[發明專利]一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素熱解制氨節能裝置

在審

• 申請號: 201610121752.2
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105737642A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 劉棟;孫善東;徐俊;陳杰;戚發東
• 申請（專利權）人: 上海升卓能源科技有限公司
• 主分類號: F28D7/16
• 分類號: F28D7/16;C01C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素熱解制氨節能裝置。

背景技術

鍋爐煙氣中的氮氧化物作為主要的大氣污染物之一，已受到越來越多的關注，是國家污染控制的重點對象。脫硝技術就是控制氮氧化物排放濃度技術，燃煤鍋爐NOx污染控制技術包括低氮燃燒和煙氣脫硝等兩類，在煙氣脫硝領域，電站鍋爐應用較多的是選擇性催化還原工藝(簡稱SCR工藝)，其中最常用的是尿素制氨工藝，其工作原理是在280-420度溫度下，煙氣中的氮氧化物和上游煙道內噴入的還原劑氨氣在催化劑的作用下發生還原反應生產氨氣和水等。脫硝工藝需要氨氣作為還原劑，因氨屬于高危險物品，其儲存、運輸都極為不便，所以現在大多數電廠采用尿素作為還原劑以提高脫硝工藝的安全性，尿素制氨一般采用熱解法，尿素熱解需要用天然氣、燃油燃燒后的煙氣或電能加熱空氣來熱解尿素，將其分解成氨氣，然后與煙氣中的氮氧化物反應，生成無害的氮氣和水。上述工藝的一個缺點是采用天然氣、燃油燃燒的煙氣或電能作為熱源，運行費用高。已投運脫硝機組，使用較多的是電加熱器---利用電能，該工藝的常見問題：電加熱器每支加熱管的電源接頭有時因一支線頭的小問題造成大范圍故障；另外電加熱器也存在沖刷腐蝕現象；電加熱器在熱解爐內有溫度梯度；電加熱器有一定的維護量。

現有技術中，中國專利文獻CN101928014A公開了一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素制氨工藝及其系統，其可以節約尿素熱解的天然氣、燃油或電能，但是其換熱器需安裝在鍋爐煙道中，因此安裝不方便，運行中換熱器易被灰塵堵塞且不易清理，不能保證長時間的安全穩定運行。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明提出一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素熱解制氨節能裝置，其利用鍋爐爐內煙氣熱量作為尿素熱解熱源，安全、簡單、實用、可靠，大幅降低運行成本，經濟價值高。

為實現上述目的，本發明可通過以下技術方案予以解決：

本發明的一種用于鍋爐煙氣脫硝的尿素熱解制氨節能裝置,包括通過管道連通的鍋爐高溫再熱器、煙氣-空氣換熱器、空氣預熱器和尿素熱解爐，從所述鍋爐高溫再熱器后的高溫煙氣通過管道進入所述煙氣-空氣換熱器與空氣進行熱交換降溫后進入所述空氣預熱器的入口煙道；從所述空氣預熱器出口引出的低溫空氣通過管道進入所述煙氣-空氣換熱器與煙氣進行熱交換升溫后通過管道進入所述尿素熱解爐。

作為優選的技術方案：

本發明所述的尿素熱解制氨節能裝置，所述煙氣-空氣換熱器包括箱體、設置在箱體內的換熱管管束、對應設置在箱體上、下端的煙氣進、出口，所述換熱管管束立式布置在所述箱體內，在箱體上、下端對應設置有與所述換熱管管束連通的上、下管板，上、下管板外端對應設置有上管箱和下管箱，在所述上管板上設置有隔熱結構，所述各換熱管上端穿過所述上管板，內套管與換熱管上端相連，內套管穿過所述隔熱結構與所述上管箱連通；在所述箱體的同一側設置有空氣進、出口。

本發明所述的尿素熱解制氨節能裝置，所述上管箱內層和所述煙氣進口的接管內層設置有保溫層；所述換熱管管束穿過一折流板，該折流板固定在所述換熱管管束的中部位置。

本發明所述的尿素熱解制氨節能裝置，所述空氣進口，即殼程進口設置在箱體的下方，空氣出口，即為殼程出口設置在所述箱體上所述空氣進口的上方位置。

本發明所述的尿素熱解制氨節能裝置，所述箱體上遠離所述殼程進、出口的一側設置有一導向板，該導向板和一固定在所述箱體上的通道板之間的空間形成連通通道。

本發明所述的尿素熱解制氨節能裝置，所述隔熱結構包括單層或上、下兩層結構，其中下層為陶瓷纖維層，上層為耐火材料澆注層；若為單層，為耐火材料澆注層。

本發明所述的尿素熱解制氨節能裝置，所述上管板與設置在所述上管箱上的掛耳之間設有膨脹節，膨脹節用于吸收換熱器殼體受熱膨脹產生的膨脹量，采用金屬結構，根據膨脹量的不同可布置1個或2個膨脹環，采用不銹鋼材料制作；所述下管板下方設有下管板支撐結構，其為田字形結構，受力均勻，防止積灰。

本發明所述的尿素熱解制氨節能裝置，所述鍋爐高溫再熱器和煙氣-空氣換熱器間的管道上安裝有手動閘閥和調節閥；所述煙氣-空氣換熱器和空氣預熱器間的管道上安裝有手動閘閥；所述空氣預熱器和煙氣-空氣換熱器間的管道上依次安裝有電動調節閥、手動閘閥；所述煙氣-空氣換熱器和尿素熱解爐件的管道上依次安裝有手動閘閥、電加熱器；所述煙氣-空氣換熱器的空氣進、出口間加裝旁通手動閘閥。

本發明所述的尿素熱解制氨節能裝置，所述煙氣-空氣換熱器箱體上部安裝蒸汽吹灰器。