一種采用高溫煙氣作為熱源的尿素熱解制氨氣裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型是關于尿素制氨工藝領域，特別涉及一種采用高溫煙氣作為熱源的尿素熱解制氨氣裝置。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的快速發展和人民生活水平的提高，能源消費量持續增加。2011年煤炭消費量已達到36億噸標準煤，然而以燃燒為主的利用方式使得大氣污染物的急劇增加。酸雨、霧霾天氣頻繁出現，大氣環境的壓力持續增加引起了全國人民的不滿。為此國家出臺了一系列的空氣質量標準間和大氣污染排放治理標準。
[0003]在最新公布的《GB/T13223-2011火電廠大氣污染排放標準》中，對電廠排煙煙氣以NO2計算的氮氧化物排放有了更嚴格的標準，分別為100mg/Nm3(新建電廠2012年I月I日起；現有電廠2014年7月I日達到新標準)和200mg/Nm3 (W鍋爐/循環流化床鍋爐)，重點地區執行100mg/Nm3的標準。《排污費征收標準管理辦法》規定，自2004年7月I日起，對氮氧化物(NOx)按排放總量收費，其收費標準與SO2相同，即0.6元/污染當量值，超標準加倍收費。以上標準的發布實施，表明了我國對火電廠的大氣污染物排放的控制將越來越嚴格，同時也推動了燃煤鍋爐煙氣污染治理工作的開展。
[0004]目前國內外控制NOx排放技術可分為燃燒過程中脫硝和煙氣脫硝兩部分。燃燒過程中的脫硝技術主要包括低NOx燃燒器技術、燃盡風技術、燃料分級燃燒技術以及煙氣再循環技術等。煙氣脫硝技術中則以選擇性非催化還原技術SNCR與選擇性催化還原技術SCR應用最為廣泛。其中SCR以其較高的脫硝效率(70% -90% )成為主流脫硝裝置，占有大部分的煙氣脫硝市場。
[0005]選擇性催化還原脫硝技術(Selective Catalytic Reduct1n, SCR)采用氨作為還原劑，在催化劑的作用下發生選擇性還原反應，將NO還原成隊實現降解NOx的效果。目前市場上的氨的主要來源于液氨、尿素和氨水。在實際的應用過程中為了節約能耗較多采用液氨作為SCR還原劑，但由于液氨屬高危險品，泄漏會導致中毒、爆炸等危險，同時儲運和運輸極為不便，對電廠和周邊環境造成安全隱患。尿素以其安全性可靠得到了廣泛應用。尿素制氨可采用熱解或水解制氨工藝。目前電廠采用尿素為還原劑時，主要以尿素熱解方式進行制氨。采用熱解爐對一次風進行電加熱，再利用熱風對尿素進行分解。該制氨方式的主要缺點是能源消耗過大。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的主要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種簡單可行、結構簡單、投資成本低、運行費用低，適用于電廠燃煤鍋爐SCR改造的尿素熱解制氨裝置。為解決上述技術問題，本實用新型的解決方案是:
[0007]提供一種采用高溫煙氣作為熱源的尿素熱解制氨氣裝置，包括熱解爐，還包括旁路煙道、煙氣擋板、機械霧化噴槍、煙氣流量傳感器、煙氣溫度傳感器、增壓風機、卸灰斗、壓力傳感器和溫度傳感器，所述熱解爐采用旋流熱解爐；
[0008]旋流熱解爐的一側與旁路煙道的一端連通，旁路煙道的另一端處設有兩路入口，分別為高溫煙氣入口和尿素入口，旁路煙道上還裝設有煙氣流量傳感器和煙氣溫度傳感器，用于分別監測旁路煙道中的流量和溫度；高溫煙氣入口處設有煙氣擋板，用于通過煙氣擋板調節高溫煙氣的通入量，尿素入口采用機械霧化噴槍，用于通過機械霧化噴槍將尿素喂'入芳路煙道內；
[0009]旋流熱解爐的上端連接有出口煙道，用于作為制得的氨氣的出口 ；出口煙道的尾端上依次裝有增壓風機、壓力傳感器、溫度傳感器，增壓風機用于提供氨氣從出口煙道噴出的動能，壓力傳感器和溫度傳感器分別用于監測氨氣的壓力和溫度；
[0010]旋流熱解爐的下端裝有卸灰斗，用于排出粉塵。
[0011]作為進一步的改進，所述采用高溫煙氣作為熱源的尿素熱解制氨氣裝置還設有尿素計量裝置，機械霧化噴槍與尿素計量裝置連接，用于通過尿素計量裝置控制供給機械霧化噴槍的尿素噴射量。
[0012]作為進一步的改進，所述旋流熱解爐與旁路煙道連通的混合氣體入口，能實現混合氣體進行切向進氣。
[0013]作為進一步的改進，所述高溫煙氣入口設置在鍋爐的高溫過熱器附近，且引入旁路煙道的高溫煙氣是指溫度在600?800°C之間的煙氣。
[0014]作為進一步的改進，所述旋流熱解爐的出口煙道末端連接至噴射格柵(SCR噴射格柵)，噴射格柵設置在與高溫過熱器連接的管道內，從出口煙道尾端噴出的氨氣，能通過增壓風機實現與鍋爐原煙氣卷吸混合。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0016]1、本實用新型采用高溫過熱器附近的少量高溫煙氣作為尿素熱解的熱源，采用廉價低品位能源替代高品位能源，降低了尿素熱解所需的電耗和運行成本；
[0017]2、本實用新型采用旋流熱解爐有效的降低了煙氣中的粉塵含量，減少了粉塵對增壓風機的磨損，改善了增壓風機的工作環境，延長了增壓風機使用壽命，同時保障了尿素與高溫煙氣的均勻混合，提高了尿素的熱解效率；
[0018]3、本實用新型設備集成度高，操作運行簡便；
[0019]4、本實用新型投資少，運行和維護費用低；
[0020]5、本實用新型旋流熱解爐內攜帶尿素溶液的高溫煙氣為強烈旋轉流動，強化了溶液與煙氣的混合和換熱，有效防止尿素熱解不充分導致的熱解爐內結晶，同時強烈的擾動保證熱解爐出口氣體中氨氣濃度均勻。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0022]圖中的附圖標記為煙氣擋板；2尿素計量裝置；3機械霧化噴槍；4旁路煙道；5煙氣流量傳感器；6煙氣溫度傳感器；7旋流熱解爐；8卸灰斗；9增壓風機；10壓力傳感器；11溫度傳感器；12高溫過熱器附近煙道；13噴射格柵。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖與【具體實施方式