[實用新型]一種尿素直噴熱解制氨系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2015-06-24
• 公開（公告）號: CN204981175U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設計）人: 趙云才;王亮
• 申請（專利權）人: 田鵬程
• 主分類號: C01C1/08
• 分類號: C01C1/08
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 李奎書

技術領域

本實用新型屬于化工領域，涉及一種用于鍋爐尾氣脫硝系統(tǒng)的制氨系統(tǒng)，尤其涉及一種尿素直噴熱解制氨系統(tǒng)。

背景技術

目前，脫硝工藝以SCR(選擇性催化還原法)脫硝為主，SCR脫硝還原劑一般為尿素與液氨兩種。其中，液氨屬有毒、易燃、易爆品，主要應用于位置處于較偏僻、且液氨運輸不受限制的工廠。尿素無毒，并且屬非易燃易爆品，購買容易，使用廣泛，主要應用于對安全要求較高的工廠。目前，采用尿素作為脫硝還原劑的工藝中，以尿素熱解及尿素水解技術為主，即將尿素溶液在受熱狀態(tài)下分解出氨氣，將分解出的氨氣作為脫硝還原劑。

目前的尿素熱解工藝技術中，需要對為尿素溶液熱解的空氣進行加熱，而此種加熱也通常為電加熱，根據計算，每分解1公斤尿素，大約耗電4.5kw.h。按照1x300MW機組平均NOx為400mg/Nm3估算，還原劑尿素的小時耗量約200公斤，熱解電耗約900kw.h，能耗巨大。例如，中國專利201420413253.7公開了一種用于煙氣脫硝的尿素熱解供風系統(tǒng)，包括空氣預熱器、加熱器、熱解爐以及供風管路，冷一次風管路連接兩支路，一支路依次連接空氣預熱器和加熱器，另一支路通過助燃風管路直接連接加熱器，經空氣預熱器預熱的熱一次風和助燃風管路輸出的冷一次風在加熱器進一步加熱后通入熱解爐。其缺點便是加熱器耗電多，使用成本高。

尿素水解工藝原理主要是尿素溶液在高溫高壓下發(fā)生分解反應，一般是將尿素溶液輸入至水解反應器(類似于換熱器)，在反應器中通過蒸汽盤管對尿素溶液進行加熱，一般加熱至180度左右，尿素溶液發(fā)生分解釋放出氨氣和二氧化碳。此種工藝的能耗主要是蒸汽能耗，消耗的蒸汽能耗折合到電能大約每分解1公斤尿素耗電1.8kw.h。例如，中國專利201320145979.2公開了一種用于煙氣脫硝的電加熱尿素水解制氨反應器，包括反應器本體(1)，所述反應器本體(1)外壁上設置有產品氣出口管(18)和尿素溶液入口(12)，還包括電加熱控制器(2)和設置在反應器本體(1)內部的一個或多個電加熱管(3)，所述電加熱控制器(2)通過電纜與電加熱管(3)相連。其缺點便是電加熱管用電量大，能耗大。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種節(jié)能的尿素直噴熱解制氨系統(tǒng)。

本實用新型解決問題的技術方案是：一種尿素直噴熱解制氨系統(tǒng)，包括順次相連的尿素儲存裝置、尿素溶液制備裝置、尿素溶液儲存裝置、尿素溶液循環(huán)裝置、計量和分配裝置、噴槍和鍋爐，所述噴槍安裝在鍋爐的尾部的受熱面區(qū)域。

進一步地，所述尿素溶液制備裝置包括尿素溶解罐和尿素溶液混合泵，所述尿素溶解罐的入口與尿素儲存裝置的出口相連，所述尿素溶解罐的出口與尿素溶液混合泵的入口相連，所述尿素溶液混合泵的出口分別與尿素溶液儲存裝置的入口、尿素溶解罐的入口相連。

進一步地，所述尿素溶液循環(huán)裝置的出口還通過背壓閥與尿素溶液儲存裝置相連。

進一步地，所述噴槍的噴嘴為霧化噴嘴，所述噴嘴位于鍋爐的內部。

進一步地，所述噴槍的數目為若干個。

進一步地，所述鍋爐內設有互相連接的溫度傳感器和溫控器，所述溫控器控制噴槍所處位置的溫度在600℃以上。

所述尿素直噴熱解制氨系統(tǒng)的制氨過程，包括如下步驟：

步驟1：將尿素從尿素儲存裝置定量輸入到尿素溶液制備裝置；

步驟2：將制備好的尿素溶液輸入到尿素溶液儲存裝置；

步驟3：尿素溶液經由尿素溶液循環(huán)裝置、計量和分配裝置后進入噴槍；

步驟4：尿素溶液經霧化噴嘴直接噴入鍋爐內部，霧化后的尿素溶液在高溫煙氣中分解，生成氨氣。

本實用新型的有益效果為：

1.本實用新型所述系統(tǒng)，無需外部加熱設施，克服了現有技術中電加熱器耗電多的問題，顯著降低了能耗，節(jié)約了成本；

2.本實用新型所述系統(tǒng)簡單可靠，運行穩(wěn)定。

3.本實用新型所述系統(tǒng)結構緊湊，安裝操作方便。

附圖說明

圖1是本實用新型所述尿素直噴熱解制氨系統(tǒng)的結構示意圖。

圖中：1-尿素儲存裝置；2-尿素溶液制備裝置，21-尿素溶解罐，22-尿素溶液混合泵；3-尿素溶液儲存裝置；4-尿素溶液循環(huán)裝置；5-背壓閥；6-計量和分配裝置；7-噴槍；8-鍋爐。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。