[发明专利]干法选择性非催化还原方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硝方法及装置，尤其涉及一种选择性非催化还原脱硝方法及装置。

背景技术

化石燃料燃烧是目前氮氧化物（NOx）污染物生成的主要来源，目前烟气脱硝主要应用选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）来脱除氮氧化物。此两种方法均主要应用氨或尿素为还原剂，把氮氧化物（NOx）还原为氮气和水。选择性非催化还原方法是将氨或尿素等还原剂喷入850~1100℃的烟气中，实现氮氧化物（NOx）还原。由于选择性非催化还原不使用价格昂贵、寿命很短的催化剂，不需对受热面进行改动，因而得到了广泛的应用。由于尿素稳定性好，无毒无害，安全性高，便于储运，因此尿素作为选择性非催化还原的首选还原剂被广泛使用。由于尿素是固体颗粒，在水中溶解需要吸热，而且具有一定的腐蚀性和再结晶性，因此实际中常用除盐水溶解成10%质量浓度的水溶液，占溶液质量90%的水在炉内汽化吸收了大量的热量，造成了能量的巨大浪费，水溶液喷射点处烟气温度骤降，导致附近未燃尽碳粒子熄灭，造成飞灰含碳量上升、煤耗升高，并且多发水冷壁腐蚀造成爆管，以上三个原因严重制约了尿素选择性非催化还原的使用。由于考虑到氮氧化物的巨大危害，政策制定专家有意或无意的隐瞒了尿素水溶液和氨水溶液中水的汽化潜热造成的巨大能量浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种干法选择性非催化还原方法及装置，所谓干法是指相对于还原剂为水溶液形式的“湿法”，消除了水溶液在烟道内因水的汽化吸热、尿素溶液（或氨水溶液）腐蚀水冷壁和焦碳粒子遇水滴熄灭造成飞灰含碳量升高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括方法： 

将尿素颗粒磨碎成尿素粉或加热气化为尿素气或加热液化为尿素熔液，液氨加热气化为氨气；利用氨气、尿素粉、尿素熔液或尿素气作为还原剂，以空气、烟气或蒸汽作为输送介质，通过气力输送，将还原剂喷入高温烟气中，脱除烟气中的氮氧化物具体步骤如下：

（1）、还原剂为尿素粉时：                                               将尿素颗粒磨碎成尿素粉装入料仓中，通过给料机将尿素粉输送到混合器中；输送气源送来的空气和给料机送来的尿素粉在混合器中混合为混合气后，通过管道输送到分料器中；在分料器中混合气被分为多股，通过管道输送到喷枪中；混合气通过喷枪喷入到烟道中参与脱硝反应；

（2）、还原剂为氨气、尿素气或尿素熔液时：将尿素颗粒（或液氨）加入到加热器中进行加热液化或气化并增压； 气化或液化后形成后的尿素熔液、尿素气或氨气和输送气源送来的蒸汽在混合器中混合为混合气后，通过管道输送到分料器中；在分料器中混合气被分为多股，通过管道输送到喷枪中；混合气通过喷枪喷入到烟道中参与脱硝反应。

所述的还原剂为氨气、尿素粉、尿素气或尿素熔液四者中的一种。

所述的还原剂喷入点的烟气温度在850~1100℃之间。

所述的喷入烟道的方式为喷枪，喷枪的数量是一支或多支。

所述的输送介质为空气、烟气和蒸汽三者中的一种。

所述的尿素气的温度为131~380℃。

所述的输送气源可以是风机、罗茨风机、压缩机、蒸汽锅炉。

实现本发明方法的装置包括：料仓、给料机、输送气源、混合器、分料器和喷枪，其特征在于：料仓通过给料机与混合器的入料口连接，输送气源与混合器的入气口连接，混合器的出口与分料器入口连接，分料器出口和喷枪入口连接，喷枪出口与烟道连接。

所述的料仓和给料机的入口连接，所述的给料机的出口和混合器的入料口连接，所述的输送气源和混合器的入气口连接，所述的混合器的出口和分料器的入口连接，所述的分料器的出口和喷枪的入口连接，所述的喷枪出口与烟道连接。

所述的进料阀与加热器的入口连接，所述的加热器的出口与出料阀的入口连接，所述的出料阀的出口与混合器的入料口连接，所述的输送气源与混合器的入气口连接，所述的混合器的出口和分料器的入口连接，所述的分料器的出口和喷枪的入口连接，所述的喷枪出口与烟道连接。