專利名稱：煙氣sncr脫硝成套設備的制作方法
技術領域：
煙氣SNCR脫硝成套設備
技術領域：
本實用新型涉及煙氣的NOx處理設備，特別是一種用于煙氣SNCR脫硝成套設備。背景技術：
燃燒設備排放的氣體污染物主要是硫氧化物和氮氧化物。為了凈化煙氣中的NOx，實現脫硝排放所采取的主要方法有選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)。在SCR法中，催化劑費用通常占SCR系統初始投資的一半左右，且催化劑在使用過程中會因中毒、磨蝕失效等原因而需要更換，因而存在著運行費用高、設備投資大的缺點，因此當前大多采用技術成熟、經濟的SNCR煙氣脫硝法。SNCR法是在無催化劑的情況下將氨或者尿素等還原劑水溶液噴入850_1150°C的 煙氣當中，實現NOx的還原反應，NOx被還原成N2和H2O,實現煙氣脫硝效果。由于尿素穩定性好，無毒無害，安全性高，便于儲藏，因此采用尿素作為SNCR法的還原劑是最佳選擇。SNCR法性能受溫度窗口、停留時間、反應劑與煙氣的混合程度、溫度梯度、添加劑與煙氣氛圍等因素的影響。當前SNCR法脫硝系統中所用的噴槍霧化效果差、尿素水溶液與煙氣混合不均勻，脫硝效率低；又由于沒有安裝NOx在線監測系統，導致噴射系統中尿素水溶液的添加量未能根據NOx濃度變化而相應改變，使得當NOx濃度偏高時尿素水溶液添加不足而達不到最佳脫硝效果，當NOx濃度偏低時則造成尿素水溶液的浪費。
實用新型內容本實用新型為了解決現有技術的上述不足，提供了一種以尿素為還原劑的煙氣SNCR脫硝成套設備，它解決了固體尿素顆粒的溶解、混合和噴射等問題，不僅能實現SNCR裝置自動高效可靠工作，而且能達到脫硝效率高、降低運行成本的效果。本實用新型的上述目的通過以下的技術方案來實現一種煙氣SNCR脫硝成套設備，其特征在于由固體尿素自動給料機、尿素溶解罐、離心泵、過濾器、50%尿素儲液罐、電加熱器、稀釋水罐、稀釋水泵、計量泵、靜態混合器、循環冷卻水池、循環冷卻水泵、NOx在線監測系統、PLC中控系統、尿素噴射裝置和輸液管道構成；所述的尿素溶解罐由罐體、攪拌器、伴熱器、液位計、溫度計和濃度計構成；所述的稀釋水泵的輸入口與稀釋水罐連接，輸出口與所述的稀釋水管連接；所述的離心泵I的輸入口與尿素溶解罐連接，輸出口與所述的輸液管道連接；所述的離心泵II入口與50%尿素儲液罐連接，輸出口與所述的輸液管道連接；通過計量泵變頻定量給料，所述的靜態混合器有三個端口，分別與計量泵和稀釋水泵的輸出口管道連接，經混合后，與噴槍輸液管道連接；所述的冷卻水泵的輸入口與循環冷卻水池連接，輸出口與噴射裝置冷卻水輸入管連接；所述的尿素噴射裝置由噴槍、空壓機和壓縮空氣管道構成，噴槍直接嵌入鍋爐側墻。所述的尿素溶解罐上端與固體尿素自動給料機、去離子水管連接；尿素溶解罐上設有伴熱器、攪拌器、溫度計、濃度計和液位計；溶解罐中液面下降到指定刻度時，尿素自動給料機向溶解罐中添加定量的固體尿素顆粒，去離子水調節閥開啟向溶解罐中添加定量的去離子水。所述離心泵I前端設有過濾器，防止霧化噴頭堵塞，經過濾后的50%尿素溶液輸送到50%尿素儲液罐中儲存。所述50%尿素儲液罐設有伴熱器、溫度計、液位計，當儲液罐中尿素液面下降到一定量時，將信息反饋給PLC中控系統，中控收到信息后向離心泵發出指令，離心泵啟動開始將溶解罐中的尿素溶液輸送到尿素儲液罐，當罐中液面到達指定刻度時離心泵關閉。所述50%尿素儲液罐后端輸液管道上設有過濾器、離心泵II、回流管、電動閥、稀釋水泵、計量泵、靜態混合器。所述離心泵II前端設有過濾器，后端設有電加熱器、回流管、電動閥，過濾器的設置是防止霧化噴頭堵塞，電加熱器的設置是為了將尿素溶液加熱到指定溫度防止尿素溶 液冷卻結晶。所述計量泵、NOx在線監測儀，用于精確計量和獨立控制到鍋爐內每個噴射區的尿素溶液噴射量；采用獨立的尿素流量控制，通過NOx在線監測系統將NOx濃度變化信息反饋給PLC中控系統，中控再發出指令調節計量泵流量，控制尿素質量流量。所述靜態混合器一端與計量泵輸出口連接，一端與稀釋水泵輸出口連接，一端與尿素輸液管道連接。所述的尿素噴射裝置，通過空壓機輸入壓縮空氣，壓縮空氣和尿素溶液在噴槍內的霧化區混合，尿素溶液被高度霧化，霧化后的尿素溶液噴入爐膛。所述的去尚子水輸液管道、稀釋水輸液管道、回流管道和尿素溶液輸液管道上設置的閥門均為電動閥，尿素溶液噴射裝置的輸氣管道上設置的閥門為電磁閥。所述的冷卻水輸液管道上設置有冷卻水調節閥，控制冷卻水流量。上述本實用新型中所述的固體尿素自動給料機、尿素溶解罐、離心泵、50%尿素儲液罐、稀釋水罐、稀釋水泵、計量泵、靜態混合器、循環冷卻水泵、冷卻水調節閥、電動閥、電磁閥、尿素溶液噴射裝置均可采用現有技術中的公知技術，有關上述公知技術方案，本領域的技術人員均已了解，在此不再贅述。本實用新型的工作原理是；當尿素溶解罐中液面下降到指定刻度時，液位計將信息反饋給PLC中控系統，中控系統收到信息后向軟化水調節閥發出指令，開始向溶解罐中添加固定量的軟化水；然后自動給料機開始均勻的投加的固體尿素顆粒，尿素濃度計用于測量溶解罐中尿素溶液濃度當尿素濃度達到50%后反饋給中控系統，停止投加尿素顆粒；溶解罐中尿素溶液溫度要保持在50°C左右，因此當溫度計顯示溫度低于45°C時伴熱器開始加熱，當溫度達到60°C時停止加熱。當儲液罐中液面下降到一定刻度時，液位計將信息反饋給PLC中控系統，中控系統收到信息后向離心泵發出指令，離心泵啟動開始將溶解罐中的尿素溶液輸送到尿素儲液罐，當罐中液面到達指定刻度時離心泵關閉；液體溫度要保持在50°C左右，因此當溫度計顯示溫度低于45°C時伴熱器開始加熱，當溫度達到60°C時停止加熱。NOx在線監測儀監測出出煙道口 NOx濃度，將信息反饋給PLC中控系統，中控系統收到信息后向計量泵發出指令，50%尿素溶液通過離心泵和計量泵定量打入靜態混合器中，與來自稀釋水罐中的去離子稀釋水混合，以配置尿素稀溶液，尿素稀溶液與空壓機產生的壓縮空氣經尿素溶液噴射器高度霧化后噴入鍋爐爐膛，高度霧化的尿素溶液與煙氣充分混合，煙氣中的NOx被還原成CO2和H2O,從而達到煙氣脫硝效果。在運行過程中開啟尿素噴射裝器的循環冷卻水泵，防止噴射器長時間在高溫下損壞。本實用新型與現有技術相比的優點是本實用新型通過對系統的優化設計，提高了 NOx脫除效果，實現了高度自動化運行，降低了投資及操作運行成本，且無二次污染問題。
圖I是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步詳述如圖I所示，由固體尿素自動給料機I、尿素溶解罐4、離心泵6、離心泵10、過濾器
5、過濾器9、50%尿素儲液罐8、電加熱器12、稀釋水罐15、稀釋水泵16、計量泵19、靜態混合器20、循環冷卻水池26、循環冷卻水泵27、NOx在線監測系統31、PLC中控系統32、尿素噴射裝置和輸液管道7、輸液管道11、輸液管道21構成；所述的尿素溶解罐4由罐體、攪拌器33、伴熱器34、液位計35、溫度計36和濃度計37構成；所述的稀釋水泵16的輸入口與稀釋水罐15連接，輸出口與所述的稀釋水管18連接；所述的離心泵6的輸入口與尿素溶解罐8連接，輸出口與所述的輸液管道7連接；所述的離心泵10入口與50%尿素儲液罐8連接，輸出口與所述的輸液管道12連接；通過計量泵19變頻定量給料，所述的靜態混合器20有三個端口，分別與計量泵19和稀釋水泵16的輸出口管道連接，經混合后，與噴槍輸液管道21連接；所述的冷卻水泵27的輸入口與循環冷卻水池26連接，輸出口與噴射裝置冷卻水輸入管28連接；所述的尿素噴射裝置由噴槍30、空壓機22和壓縮空氣管道23構成，噴槍直接嵌入鍋爐側墻。所述的尿素溶解罐4上端與固體尿素自動給料機I、軟化水進水管2連接；尿素溶解罐4上設有伴熱器34、攪拌器33、溫度計36、濃度計37和液位計35 ;溶解罐4中液面下降到指定刻度時，尿素自動給料機I向溶解罐中添加定量的固體尿素顆粒，去離子水調節閥3開啟向溶解罐中添加定量的去離子水。所述離心泵6前端設有過濾器5，防止霧化噴頭堵塞，經過濾后的50%尿素溶液輸送到50%尿素儲液罐8中儲存。所述50%尿素儲液罐8設有伴熱器38、溫度計40、液位計39，當儲液罐8中尿素液面下降到一定量時，將信息反饋給PLC中控系統32，中控收到信息后向離心泵發出指令，離心泵6啟動開始將溶解罐4中的尿素溶液輸送到尿素儲液罐8，當罐中液面到達指定刻度時離心泵關閉。所述50%尿素儲液罐8后端輸液管道上設有過濾器9、離心泵10、回流管14、電動閥13、稀釋水泵16、計量泵19、靜態混合器20。所述離心泵10前端設有過濾器9，后端設有電加熱器12、回流管14、電動閥13，過濾器的設置是防止霧化噴頭堵塞，電加熱器的設置是為了將尿素溶液加熱到指定溫度防止尿素溶液冷卻結晶。所述計量泵19、NOx在線監測儀31，用于精確計量和獨立控制到爐膛內每個噴射區的尿素溶液噴射量；采用獨立的尿素流量控制，通過NOx在線監測系統將NOx濃度變化信息反饋給PLC中控系統32，中控再發出指令調節計量泵流量，控制尿素質量流量。所述靜態混合器20 —端與計量泵19輸出口連接，一端與稀釋水泵16輸出口連接，一端與尿素輸液管道21連接。所述的尿素噴射裝置，通過空壓機22輸入壓縮空氣，壓縮空氣和尿素溶液在噴槍內的霧化區混合，尿素溶液被高度霧化，霧化后的尿素溶液噴入爐膛。所述的軟化水進水管道2、稀釋水輸液管道18、回流管道14和尿素溶液輸液管道
7、輸液管道11、輸液管道21上設置的閥門均為電動閥3、電動閥13、電動閥17、電動閥25，尿素溶液噴射裝置的輸氣管道23上設置的閥門為電磁閥24。所述的冷卻水輸液管道28上設置有冷卻水調節閥29，控制冷卻水流量。 本實用新型的工作原理是當尿素溶解罐中液面下降到指定刻度時，液位計將信息反饋給PLC中控系統，中控系統收到信息后向軟化水調節閥發出指令，開始向溶解罐中添加固定量的軟化水；然后自動給料機開始均勻的投加的固體尿素顆粒，尿素濃度計用于測量溶解罐中尿素溶液濃度，當尿素濃度達到50%后反饋給中控系統，停止投加尿素顆粒；溶解罐中尿素溶液溫度要保持在50°C左右，因此當溫度計顯示溫度低于45°C時伴熱器開始加熱，當溫度達到60°C時停止加熱。當儲液罐中液面下降到一定刻度時，液位計將信息反饋給PLC中控系統，中控系統收到信息后向離心泵發出指令，離心泵啟動開始將溶解罐中的尿素溶液輸送到尿素儲液罐，當罐中液面到達指定刻度時離心泵關閉；液體溫度要保持在50°C左右，因此當溫度計顯示溫度低于45°C時伴熱器開始加熱，當溫度達到60°C時停止加熱。NOx在線監測儀監測出出煙道口 NOx濃度，將信息反饋給PLC中控系統，中控系統收到信息后向計量泵發出指令，50%尿素溶液通過離心泵和計量泵定量打入靜態混合器中，與來自稀釋水罐中的去離子稀釋水混合，以配置尿素稀溶液，尿素稀溶液與空壓機產生的壓縮空氣經尿素溶液噴射器高度霧化后噴入爐膛，高度霧化的尿素溶液與煙氣充分混合，煙氣中的NOx被還原成C02和H20，從而達到煙氣脫硝效果。在運行過程中開啟尿素噴射裝器的循環冷卻水泵，防止噴射器長時間在高溫下損壞。最后應說明的是上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非對實施方式的限定，對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉，而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
權利要求1.一種煙氣SNCR脫硝成套設備，由固體尿素自動給料機、尿素溶解罐、離心泵、過濾器、50%尿素儲液罐、電加熱器、稀釋水罐、稀釋水泵、計量泵、靜態混合器、循環冷卻水池、循環冷卻水泵、NOx在線監測系統、PLC中控系統、尿素噴射裝置和輸液管道構成；所述的尿素溶解罐由罐體、攪拌器、伴熱器、液位計、溫度計和濃度計構成；所述的稀釋水泵的輸入口與稀釋水罐連接，輸出口與所述的稀釋水管連接；所述的離心泵I的輸入口與尿素溶解罐連接，輸出口與所述的輸液管道連接；所述的離心泵II入口與50%尿素儲液罐連接，輸出口與所述的輸液管道連接；通過計量泵變頻定量給料，所述的靜態混合器有三個端口，分別與計量泵和稀釋水泵的輸出口管道連接，經混合后，與噴槍輸液管道連接；所述的冷卻水泵的輸入口與循環冷卻水池連接，輸出口與噴射裝置冷卻水輸入管連接；所述的尿素噴射裝置由噴槍、空壓機和壓縮空氣管道構成，噴槍直接嵌入鍋爐側墻。
2.根據權利要求I所述的一種煙氣SNCR脫硝成套設備，其特征在于所述的尿素溶解罐上設有伴熱器、攪拌器、溫度計、濃度計和液位計。
3.根據權利要求I所述的一種煙氣SNCR脫硝成套設備，其特征在于所述離心泵I前端設有過濾器，防止霧化噴頭堵塞。
4.根據權利要求I所述的一種煙氣SNCR脫硝成套設備，其特征在于所述50%尿素儲液罐設有伴熱器、溫度計、液位計。
5.根據權利要求I所述的一種煙氣SNCR脫硝成套設備，其特征在于所述50%尿素儲液罐后端輸液管道上設有過濾器、離心泵II、回流管、電動閥、稀釋水泵、計量泵、靜態混合器。
6.根據權利要求I所述的一種煙氣SNCR脫硝成套設備，其特征在于所述離心泵II前端設有過濾器，后端設有電加熱器、回流管道、電動閥。
7.根據權利要求I所述的一種煙氣SNCR脫硝成套設備，其特征在于所述靜態混合器一端與計量泵輸出口連接，一端與稀釋水泵輸出口連接，一端與尿素輸液管道連接。
8.根據權利要求I所述的一種煙氣SNCR脫硝成套設備，其特征在于所述的去離子水輸液管道、稀釋水輸液管道、回流管道和尿素溶液輸液管道上設置的閥門均為電動閥，尿素溶液噴射裝置的輸氣管道上設置的閥門為電磁閥。
專利摘要本實用新型公開了一種煙氣SNCR脫硝成套設備，由固體尿素自動給料機、尿素溶解罐、離心泵、過濾器、50％尿素儲液罐、電加熱器、稀釋水罐、稀釋水泵、計量泵、靜態混合器、循環冷卻水池、循環冷卻水泵、NOx在線監測系統、PLC中控系統、尿素噴射裝置和輸液管道構成。本實用新型將尿素溶液高度霧化后從溫度窗口噴入爐膛中，系統自動化高效可靠，降低了運行成本，且無二次污染問題。
文檔編號B01D53/78GK202700347SQ20122032555
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者鄒慶泉, 傅仰林 申請人:鄒慶泉, 傅仰林