[发明专利]一种利用尿素溶液法的烟气脱硝装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护领域的火力发电厂烟气脱硝技术，特别是大 气治理中的利用尿素溶液直接脱除烟气中NO_x的装置。

背景技术

随着环境保护问题的日益突出，火电厂燃煤锅炉产生的NO_x的排 放问题以及减少其排放量的途径正迅速引起全球范围的关注。其中选 择性催化还原法SCR(Selective Catalytic Reduction)，因其脱除 NOx的效率高，还原剂用量少，而得到最广泛应用。而在这种方法中一 般是以氨(NH₃)作为还原剂喷入烟气，在较低温度和催化剂的作用下， 将NO_x还原成N₂和H₂O。选择性就是指NH₃具有选择性，它只与NOx进 行反应，而不与氧发生反应。由于氨气的来源通常是由液氨加热气化 制得的，而液氨作为一种危险化学品在储存、运输、和气化过程中存 在爆炸、泄露等安全隐患，所以应用受到很大限制。因此在公众安全 备受关注的地方，通常使用尿素溶液热解法制备氨气，而此法通常需 要消耗大量燃料，很不经济，并且尿素热解装置投资较大。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种利 用尿素溶液法的烟气脱硝装置。它利用烟气的热量使尿素溶液转化为 氨气作为SCR的还原剂，实现安全、经济的脱硝反应。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种利用尿素溶液法的烟气脱硝装置，其结构特点是，它包括与 SCR反应器上游烟道连接成整体结构的反应器。所述反应器内置有凵 型排管，凵型排管的一侧管为静态混合器，静态混合器的上端为与大 气相通的空气进管。所述凵型排管的另一侧管为喷氨格栅，喷氨格栅 的顶端为盲端。所述凵型排管的底段为分解室，分解室的一端置有向 分解室内喷入雾化尿素溶液的喷嘴。分解室与烟道平行放置，分解室 的上部分置于烟道内，分解室的下部分置于烟道外。

在上述烟气脱硝装置中，所述凵型排管的各段截面为方管或者圆 管。

本发明由于采用了上述结构，利用烟气的热量使尿素溶液转化为 氨气作为SCR的还原剂，不需要外加热源，节能效果显著，且设备 投资小。工艺中不使用液氨，适用于对安全要求敏感的地区。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参看附图，本发明包括与SCR反应器上游烟道1连接成整体结构 的反应器。反应器内置有凵型排管，凵型排管的各段截面为方管或者 圆管。凵型排管的一侧管为静态混合器3，静态混合器3的上端为与 大气相通的空气进管4。凵型排管的另一侧管为喷氨格栅2，喷氨格 栅2的顶端为盲端。凵型排管的底段为分解室6，分解室6的一端置 有向分解室6内喷入雾化尿素溶液的喷嘴5。分解室6与烟道1平行 放置，分解室6的上部分置于烟道1内，分解室6的下部分置于烟道 1外。

静态混合器3根据在保证通过烟气换热后的空气温度可达350℃ 以上的条件下选择相应排管的直径和数量。

本发明使用时，烟气自电厂锅炉产生后进入到烟道1。利用烟气 的热量使尿素溶液加热分解出氨气，尿素溶液自喷嘴5雾化喷入分解 室6，尿素溶液浓度选择在50％左右，并根据具体工况优化。空气自 空气进管4进入静态混合器3，一般控制压力小于0.1MPa，总量控制 形成的氨气混和气浓度6％以下。通过喷氨格栅2将还原性气体氨气 喷入烟道1形成混合烟气。混合烟气经过静态混合器3时与空气换热， 并在静态混合器3中实现氨气与烟气的二次混合。混和均匀的烟气进 入到SCR反应器，在催化剂作用下将NO_x还原成无害的N₂和H₂O。