一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统技术方案

本申请提出了一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，涉及烟气脱硝技术领域。一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，包括冷风稀释风机、锅炉、换热器和热解炉，上述换热器位于上述锅炉的烟道内，上述换热器的进口端与上述冷风稀释风机通过管线连接，上述换热器的出口端与上述热解炉连接，上述热解炉连接有尿素溶液来源系统，且上述热解炉底端通过管路连接有氨气混合器。本申请利用高温烟气的热量对冷风进行加热，提高换热效率，减少热量损失，从而取消电加热器辅助加热，其系统布置简单，运行维护简便，设备投入量少。设备投入量少。设备投入量少。

【技术实现步骤摘要】
一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统


[0001]本申请涉及烟气脱硝
，具体而言，涉及一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统。

技术介绍

[0002]目前行业内普遍采用的烟气加热脱硝热解系统是“热一次风+电加热器”的方式，工艺流程是在烟气加热器出口串联一台电加热器，电加热器功率根据稀释风量的不同设置在1200kW
‑
2400kW左右，在机组启动初期、并网前和负荷在300MW以下时烟气温度较低，无法满足尿素热解温度需求(热解温度随负荷高低在400
‑
600℃)，造成并网初期环保超排事件，为了保证机组并网前半小时即达到环保指标要求，在300MW负荷以下需全程投入电加热器对热风进行加热来满足热解炉内尿素分解需要的热量，但通过电加热器对热风进行加热，其电耗非常高，无法达到环保指标要求。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，其能够利用高温烟气的热量对冷风进行加热，提高换热效率，取消电加热器辅助加热。
[0004]本申请的实施例是这样实现的：
[0005]一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，包括冷风稀释风机、锅炉、换热器和热解炉，上述换热器位于上述锅炉的烟道内，上述换热器的进口端与上述冷风稀释风机通过管线连接，上述换热器的出口端与上述热解炉连接，上述热解炉连接有尿素溶液来源系统，且上述热解炉底端通过管路连接有氨气混合器。
[0006]在本申请的一些实施例中，还包括省煤器，上述省煤器一端与上述换热器的烟气出口端通过管路连接，另一端通过管路连接有SCR反应器。
[0007]在本申请的一些实施例中，上述氨气混合器通过管路连接至上述SCR反应器。
[0008]在本申请的一些实施例中，还包括高温旁路，上述高温旁路一端与上述换热器的进口端连接，另一端与上述换热器的出口端连接。
[0009]在本申请的一些实施例中，上述尿素溶液来源系统包括与上述热解炉连接的尿素喷枪，上述尿素喷枪上设有计量分配装置，上述计量分配装置通过管路连接有尿素溶液循环装置。
[0010]在本申请的一些实施例中，上述尿素溶液来源系统还包括压缩空气储罐、疏水冲洗装置、控制阀组和废水排放管，上述压缩空气储罐分别与上述尿素喷枪和上述计量分配装置通过管路连接，上述疏水冲洗装置与上述计量分配装置通过管路连接，上述控制阀组分别与上述计量分配装置、上述尿素溶液循环装置和上述疏水冲洗装置通过管路连接，上述废水排放管与上述计量分配装置连接。
[0011]在本申请的一些实施例中，上述尿素喷枪至上述热解炉出口法兰之间的高度为14
‑
15m。
[0012]在本申请的一些实施例中，上述热解炉入口设有旋流分布器，上述旋流分布器采用旋流板，上述旋流板倾斜角度为28
‑
32
°
。
[0013]在本申请的一些实施例中，上述换热器包括外筒和安装在上述外筒内侧的多个相互连通的冷风加热管，上述外筒的顶端设有烟气入口，底端设有烟气出口，上述外筒的顶部侧壁上设有冷风进气管，上述外筒的底部侧壁上设有冷风出气管，多个上述冷风加热管均与上述冷风进气管和上述冷风出气管连通，上述冷风进气管上连接有增压泵。
[0014]在本申请的一些实施例中，相邻两个上述冷风加热管之间设有多个U形管，多个上述U形管均与上述冷风加热管连通。
[0015]相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0016]在本申请实施例中，该脱硝热解系统包括冷风稀释风机、锅炉、换热器和热解炉，将换热器移至锅炉的烟道内，换热器一端与冷风稀释风机连接，另一端与热解炉连接，热解炉侧面连接尿素溶液来源系统，且底端连接氨气混合器。本申请采用冷风稀释风机来代替普通烟气脱硝热解工艺中的热一次风，冷风经过换热器后，变成高温的稀释风，进入热解炉与尿素溶液混合，可实现尿素热解用热风稀释的作用，又可避免因热一次风内含尘量大，而对换热器管内壁冲刷造成泄漏和内壁附着物，进而大大降低换热效率；将换热器前移至锅炉的烟道内，换热器与冷风稀释风机连接，烟气通过换热器管外侧，冷风经过换热器管内侧，利用高温烟气的热量对冷风进行加热，提高换热效率，减少热量损失，从而取消电加热器辅助加热，减少了大型电加热器、变压器、开关以及电缆等设备采购成本，减少了因电加热器故障造成降负荷甚至非停事件，且减少了设备维护工作量，其系统布置简单，运行维护更简便，设备投入量少，运行成本低，故障率低，无须设置单独大、小修计划，节省检修成本。
[0017]另外，本申请的换热器内设有多个相互连通的冷风加热管，相邻两个冷风加热管之间通过多个U形管连通，一方面，使得冷风加热管和U形管内侧可同时容纳冷空气，增大了冷空气流通的量，可提高换热效率，另一方面，常规的加热管内气体走向为S形，该种方式使得管内气体只能单向流动，管内气体可能在中途就已加热到较高温度，导致位于换热器尾端侧的冷风加热管换热效果变差，而本实施例通过多个U形管来连通冷风加热管，冷风加热管内的冷空气可多向弯曲流动，一方面可以解决换热器尾端换热效果不好的问题，另一方面可以多向流动的冷风使得管内温度更均衡，从而提高了冷空气进行热交换的效率，减少了烟气的热量损失。
[0018]实际运行时，高温烟气从锅炉进入烟道内并进入换热器的外筒内侧，冷风自冷风稀释风机产生，经管路进入冷风进气管内，经增压泵将其泵送入冷风加热管内，高温烟气利用其自身热量对冷风进气管内侧的冷风进行加热使其成为高温的稀释风，而后经管路进入热解炉中，且雾化后的尿素溶液从尿素溶液来源系统喷出并进入热解炉中，高温的稀释风与雾化的尿素溶液充分混合后热解生成氨气，从热解炉底端流出并经管路进入氨气混合器，而后进入SCR反应器中，从换热器流出的烟气经省煤器后，进入SCR反应器中，与氨气反生反应进行脱硝。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为本申请一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统的流程示意图；
[0021]图2为本申请一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统的尿素溶液来源系统示意图；
[0022]图3为本申请一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统的换热器的结构示意图；
[0023]图4为本申请一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统的换热器内部的结构示意图。
[0024]图标：1
‑
冷风稀释风机；2
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换热器；21
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外筒；22
‑
烟气入口；23
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烟气出口；24
‑
冷风加热管；25
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，其特征在于，包括冷风稀释风机、锅炉、换热器和热解炉，所述换热器位于所述锅炉的烟道内，所述换热器的进口端与所述冷风稀释风机通过管线连接，所述换热器的出口端与所述热解炉连接，所述热解炉连接有尿素溶液来源系统，且所述热解炉底端通过管路连接有氨气混合器。2.根据权利要求1所述的全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，其特征在于，还包括省煤器，所述省煤器一端与所述换热器的烟气出口端通过管路连接，另一端通过管路连接有SCR反应器。3.根据权利要求2所述的全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，其特征在于，所述氨气混合器通过管路连接至所述SCR反应器。4.根据权利要求1所述的全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，其特征在于，还包括高温旁路，所述高温旁路一端与所述换热器的进口端连接，另一端与所述换热器的出口端连接。5.根据权利要求1所述的全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，其特征在于，所述尿素溶液来源系统包括与所述热解炉连接的尿素喷枪，所述尿素喷枪上设有计量分配装置，所述计量分配装置通过管路连接有尿素溶液循环装置。6.根据权利要求5所述的全负荷段下利用纯烟气加热的脱硝热解系统，其特征在于，所述尿素溶液来源系统还包括压缩空气储罐、疏水冲洗装置、控制阀组和废水排放管，所述压缩空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏建军，陆江峰，蒋韶峰，杨满林，余凯，刘金祥，龚登科，张志良，许华周，刘海兵，刘富强，张红刚，
申请(专利权)人：贵州黔东电力有限公司，
类型：发明
国别省市：