《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》是東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司於2013年4月11日申請的專利，該專利的公布號為CN103191640A，申請號為2013101247524，授權公布日為2013年7月10日，發明人是楊志忠、葉茂、宋曉宏、黃敏、何維。
《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》公開了一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置，屬於煙氣脫硝還原劑製備領域，方法包括在鍋爐煙氣區域布置換熱器，並利用該區域的鍋爐煙氣將引入到所述換熱器內的鍋爐熱的一次風加熱到尿素熱解溫度。裝置包括煙氣溫度400℃-900℃的鍋爐煙氣區域，鍋爐中產生熱的一次風的裝置，以及尿素熱解反應器，在所述鍋爐煙氣區域布置換熱器，所述換熱器與所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置連線並引入其熱的一次風由所述鍋爐煙氣區域的煙氣加熱，所述換熱器加熱後的熱的一次風引入所述尿素熱解反應器。該發明是一種尿素熱解工藝能耗和運行成本更低的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置。
2018年12月20日，《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置
- 公布號：CN103191640A
- 授權日：2013年7月10日
- 申請號：2013101247524
- 申請日：2013年4月11日
- 申請人：東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
- 地址：四川省自貢市自流井區五星街黃桷坪路150號
- 發明人：楊志忠、葉茂、宋曉宏、黃敏、何維
- Int.Cl.：B01D53/90(2006.01)I; B01D53/56(2006.01)I; F23J15/04(2006.01)I
- 代理機構：成都九鼎天元智慧財產權代理有限公司
- 代理人：管高峰、錢成岑
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
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。液氨由於工藝系統簡單，投資和運行成本較低，在SCR脫硝工藝中套用較廣，但是液氨屬於危險化學品，其運輸和儲存要求苛刻，且獲準審批也越來越多地受到法規的限制，極為不便；同樣，氨水也因為其運輸、儲存問題以及投資運行成本居高而受到套用的局限；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，沒有危化品法規限制，可以方便地被運輸、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於系統簡單、投資成本低、運行穩定、維護量小，亦越來越多地被電廠採用。截至2013年4月，尿素熱解熱源主要是採用鍋爐熱的一次風同時配置電加熱器或燃氣加熱器，如對於600MW等級機組煙氣脫硝裝置，採用電加熱的尿素熱解工藝的能耗為：500千瓦/時-1800千瓦/時，尿素熱解能耗大、運行成本高。
發明內容
專利目的
《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》的目的在於：提出一種尿素熱解工藝能耗和運行成本更低的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置。
技術方案
《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》目的通過下述技術方案來實現：
一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，包括在鍋爐煙氣區域布置換熱器，並利用該區域的鍋爐煙氣將引入到所述換熱器內的鍋爐熱的一次風加熱到尿素熱解溫度。
作為優選方式，所述換熱器的入口管道設定有入口風門，所述灑幾院換熱器還設定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門，並通過所述入口風門和旁路風門調節通過入口管道和旁路管道的熱空氣比例，以調節供給尿素熱解的空氣溫度。
作為進一步優選方式，在以所述煙氣加熱後的熱的一次風熱解尿素的尿素熱解反應器前設定溫度監測，用以檢測進入尿素熱解反應器的熱解空氣溫度，並控制調節所述入口風門和旁路風門開度，以調節供給尿素熱解反應器的空氣溫度。
作為優選方式，在引入所述熱的一次風的尿素熱解空氣管道上設定可調節風門，並分別通過所述入口管道與所述換熱器入口連通，以及通過夜判厚付所述旁路管道與所述換熱器出口連通。
作為優選方式，所述鍋爐煙氣區域為煙氣溫度400℃-900℃的煙氣區域。
作為優酷鞏奔選方式，所述鍋爐熱的一次風為溫度0-400℃、壓力10±5千帕。
作為優選方式，所述鍋爐熱的一次風為溫度0-400℃的風，並設定風機增壓。
作為優選方式，所述尿素熱解溫度為400℃-900℃。
一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，包括煙氣溫度400℃-900℃的鍋爐煙氣區域，鍋爐中產生熱的一次風的裝置，以及尿素熱解反應器，在所述鍋爐煙氣區域布置換熱器，所述換熱器與所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置連線並引入其熱的一次風由所述鍋爐煙氣區域的煙氣加熱，所述換熱器加熱後的熱的一次風引入所述尿素熱解反應器。
作為優選方式，所述換熱器的入口管道設定有入口風門，所述換熱器還設定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門，所述尿素熱解反應器入口管道設定有根據其溫度控制所述入口風門和旁路風門開度的溫度監測。
作為優選方式，在引入市頌欠所述熱的一次風的尿素熱解空氣管酷諒捉埋道上設定可調節風門，並分別通過所凶恥束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。
作為優選方式，所述鍋爐煙氣區域為鍋爐省煤器上游煙氣區域。
作為進一步優選方式，所述鍋爐煙氣區域為低溫過熱器或低溫再熱器區域。
作為優選方式，所述鍋爐中產生再和熱的一次風的裝置為空氣預熱器。
工作過程為：在鍋爐的煙氣區域布置換熱器，利用鍋爐高溫煙氣將引入到換熱器內的鍋爐熱的一次風加熱到尿素熱解溫度，作為SCR脫硝還原劑尿素熱解的熱源和能量。此布置方式對鍋爐的影響小或基本可忽略，如600MW等級的SCR煙氣脫硝裝置，換熱器的布置對區域的煙氣溫降不超過2℃。
為確保加熱後的一次風溫度滿足尿素熱解工藝需求和便於調節，換熱器設定旁路管道，並設定換熱器入口風門和旁路風門，通過摻混加熱空氣比例，調節供給尿素熱解的空氣溫度。
在一次風引入的總管道（尿素熱解空氣管道）上設定可調節風門，用於調節尿素熱解隨鍋爐負荷變化所需的總的空氣量/熱源能量。
有益效果
可大幅降低SCR脫硝還原劑尿素熱解工藝的能耗和廠用電、節省運行成本，且此布置方式對鍋爐的影響小或基本可忽略。
附圖說明
圖1是《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》實施例的裝置流程示意圖。
技術領域
《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》屬於煙氣脫硝還原劑製備領域。
權利要求
1.一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，其特徵在於：包括在鍋爐煙氣區域布置換熱器，並利用該區域的鍋爐煙氣將引入到所述換熱器內的鍋爐熱的一次風加熱到尿素熱解溫度；所述換熱器的入口管道設定有入口風門，所述換熱器還設定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門，並通過所述入口風門和旁路風門調節通過入口管道和旁路管道的熱空氣比例，以調節供給尿素熱解的空氣溫度。
2.如權利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，其特徵在於：所述鍋爐煙氣區域為煙氣溫度400℃-900℃的煙氣區域。
3.如權利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，其特徵在於：所述鍋爐熱的一次風為溫度0-400℃、壓力10±5千帕。
4.如權利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，其特徵在於：所述尿素熱解溫度為400℃-900℃。
5.一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，包括煙氣溫度400℃-900℃的鍋爐煙氣區域，鍋爐中產生熱的一次風的裝置，以及尿素熱解反應器，其特徵在於：在所述鍋爐煙氣區域布置換熱器，所述換熱器與所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置連線並引入其熱的一次風由所述鍋爐煙氣區域的煙氣加熱，所述換熱器加熱後的熱的一次風引入所述尿素熱解反應器；所述換熱器的入口管道設定有入口風門，所述換熱器還設定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門，所述尿素熱解反應器入口管道設定有根據其溫度控制所述入口風門和旁路風門開度的溫度監測。
6.如權利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，其特徵在於：所述鍋爐煙氣區域為鍋爐省煤器上游煙氣區域。
7.如權利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，其特徵在於：所述鍋爐煙氣區域為低溫過熱器或低溫再熱器區域。
8.如權利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，其特徵在於：所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置為空氣預熱器。
實施方式
下列非限制性實施例用於說明《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》。
如圖1所示，尿素熱解空氣管道21接引空氣預熱器3的熱的一次風31（占總風量0.5-5%、溫度0-400℃、壓力10±5千帕），經過氣氣管式換熱器入口管道22進入氣氣管式換熱器23，通過鍋爐煙氣11加熱，氣氣管式換熱器23內的空氣被加熱到與煙氣溫度相當的溫度，滿足尿素熱解溫度400℃-900℃。加熱後的空氣經由氣氣管式換熱器出口管道25、尿素熱解反應器入口管道26進入尿素熱解反應器4，在尿素熱解反應器4內，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物管道41進入脫硝反應裝置5進行脫硝。
氣氣管式換熱器23布置於鍋爐省煤器13上游的如低溫過熱器或低溫再熱器等煙氣溫度400℃-900℃的煙氣區域12內。氣氣管式換熱器23設定旁路管道24，部分空氣不經過氣氣管式換熱器直接由旁路管道24進入尿素熱解反應器入口管道26，與氣氣管式換熱器出口管道25的加熱後的空氣混合後進入尿素熱解反應器4。在尿素熱解空氣管道21、氣氣管式換熱器入口管道22、旁路管道24上分別設定可調節風門211、221、241。
尿素熱解反應器入口管道26設定溫度監測27，用於檢測進入尿素熱解反應器4的熱解空氣溫度和連鎖控制。當進入尿素熱解反應器4的熱解空氣溫度超過或低於設定溫度（如650℃），可通過減小（或增大）氣氣管式換熱器入口管道22上的可調節風門221開度、並增大（或減小）旁路管道24上的可調節風門241的開度，通過摻混加熱空氣比例，使熱解空氣溫度達到設定溫度。尿素熱解空氣管道21上的可調節風門211用於調節尿素熱解隨鍋爐負荷變化所需要的總的一次風量和熱源。
當尿素熱解空氣不是引接的壓力10±5千帕的熱的一次風時，可增設風機提高空氣壓力以達到尿素熱解系統所需要的壓力。
以上所述僅為《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》的較佳實施例而已，並不用以限制《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》，凡在《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》的保護範圍之內。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
作為進一步優選方式，在以所述煙氣加熱後的熱的一次風熱解尿素的尿素熱解反應器前設定溫度監測，用以檢測進入尿素熱解反應器的熱解空氣溫度，並控制調節所述入口風門和旁路風門開度，以調節供給尿素熱解反應器的空氣溫度。
作為優選方式，在引入所述熱的一次風的尿素熱解空氣管道上設定可調節風門，並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。
作為優選方式，所述鍋爐煙氣區域為煙氣溫度400℃-900℃的煙氣區域。
作為優選方式，所述鍋爐熱的一次風為溫度0-400℃、壓力10±5千帕。
作為優選方式，所述鍋爐熱的一次風為溫度0-400℃的風，並設定風機增壓。
作為優選方式，所述尿素熱解溫度為400℃-900℃。
一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，包括煙氣溫度400℃-900℃的鍋爐煙氣區域，鍋爐中產生熱的一次風的裝置，以及尿素熱解反應器，在所述鍋爐煙氣區域布置換熱器，所述換熱器與所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置連線並引入其熱的一次風由所述鍋爐煙氣區域的煙氣加熱，所述換熱器加熱後的熱的一次風引入所述尿素熱解反應器。
作為優選方式，所述換熱器的入口管道設定有入口風門，所述換熱器還設定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門，所述尿素熱解反應器入口管道設定有根據其溫度控制所述入口風門和旁路風門開度的溫度監測。
作為優選方式，在引入所述熱的一次風的尿素熱解空氣管道上設定可調節風門，並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。
作為優選方式，所述鍋爐煙氣區域為鍋爐省煤器上游煙氣區域。
作為進一步優選方式，所述鍋爐煙氣區域為低溫過熱器或低溫再熱器區域。
作為優選方式，所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置為空氣預熱器。
工作過程為：在鍋爐的煙氣區域布置換熱器，利用鍋爐高溫煙氣將引入到換熱器內的鍋爐熱的一次風加熱到尿素熱解溫度，作為SCR脫硝還原劑尿素熱解的熱源和能量。此布置方式對鍋爐的影響小或基本可忽略，如600MW等級的SCR煙氣脫硝裝置，換熱器的布置對區域的煙氣溫降不超過2℃。
為確保加熱後的一次風溫度滿足尿素熱解工藝需求和便於調節，換熱器設定旁路管道，並設定換熱器入口風門和旁路風門，通過摻混加熱空氣比例，調節供給尿素熱解的空氣溫度。
在一次風引入的總管道（尿素熱解空氣管道）上設定可調節風門，用於調節尿素熱解隨鍋爐負荷變化所需的總的空氣量/熱源能量。
有益效果
可大幅降低SCR脫硝還原劑尿素熱解工藝的能耗和廠用電、節省運行成本，且此布置方式對鍋爐的影響小或基本可忽略。
附圖說明
圖1是《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》實施例的裝置流程示意圖。
技術領域
《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》屬於煙氣脫硝還原劑製備領域。
權利要求
1.一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，其特徵在於：包括在鍋爐煙氣區域布置換熱器，並利用該區域的鍋爐煙氣將引入到所述換熱器內的鍋爐熱的一次風加熱到尿素熱解溫度；所述換熱器的入口管道設定有入口風門，所述換熱器還設定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門，並通過所述入口風門和旁路風門調節通過入口管道和旁路管道的熱空氣比例，以調節供給尿素熱解的空氣溫度。
2.如權利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，其特徵在於：所述鍋爐煙氣區域為煙氣溫度400℃-900℃的煙氣區域。
3.如權利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，其特徵在於：所述鍋爐熱的一次風為溫度0-400℃、壓力10±5千帕。
4.如權利要求1所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，其特徵在於：所述尿素熱解溫度為400℃-900℃。
5.一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，包括煙氣溫度400℃-900℃的鍋爐煙氣區域，鍋爐中產生熱的一次風的裝置，以及尿素熱解反應器，其特徵在於：在所述鍋爐煙氣區域布置換熱器，所述換熱器與所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置連線並引入其熱的一次風由所述鍋爐煙氣區域的煙氣加熱，所述換熱器加熱後的熱的一次風引入所述尿素熱解反應器；所述換熱器的入口管道設定有入口風門，所述換熱器還設定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門，所述尿素熱解反應器入口管道設定有根據其溫度控制所述入口風門和旁路風門開度的溫度監測。
6.如權利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，其特徵在於：所述鍋爐煙氣區域為鍋爐省煤器上游煙氣區域。
7.如權利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，其特徵在於：所述鍋爐煙氣區域為低溫過熱器或低溫再熱器區域。
8.如權利要求5所述的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，其特徵在於：所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置為空氣預熱器。
實施方式
下列非限制性實施例用於說明《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》。
如圖1所示，尿素熱解空氣管道21接引空氣預熱器3的熱的一次風31（占總風量0.5-5%、溫度0-400℃、壓力10±5千帕），經過氣氣管式換熱器入口管道22進入氣氣管式換熱器23，通過鍋爐煙氣11加熱，氣氣管式換熱器23內的空氣被加熱到與煙氣溫度相當的溫度，滿足尿素熱解溫度400℃-900℃。加熱後的空氣經由氣氣管式換熱器出口管道25、尿素熱解反應器入口管道26進入尿素熱解反應器4，在尿素熱解反應器4內，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物管道41進入脫硝反應裝置5進行脫硝。
氣氣管式換熱器23布置於鍋爐省煤器13上游的如低溫過熱器或低溫再熱器等煙氣溫度400℃-900℃的煙氣區域12內。氣氣管式換熱器23設定旁路管道24，部分空氣不經過氣氣管式換熱器直接由旁路管道24進入尿素熱解反應器入口管道26，與氣氣管式換熱器出口管道25的加熱後的空氣混合後進入尿素熱解反應器4。在尿素熱解空氣管道21、氣氣管式換熱器入口管道22、旁路管道24上分別設定可調節風門211、221、241。
尿素熱解反應器入口管道26設定溫度監測27，用於檢測進入尿素熱解反應器4的熱解空氣溫度和連鎖控制。當進入尿素熱解反應器4的熱解空氣溫度超過或低於設定溫度（如650℃），可通過減小（或增大）氣氣管式換熱器入口管道22上的可調節風門221開度、並增大（或減小）旁路管道24上的可調節風門241的開度，通過摻混加熱空氣比例，使熱解空氣溫度達到設定溫度。尿素熱解空氣管道21上的可調節風門211用於調節尿素熱解隨鍋爐負荷變化所需要的總的一次風量和熱源。
當尿素熱解空氣不是引接的壓力10±5千帕的熱的一次風時，可增設風機提高空氣壓力以達到尿素熱解系統所需要的壓力。
以上所述僅為《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》的較佳實施例而已，並不用以限制《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》，凡在《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》的保護範圍之內。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
