[發(fā)明專利]一種用于SCR脫硝的氨水制氨還原劑供應(yīng)裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510017869.1
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104548933A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王洪明;吳新謙;吳曉東;壽鐵邦
• 申請（專利權(quán)）人: 福建紫荊環(huán)境工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鍋爐煙氣SCR脫硝用還原劑的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于制備氨還原劑氨水制氨的裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟建設(shè)步伐的加快，全國用電負荷急劇上升，新建擴建燃煤電站在全國全面鋪開。燃煤電廠的建設(shè)導(dǎo)致NO_x污染物排放量呈逐年遞增的趨勢，排放量已嚴重超過國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，由此帶來的環(huán)境污染嚴重損害了人類健康和可持續(xù)發(fā)展。

SCR（Selective?Catalytic?Reduction，選擇性催化還原）技術(shù)是目前脫硝效率最高、最為成熟、且應(yīng)用最多的一種煙氣脫硝技術(shù)。還原劑的選擇與應(yīng)用技術(shù)是SCR工程應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在國內(nèi)普遍應(yīng)用較多的還原劑為液氨和尿素。通常的觀念認為液氨的投資和經(jīng)濟性方面具有優(yōu)勢，但是在安全性方面，尤其是在城市中應(yīng)用會受到很大的障礙；而尿素因為其流程中不存在壓力容器，而被重視安全的客戶奉為首選。這些觀念使得對安全性有特殊要求的業(yè)主，不得不接受尿素系統(tǒng)高昂的初始投資費用和高的運營成本費用。事實上，氨水作為還原劑在中國臺灣和歐洲有很多的應(yīng)用。這些成功的應(yīng)用使得對于安全性和經(jīng)濟性均有考量的客戶有了更多的合適選擇。

對氨水SCR技術(shù)的主要誤區(qū)認為，氨水含有較大比例的水，因此在蒸發(fā)過程中需要消耗較多的能量。通過技術(shù)創(chuàng)新，氨水制氨過程的能耗要小于相應(yīng)的尿素制氨過程，和液氨相當(dāng)。物料平衡的計算表明，一定比例的熱風(fēng)溫度只要250℃，即可完成氨水溶液的蒸發(fā)過程。這個過程的能量消耗遠小于尿素制氨。?實踐表明：氨水因為不需要熱解爐等分解設(shè)備，具有比尿素更好的安全特性，同時因為其氣化過程為單純的物理變化，不需要消耗化學(xué)分解過程所需要的能量。設(shè)計合理的氨水氣化過程，為即追求安全性又需要兼顧投資和運營成本的客戶提供全新的解決思路和解決方案，在運營成本方面具有先天的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種能耗低、操作簡單、安全的用于SCR脫硝的氨水制氨還原劑供應(yīng)裝置及方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種用于SCR脫硝的氨水制氨還原劑供應(yīng)裝置，包括稀釋風(fēng)機、加熱器、氣氣換熱器、氨水蒸發(fā)器和氨噴射格柵，稀釋風(fēng)機安裝在加熱器的底部進風(fēng)管上，加熱器的頂部出風(fēng)管接至氣氣換熱器的入氣管上，氣氣換熱器的管束布置于脫硝反應(yīng)器內(nèi)，氣氣換熱器的出氣管再接至氨水蒸發(fā)器的底部，氨水蒸發(fā)器的側(cè)邊接有氨水管，氨水蒸發(fā)器的頂部通過管道接至氨噴射格柵的側(cè)邊入口，氨噴射格柵的底部出口接至脫硝反應(yīng)器的頂部，氨噴射格柵的頂部出口接至鍋爐煙氣排放管。

所述稀釋風(fēng)機由兩臺并聯(lián)組成。

所述加熱器為電加熱器。

所述加熱器為蒸汽加熱器，加熱器的上方接設(shè)高溫蒸汽管而下方接設(shè)余熱蒸汽管。

所述氣氣換熱器的入氣管位于出氣管的上方。

所述脫硝反應(yīng)器的底部接至清潔煙氣排放管。

所述氨水蒸發(fā)器側(cè)邊接的氨水管由兩條并聯(lián)組成。

所述氨水蒸發(fā)器中氨水氣化池設(shè)計為豎孔式。

所述氨水蒸發(fā)器側(cè)邊的氨水管接至單獨的氨水存儲罐，氨水管上安裝計量泵。

一種用于SCR脫硝的氨水制氨還原劑供應(yīng)方法，由稀釋風(fēng)機提供足夠?qū)饣蟮陌睔庀♂尩襟w積百分濃度5%以下混合氣體的風(fēng)量，該風(fēng)量經(jīng)過加熱器被加熱到120oC以上，即作為氣化氨水的稀釋氣源；120oC的稀釋氣源輸送至位于脫硝反應(yīng)器內(nèi)的氣氣換熱器管束中，在脫硝反應(yīng)器內(nèi)加熱3-5min達到足夠氣化氨水溶液的溫度250oC，作為蒸發(fā)氨水的汽化氣；250oC汽化氣在氨水蒸發(fā)器中將質(zhì)量百分濃度20-30%氨水溶液原料氣化為體積百分濃度5%氨和空氣的混合氣體；混合氣體經(jīng)過氨噴射格柵得到用于SCR脫硝的氨還原劑。

采用上述方案后，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

（1）稀釋氣源的換熱直接在SCR脫硝反應(yīng)器中進行，避免在煙氣管道上另設(shè)換熱器，從而防止熱量的流失；

（2）稀釋氣源在進入換熱器前已經(jīng)為120℃，避免為了充分換熱而使SCR脫硝溫度過低，降低脫硝效率；

進一步，本發(fā)明還具有以下如點：

（3）設(shè)置氨水計量泵，可以精確地計算SCR脫硝的氨氮比，避免氨逃逸的出現(xiàn)；

（4）氨水氣化池設(shè)計為豎孔式，可以使氨水更易充分受熱揮發(fā)。

總之，本發(fā)明能耗低，操作簡單、安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的整體裝配示意圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明方法的工藝流程圖。