[实用新型]用于烟气脱硝尿素热解炉底部尾管的尿素积垢消除装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝设备技术领域，尤其涉及一种用于烟气脱硝尿素热解炉底部尾管的尿素积垢消除装置。

背景技术

选择性催化还原（selective catalytic reduction）脱硝工艺是目前燃煤电厂的主要脱硝工艺，其原理是在一定温度和催化剂的作用下，还原剂有选择的把烟气中的NOx还原为无污染的N₂和水。目前工业应用的还原剂主要是氨或者是尿素，其中采用氨作为还原剂需要使用氨气蒸发供应系统，即先将液氨蒸发为氨气，然后通过氨气缓冲罐，然后再与空气（利用稀释风机输送）在混合器中混合，然后再进入喷氨格栅，最后再进入催化反应器进行反应。由于液氨在运输、贮存需要防火防爆等问题。在部分远离液氨生产的地区，电厂主要采用尿素制氨工艺提供脱硝所需的氨气。

尿素制氨工艺包括尿素水解制氨工艺和尿素热解制氨工艺。其中尿素热解制氨工艺由于工艺流程短、能耗低于尿素水解制氨工艺，因此在实际工程应用中逐渐开始推广起来。尿素热解制氨系统包括尿素仓储、卸料给料设备，尿素溶液制备及储存设备，尿素溶液的输送与循环设备，尿素溶液的剂量与分配装置，热解反应器（热解炉）。其中热解炉是尿素热解制氨的核心设备。而热解炉的长期可靠稳定运行是保证烟气脱硝系统有效运行的的基础。由于热解炉底部尾管与管道采用法兰连接，同时尾管与管路形成锥面，上大下小，在实际生产过程中经常出现以下问题：1）由于尿素未能充分热解造成底部尾管尿素积存过多，这将导致出口风量减小，系统供氨量不足，影响脱硝系统的效率和可靠性；2)可能由于尿素雾化空气质量差或雾化喷嘴故障，导致尿素溶液得不到雾化直接喷入尿素热解炉，则影响热解效果，尿素将直接沉积在热解炉底部尾管造成堵塞；3）热解炉及其出口管道的保温设计或施工不到位，致使混合气管道温度低于尿素分解产物的逆反应温度，在管道产生尿素结晶导致管路堵塞。由于其具体的设备结构导致在该处加装尿素热解装置的安装、检修、维护非常不便，而采用设备底部伴热带增温等措施由于热解炉采用金属结构因此热传导快，在加热过程中难达到尿素分解温度导致热量消耗大很效果差。因此有必要开发出一种安装、检修方便、热利用率高的尿素分解装置保证脱硝系统的长期可靠稳定运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设备结构简单、换热效率高、便于检修和维护、可以自控运行的用于烟气脱硝尿素热解炉的底部尾管尿素分解装置。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的用于烟气脱硝尿素热解炉底部尾管的尿素积垢消除装置包括电热分解装置和自动控制装置，电热分解装置包括下部法兰、上部法兰和筒体，下部法兰和上部法兰分别位于筒体的两端，筒体中部安装有电热管；自动控制装置是一个位于筒体的接线盒，接线盒面板上设有电热管接线柱和设备接地保护接线柱，电热管的一端与电热管接线柱连接。

电热管外部设有散热翅片，内部设有热电阻丝，热电阻丝四周填充有氧化镁粉。

电热管与筒体连接处，筒体外部的电热管的外侧设有电热管连接内罗柱，电热管与电热管连接内罗柱之间设有石棉盘根，石棉盘根两端设有陶瓷垫圈；电热管接线柱的尾部与热电阻丝连接，电热管接线柱与电热管连接处的间隙设有耐高温密封材料，连接处的电热管外侧设有压紧螺母，压紧螺母与电热管连接内罗柱的端部连接。

电热管的直径为6mm～12mm，散热翅片高度为管径的60%～100%，散热翅片的间距为2.5mm～3.5mm。

电热管及散热翅片的材质为耐尿素腐蚀的316L不锈钢厚壁钢管制造，为提高抗腐蚀能力，在加工过程中需要进行高温渗氮处理。

电热管的个数为大于等于三个，电热管的控制温度范围为170℃～190℃，高于尿素的分解温度161℃，以保证尿素不在热解炉底部尾管结晶沉积。为了降低能耗也可以间断运行，根据热风管道的风速信号进行控制，当结晶比较严重造成热风管路变窄风速增大或热风流量下降时开启电热分解装置，将热解炉尾部的尿素结晶分解。

电热管与筒体采用插接或其他分体式连接。

电热分解装置通过上下法兰与热解炉底部尾管和热风管路相连，从中部引出的电热管向上布置于热解炉底部尾管位置，电热管向上翻折到底部尾管处形成盘管，电热管与热解炉底部尾管器壁之间的间距为10mm～15mm。

本实用新型的积极效果如下：