一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置專利背景

選擇性催化還原煙氣脫硝工藝（Selective Catalytic ReductionofNOx，簡稱SCR脫硝工藝）還原劑主要有液氨、氨水、尿素三種。液氨由于工藝系統(tǒng)簡單，投資和運(yùn)行成本較低，在SCR脫硝工藝中應(yīng)用較廣，但是液氨屬于危險化學(xué)品，其運(yùn)輸和儲存要求苛刻，且獲準(zhǔn)審批也越來越多地受到法規(guī)的限制，極為不便；同樣，氨水也因?yàn)槠溥\(yùn)輸、儲存問題以及投資運(yùn)行成本居高而受到應(yīng)用的局限；作為安全性要求相對較低的SCR脫硝還原劑－尿素具有與液氨相同的脫硝性能，沒有?；贩ㄒ?guī)限制，可以方便地被運(yùn)輸、儲存和使用。

尿素作為SCR脫硝還原劑，主要工藝有熱解制氨和水解制氨工藝，其中熱解制氨工藝由于系統(tǒng)簡單、投資成本低、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)量小，亦越來越多地被電廠采用。截至2013年4月，尿素?zé)峤鉄嵩粗饕遣捎缅仩t熱的一次風(fēng)同時配置電加熱器或燃?xì)饧訜崞?，如對?00MW等級機(jī)組煙氣脫硝裝置，采用電加熱的尿素?zé)峤夤に嚨哪芎臑椋?00千瓦/時-1800千瓦/時，尿素?zé)峤饽芎拇蟆⑦\(yùn)行成本高。

一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置專利目的

《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》的目的在于：提出一種尿素?zé)峤夤に嚹芎暮瓦\(yùn)行成本更低的SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置。

一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置技術(shù)方案

《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法，包括在鍋爐煙氣區(qū)域布置換熱器，并利用該區(qū)域的鍋爐煙氣將引入到所述換熱器內(nèi)的鍋爐熱的一次風(fēng)加熱到尿素?zé)峤鉁囟取?

作為優(yōu)選方式，所述換熱器的入口管道設(shè)置有入口風(fēng)門，所述換熱器還設(shè)置有由換熱器的入口管道連通至其出口管道的旁路管道及其旁路風(fēng)門，并通過所述入口風(fēng)門和旁路風(fēng)門調(diào)節(jié)通過入口管道和旁路管道的熱空氣比例，以調(diào)節(jié)供給尿素?zé)峤獾目諝鉁囟取?

作為進(jìn)一步優(yōu)選方式，在以所述煙氣加熱后的熱的一次風(fēng)熱解尿素的尿素?zé)峤夥磻?yīng)器前設(shè)置溫度監(jiān)測，用以檢測進(jìn)入尿素?zé)峤夥磻?yīng)器的熱解空氣溫度，并控制調(diào)節(jié)所述入口風(fēng)門和旁路風(fēng)門開度，以調(diào)節(jié)供給尿素?zé)峤夥磻?yīng)器的空氣溫度。

作為優(yōu)選方式，在引入所述熱的一次風(fēng)的尿素?zé)峤饪諝夤艿郎显O(shè)置可調(diào)節(jié)風(fēng)門，并分別通過所述入口管道與所述換熱器入口連通，以及通過所述旁路管道與所述換熱器出口連通。

作為優(yōu)選方式，所述鍋爐煙氣區(qū)域?yàn)闊煔鉁囟?00℃-900℃的煙氣區(qū)域。

作為優(yōu)選方式，所述鍋爐熱的一次風(fēng)為溫度0-400℃、壓力10±5千帕。

作為優(yōu)選方式，所述鍋爐熱的一次風(fēng)為溫度0-400℃的風(fēng)，并設(shè)置風(fēng)機(jī)增壓。

作為優(yōu)選方式，所述尿素?zé)峤鉁囟葹?00℃-900℃。

一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o裝置，包括煙氣溫度400℃-900℃的鍋爐煙氣區(qū)域，鍋爐中產(chǎn)生熱的一次風(fēng)的裝置，以及尿素?zé)峤夥磻?yīng)器，在所述鍋爐煙氣區(qū)域布置換熱器，所述換熱器與所述鍋爐中產(chǎn)生熱的一次風(fēng)的裝置連接并引入其熱的一次風(fēng)由所述鍋爐煙氣區(qū)域的煙氣加熱，所述換熱器加熱后的熱的一次風(fēng)引入所述尿素?zé)峤夥磻?yīng)器。

作為優(yōu)選方式，所述換熱器的入口管道設(shè)置有入口風(fēng)門，所述換熱器還設(shè)置有由換熱器的入口管道連通至其出口管道的旁路管道及其旁路風(fēng)門，所述尿素?zé)峤夥磻?yīng)器入口管道設(shè)置有根據(jù)其溫度控制所述入口風(fēng)門和旁路風(fēng)門開度的溫度監(jiān)測。

作為優(yōu)選方式，在引入所述熱的一次風(fēng)的尿素?zé)峤饪諝夤艿郎显O(shè)置可調(diào)節(jié)風(fēng)門，并分別通過所述入口管道與所述換熱器入口連通，以及通過所述旁路管道與所述換熱器出口連通。

作為優(yōu)選方式，所述鍋爐煙氣區(qū)域?yàn)殄仩t省煤器上游煙氣區(qū)域。

作為進(jìn)一步優(yōu)選方式，所述鍋爐煙氣區(qū)域?yàn)榈蜏剡^熱器或低溫再熱器區(qū)域。

作為優(yōu)選方式，所述鍋爐中產(chǎn)生熱的一次風(fēng)的裝置為空氣預(yù)熱器。

工作過程為：在鍋爐的煙氣區(qū)域布置換熱器，利用鍋爐高溫?zé)煔鈱⒁氲綋Q熱器內(nèi)的鍋爐熱的一次風(fēng)加熱到尿素?zé)峤鉁囟?，作為SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤獾臒嵩春湍芰俊４瞬贾梅绞綄﹀仩t的影響小或基本可忽略，如600MW等級的SCR煙氣脫硝裝置，換熱器的布置對區(qū)域的煙氣溫降不超過2℃。

為確保加熱后的一次風(fēng)溫度滿足尿素?zé)峤夤に囆枨蠛捅阌谡{(diào)節(jié)，換熱器設(shè)置旁路管道，并設(shè)置換熱器入口風(fēng)門和旁路風(fēng)門，通過摻混加熱空氣比例，調(diào)節(jié)供給尿素?zé)峤獾目諝鉁囟取?

在一次風(fēng)引入的總管道（尿素?zé)峤饪諝夤艿溃┥显O(shè)置可調(diào)節(jié)風(fēng)門，用于調(diào)節(jié)尿素?zé)峤怆S鍋爐負(fù)荷變化所需的總的空氣量/熱源能量。

一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置有益效果

可大幅降低SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤夤に嚨哪芎暮蛷S用電、節(jié)省運(yùn)行成本，且此布置方式對鍋爐的影響小或基本可忽略。

圖1是《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》實(shí)施例的裝置流程示意圖。

《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》屬于煙氣脫硝還原劑制備領(lǐng)域。

1.一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法，其特征在于：包括在鍋爐煙氣區(qū)域布置換熱器，并利用該區(qū)域的鍋爐煙氣將引入到所述換熱器內(nèi)的鍋爐熱的一次風(fēng)加熱到尿素?zé)峤鉁囟?；所述換熱器的入口管道設(shè)置有入口風(fēng)門，所述換熱器還設(shè)置有由換熱器的入口管道連通至其出口管道的旁路管道及其旁路風(fēng)門，并通過所述入口風(fēng)門和旁路風(fēng)門調(diào)節(jié)通過入口管道和旁路管道的熱空氣比例，以調(diào)節(jié)供給尿素?zé)峤獾目諝鉁囟取?

2.如權(quán)利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法，其特征在于：所述鍋爐煙氣區(qū)域?yàn)闊煔鉁囟?00℃-900℃的煙氣區(qū)域。

3.如權(quán)利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法，其特征在于：所述鍋爐熱的一次風(fēng)為溫度0-400℃、壓力10±5千帕。

4.如權(quán)利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法，其特征在于：所述尿素?zé)峤鉁囟葹?00℃-900℃。

5.一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o裝置，包括煙氣溫度400℃-900℃的鍋爐煙氣區(qū)域，鍋爐中產(chǎn)生熱的一次風(fēng)的裝置，以及尿素?zé)峤夥磻?yīng)器，其特征在于：在所述鍋爐煙氣區(qū)域布置換熱器，所述換熱器與所述鍋爐中產(chǎn)生熱的一次風(fēng)的裝置連接并引入其熱的一次風(fēng)由所述鍋爐煙氣區(qū)域的煙氣加熱，所述換熱器加熱后的熱的一次風(fēng)引入所述尿素?zé)峤夥磻?yīng)器；所述換熱器的入口管道設(shè)置有入口風(fēng)門，所述換熱器還設(shè)置有由換熱器的入口管道連通至其出口管道的旁路管道及其旁路風(fēng)門，所述尿素?zé)峤夥磻?yīng)器入口管道設(shè)置有根據(jù)其溫度控制所述入口風(fēng)門和旁路風(fēng)門開度的溫度監(jiān)測。

6.如權(quán)利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o裝置，其特征在于：所述鍋爐煙氣區(qū)域?yàn)殄仩t省煤器上游煙氣區(qū)域。

7.如權(quán)利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o裝置，其特征在于：所述鍋爐煙氣區(qū)域?yàn)榈蜏剡^熱器或低溫再熱器區(qū)域。

8.如權(quán)利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o裝置，其特征在于：所述鍋爐中產(chǎn)生熱的一次風(fēng)的裝置為空氣預(yù)熱器。

下列非限制性實(shí)施例用于說明《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》。

如圖1所示，尿素?zé)峤饪諝夤艿?1接引空氣預(yù)熱器3的熱的一次風(fēng)31（占總風(fēng)量0.5-5%、溫度0-400℃、壓力10±5千帕），經(jīng)過氣氣管式換熱器入口管道22進(jìn)入氣氣管式換熱器23，通過鍋爐煙氣11加熱，氣氣管式換熱器23內(nèi)的空氣被加熱到與煙氣溫度相當(dāng)?shù)臏囟?，滿足尿素?zé)峤鉁囟?00℃-900℃。加熱后的空氣經(jīng)由氣氣管式換熱器出口管道25、尿素?zé)峤夥磻?yīng)器入口管道26進(jìn)入尿素?zé)峤夥磻?yīng)器4，在尿素?zé)峤夥磻?yīng)器4內(nèi)，尿素溶液被熱解生成氨氣混合氣體，氨氣混合氣體通過尿素溶液熱解產(chǎn)物管道41進(jìn)入脫硝反應(yīng)裝置5進(jìn)行脫硝。

氣氣管式換熱器23布置于鍋爐省煤器13上游的如低溫過熱器或低溫再熱器等煙氣溫度400℃-900℃的煙氣區(qū)域12內(nèi)。氣氣管式換熱器23設(shè)置旁路管道24，部分空氣不經(jīng)過氣氣管式換熱器直接由旁路管道24進(jìn)入尿素?zé)峤夥磻?yīng)器入口管道26，與氣氣管式換熱器出口管道25的加熱后的空氣混合后進(jìn)入尿素?zé)峤夥磻?yīng)器4。在尿素?zé)峤饪諝夤艿?1、氣氣管式換熱器入口管道22、旁路管道24上分別設(shè)置可調(diào)節(jié)風(fēng)門211、221、241。

尿素?zé)峤夥磻?yīng)器入口管道26設(shè)置溫度監(jiān)測27，用于檢測進(jìn)入尿素?zé)峤夥磻?yīng)器4的熱解空氣溫度和連鎖控制。當(dāng)進(jìn)入尿素?zé)峤夥磻?yīng)器4的熱解空氣溫度超過或低于設(shè)定溫度（如650℃），可通過減?。ɑ蛟龃螅鈿夤苁綋Q熱器入口管道22上的可調(diào)節(jié)風(fēng)門221開度、并增大（或減?。┡月饭艿?4上的可調(diào)節(jié)風(fēng)門241的開度，通過摻混加熱空氣比例，使熱解空氣溫度達(dá)到設(shè)定溫度。尿素?zé)峤饪諝夤艿?1上的可調(diào)節(jié)風(fēng)門211用于調(diào)節(jié)尿素?zé)峤怆S鍋爐負(fù)荷變化所需要的總的一次風(fēng)量和熱源。

當(dāng)尿素?zé)峤饪諝獠皇且拥膲毫?0±5千帕的熱的一次風(fēng)時，可增設(shè)風(fēng)機(jī)提高空氣壓力以達(dá)到尿素?zé)峤庀到y(tǒng)所需要的壓力。

以上所述僅為《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》，凡在《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》的保護(hù)范圍之內(nèi)。

2018年12月20日，《一種SCR脫硝還原劑尿素?zé)峤鉄嵩垂┙o方法和裝置》獲得第二十屆中國專利優(yōu)秀獎。

《一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法》涉及煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法。

一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法專利目的

《一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法》要解決的技術(shù)問題是提供一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落，堵塞熱解爐出口的問題。

一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法技術(shù)方案

《一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法》包括：將熱解爐的熱解風(fēng)進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的開關(guān)調(diào)節(jié)至開通狀態(tài)；對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內(nèi)部溫度進(jìn)行實(shí)時測量，若熱解爐出口處的溫度低于第一預(yù)設(shè)溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預(yù)設(shè)溫度；若熱解爐內(nèi)部溫度低于第二預(yù)設(shè)溫度，則將熱解爐內(nèi)部溫度提高至第二預(yù)設(shè)溫度。進(jìn)一步地，所述對熱解爐出口處的溫度進(jìn)行實(shí)時測量包括：在熱解爐出口處的外壁上設(shè)置測溫點(diǎn)，通過所述測溫點(diǎn)對熱解爐出口處的溫度進(jìn)行實(shí)時測量。進(jìn)一步地，所述方法還包括：若所述測溫點(diǎn)的測量溫度低于第一預(yù)設(shè)溫度，則啟動報警裝置發(fā)出預(yù)警信號。進(jìn)一步地，所述方法還包括：調(diào)節(jié)熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣調(diào)節(jié)閥使得所有的空氣/氨氣混合氣調(diào)節(jié)閥處于開通狀態(tài)。進(jìn)一步地，所述方法還包括：當(dāng)SCR反應(yīng)器出口的NOx濃度小于等于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值時，關(guān)閉尿素噴槍的自動降低噴氨量功能。

進(jìn)一步地，所述方法還包括：按照預(yù)設(shè)的頻率對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調(diào)節(jié)閥進(jìn)行開關(guān)擾動；利用變風(fēng)量方式對熱解爐內(nèi)部結(jié)晶進(jìn)行吹掃，將熱解爐內(nèi)部結(jié)晶吹落。進(jìn)一步地，所述方法還包括：根據(jù)鍋爐負(fù)荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進(jìn)行配摻，得到供該鍋爐使用的新煤種。進(jìn)一步地，所述根據(jù)鍋爐負(fù)荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進(jìn)行配摻包括：獲取鍋爐的運(yùn)行參數(shù)和性能參數(shù)；根據(jù)獲取到的鍋爐的運(yùn)行參數(shù)和性能參數(shù)，并結(jié)合配煤邊界條件及當(dāng)日各類煤的庫存量，確定各類煤的配摻比列和用量；其中，所述配煤邊界條件包括：用煤限制條件和邊界標(biāo)單。進(jìn)一步地，所述運(yùn)行參數(shù)包括：鍋爐的金屬壁溫、爐膛負(fù)壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機(jī)出口風(fēng)溫中中的一個或多個；所述鍋爐的性能參數(shù)包括：鍋爐當(dāng)前的運(yùn)行效率、發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗和供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗中的一個或多個。進(jìn)一步地，控制熱解爐內(nèi)部溫度大于等于420℃，同時控制熱解爐出口處的溫度為380℃。

一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法改善效果

《一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法》通過將熱解爐的熱解風(fēng)進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的開關(guān)調(diào)節(jié)至開通狀態(tài)；同時對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內(nèi)部溫度進(jìn)行實(shí)時測量，若熱解爐出口處的溫度低于第一預(yù)設(shè)溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預(yù)設(shè)溫度；若熱解爐內(nèi)部溫度低于第二預(yù)設(shè)溫度，則將熱解爐內(nèi)部溫度提高至第二預(yù)設(shè)溫度。這樣，通過開通所有的熱解風(fēng)進(jìn)口調(diào)節(jié)閥來增加熱解一次風(fēng)量，從而提高熱解爐的熱解能力；同時還通過提高熱解爐內(nèi)部溫度進(jìn)一步提高熱解爐的熱解能力，能夠避免噴氨量變化時，熱解爐出口處溫度下降過多，出現(xiàn)熱解不完全導(dǎo)致熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落、堵塞熱解爐出口。

圖1為《一種SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法》實(shí)施例提供的SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐內(nèi)部結(jié)晶脫落的預(yù)防方法的方法流程圖。