[發明專利]一種適用于燃機SCR脫硝的精準直噴熱解裝置

在審

• 申請號: 202011248460.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112169593A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 常磊;牛國平;董陳;賈林權;姚皓;安振;周夢偉
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開了一種適用于燃機SCR脫硝的精準直噴熱解裝置，直噴熱解噴槍組、催化劑層及巡測CEMS9中的各探頭沿煙氣流動方向依次設置，燃機出口煙道劃分為若干分區，其中，一個分區對應巡測CEMS中的一個探頭、一個計量閥組及若干個直噴熱解噴槍，巡測CEMS中的一個探頭與對應的計量閥組及直噴熱解噴槍均位于對應的分區內，尿素溶液管道及除鹽水管道與各計量閥組的入口相連通，各計量閥組的出口與對應直噴熱解噴槍的入口相連通，巡測CEMS的輸出端與控制系統的輸入端相連通，控制系統的輸出端與各計量閥組的控制端相連接，該裝置實現對鍋爐氮氧化物排放進行精準控制，同時設備簡單，維護量小。

技術領域

本發明屬于SCR脫硝技術領域，涉及一種適用于燃機SCR脫硝的精準直噴熱解裝置。

背景技術

我國目前燃機余熱鍋爐SCR脫硝裝置大部分采用液氨或氨水制備還原劑，由于液氨在運輸以及儲存環節，容易發生泄漏并導致爆炸，因此國家能源局綜合司分別在2019年和2020年印發通知，要求發電企業“積極開展液氨罐區重大危險源治理，加快推進尿素替代升級改造進度”。

目前尿素制氨技術有尿素熱解和尿素水解制氨技術。相對來說，這兩種技術系統復雜，運行維護量大，不能實現對鍋爐氮氧化物排放的精準控制。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種適用于燃機SCR脫硝的精準直噴熱解裝置，該裝置實現對鍋爐氮氧化物排放進行精準控制，同時設備簡單，維護量小。

為達到上述目的，本發明所述的適用于燃機SCR脫硝的精準直噴熱解裝置包括計量模塊、尿素溶液管道、除鹽水管道、直噴熱解噴槍組、燃機出口煙道、催化劑層及巡測CEMS9，其中，計量模塊包括若干計量閥組，其中，直噴熱解噴槍組、催化劑層及巡測CEMS9中的各探頭沿煙氣流動方向依次設置，燃機出口煙道劃分為若干分區，其中，一個分區對應巡測CEMS中的一個探頭、一個計量閥組及若干個直噴熱解噴槍，巡測CEMS中的一個探頭與對應的計量閥組及直噴熱解噴槍均位于對應的分區內，尿素溶液管道及除鹽水管道與各計量閥組的入口相連通，各計量閥組的出口與對應直噴熱解噴槍的入口相連通，巡測CEMS的輸出端與控制系統的輸入端相連通，控制系統的輸出端與各計量閥組的控制端相連接。

所述計量閥組包括第一手動閥、第二手動閥、混合器、自動調節閥及自力式減壓閥，其中，尿素溶液管道經第一手動閥及自動調節閥與混合器的入口相連通，除鹽水管道經第二手動閥及自力式減壓閥與混合器的入口相連通，混合器的出口與直噴熱解噴槍的入口相連通，控制系統與自動調節閥的控制端相連接。

同一分區內直噴熱解噴槍的數目為二只。

各分區的橫截面尺寸相同。

在工作時，直噴熱解噴槍將尿素溶液霧化后噴入，利用高溫煙氣的熱量將尿素溶液熱解，熱解后生成的氨氣與煙氣中氮氧化物混合后進入余熱鍋爐，在催化劑表面發生脫硝反應。

在工作時，根據各探頭檢測的數據對對應調整直噴熱解噴槍的尿素溶液流量進行控制。

本發明具有以下有益效果：

本發明所述的適用于燃機SCR脫硝的精準直噴熱解裝置在具體操作時，利用燃機余熱鍋爐入口煙道內的高溫煙氣加熱分解尿素溶液，與傳統尿素熱解爐熱解技術相比，不需要配置尿素熱解爐、高溫稀釋風機、噴氨格柵及手動蝶閥等設備，系統簡單能耗低；與現有尿素水解技術相比，不需要水解反應器、高溫稀釋風機、噴氨格柵及手動蝶閥等設備，系統簡單，響應速度快且能耗低。同時，本發明能夠更好地適應燃機啟停速度快的特點，可以做到在全負荷段快速投入脫硝。另外，在對噴氨量的控制時，本發明采用分區檢測及分區控制的思路，因此在不同工況下能夠快速調整分區噴入的尿素溶液流量，進而獲得良好的催化劑入口截面NH₃/NOx摩爾比分布均勻性，使得余熱鍋爐出口的氮氧化物分布非常均勻，實現對鍋爐氮氧化物排放的精準控制，設備簡單，維護量小。

附圖說明