目或資料在熱解爐進口處設置調溫裝置，但熱解爐進口調溫裝置調節不方便，必須兼顧尿素熱解率和出口煙氣溫度兩個因素；如熱解爐出口煙氣溫度在滿足碳鋼材料使用溫度的條件下，可能會要求熱解爐入口溫度降低，熱解爐入口煙氣溫度降低則影響尿素熱解率。因此，有必要開發新的技術，較好地解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種尿素熱解爐后煙氣減溫裝置，在不影響熱解爐中尿素熱解反應的前提下，降低尿素熱解爐出口煙氣溫度，使其低于480℃，滿足碳鋼材料的使用溫度要求。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的尿素熱解爐后煙氣減溫裝置，它包括熱解爐，所述熱解爐上設有尿素溶液噴槍，所述熱解爐的出口端設有產物輸出管道、冷風輸入管道以及混合氣輸出管道，所述產物輸出管道與熱解爐的出口相連通，產物輸出管道與冷風輸入管道并聯之后再與混合氣輸出管道串聯；所述產物輸出管道上設有溫度測量裝置，所述冷風輸入管道上設有冷風機，所述混合氣輸出管道上設有靜態混合器。經產物輸出管道輸出的反應產物與經冷風輸入管道輸出的冷風匯合之后，再經過靜態混合器使反應產物和冷風在短時間內充分進行熱量交換，達到降低反應產物溫度的目的，使其低于480°，提高整個裝置的經濟性。

作為優選，所述冷風輸入管道上設有調節裝置，所述調節裝置位于冷風機的出口端。可以根據需要調節冷風的輸出量，提高能源的利用率。

作為優選，所述冷風輸入管道上設有溫度測量裝置，所述溫度測量裝置位于調節裝置的出口端。通過產物輸出管道上溫度測量裝置和冷風輸入管道上溫度測量裝置分別測量出反應產物和冷風的溫度來調節調節裝置，進而控制冷風的輸出量，以達到資源節省的目的。

作為優選，所述混合氣輸出管道上設有溫度測量裝置，所述溫度測量裝置位于靜態混合器的出口端。通過該溫度測量裝置測量出混合氣的溫度，調節調節裝置來控制冷風的輸出量，避免了資源浪費。

作為優選，所述調節裝置為調節閥。主要用來調節冷風輸入管道中冷風輸出量的大小。

作為優選，所述調節閥的一側設有控制冷風輸入管道通斷的關斷閥。在危機的情況下能緊急切斷管道內流體，具有結構簡單，反應靈敏，動作可靠等特點。

采用以上結構后，本實用新型的尿素熱解爐后煙氣減溫裝置與現有技術相比，具有以下優點：

（1）設置冷風機，引入冷風，降低熱解爐出口煙氣溫度，使其滿足碳鋼材料的使用溫度要求，節約成本；

（2）冷風機布置在熱解爐出口端，不影響熱解爐內的溫度，保證不同工況下熱解爐中尿素的熱解反應。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。