一种尿素热解制氨系统及其使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113797747A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202111047320.9(22)申请日2021.09.08(71)申请人苏州西热节能环保技术有限公司地址215153江苏省苏州市高新区培源街8号申请人西安热工研究院有限公司(72)发明人何金亮王建阳朱德力谢新华宋玉宝卢承政周健梁俊杰(74)专利代理机构苏州国诚专利代理有限公司32293代理人王会(51)Int.Cl.B01D53/86(2006.01)C01C1/08(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种尿素热解制氨系统及其使用方法(57)摘要本发明公开一种尿素热解制氨系统及其使用方法，该系统包括设于锅炉尾部的尿素热解制氨装置，每套尿素热解制氨装置包括一个烟气流量调节阀、一台烟气换热器、一台尿素热解炉、若干尿素溶液喷射器、若干尿素溶液流量调节阀、空预器出口热一次风管道及稀释风流量调节阀，尿素热解炉通过SCR喷氨格栅连通SCR入口烟道，空预器出口热一次风管道通过烟气换热器连通尿素热解炉，烟气换热器连通空预器入口烟道。本发明中，每台机组两台SCR反应器各设置一套尿素热解制氨装置，根据运行需要灵活调节单台SCR反应器的尿素喷射量及高温烟气流量，避免喷氨过量、尿素热解不完全、高温烟气流量不匹配等；用烟气加热代替电加热，运行成本低，更可靠。CN113797747ACN113797747A权利要求书1/2页1.一种尿素热解制氨系统，其特征在于，包括设置于锅炉尾部的若干套独立的尿素热解制氨装置，每台机组的两台SCR反应器各设置一套尿素热解制氨装置，每套尿素热解制氨装置均包括一个烟气流量调节阀、一台烟气换热器、一台尿素热解炉、若干台尿素溶液喷射器、若干个尿素溶液流量调节阀、空预器出口热一次风管道及设置于空预器出口热一次风管道与烟气换热器之间的稀释风流量调节阀，尿素热解炉通过SCR喷氨格栅连通SCR入口烟道，空预器出口热一次风管道通过烟气换热器连通尿素热解炉，烟气换热器连通空预器入口烟道，每台尿素溶液喷射器与尿素热解炉之间设置尿素溶液流量调节阀，尿素溶液通过尿素溶液喷射器喷入尿素热解炉内后，与来自空预器出口热一次风管道并经过烟气换热器加热后进入尿素热解炉内的高温稀释风混合后分解生产氨气，随后通过SCR喷氨格栅喷入SCR入口烟道内，取自锅炉尾部的高温烟气经烟气换热器换热后送入空预器入口烟道。2.根据权利要求1所述的一种尿素热解制氨系统，其特征在于，每台机组的两台SCR反应器设置的尿素热解制氨装置对称设置。3.根据权利要求1所述的一种尿素热解制氨系统，其特征在于，若干台尿素溶液喷射器沿尿素热解炉圆周均匀布置，每台尿素溶液喷射器的最大尿素溶液流量不超过0.08m3/h。4.根据权利要求1‑3任一所述的一种尿素热解制氨系统的使用方法，其特征在于，每台机组的两台SCR反应器各设置一套独立的尿素热解制氨装置，对称设置，每台机组的两台SCR反应器对称设置于A侧和B侧，尿素热解制氨系统的使用方法包括以下步骤：投运时：第1步：锅炉正常启动后，将A侧、B侧的稀释风流量调节阀全开，对管道进行吹扫；第2步：开启A侧、B侧的烟气流量调节阀，根据每侧尿素热解炉出口混合气温度调节烟气流量调节阀的开度，若尿素热解炉出口混合气温度低于设定值，增大烟气流量调节阀的开度，增加热烟气量，若尿素热解炉出口混合气温度高于设定值，减小烟气流量调节阀的开度，减少热烟气量，其中，每侧尿素热解炉出口混合气温度的设定值不小于340℃；第3步：每台SCR反应器具备喷氨条件后，投入同侧的尿素溶液喷射器，采取对称投入的方式；第4步：逐步开大尿素溶液流量调节阀的开度，待SCR出口NOx排放浓度降至50mg/m3以下，根据SCR出口NOx浓度调整尿素溶液流量调节阀的开度；第5步：根据氨气/空气稀释比调整A侧、B侧的稀释风流量调节阀的开度，若氨气/空气稀释比低于氨气/空气稀释比设定值，增大A侧、B侧的稀释风流量调节阀的开度，增大稀释风量，若氨气/空气稀释比高于氨气/空气稀释比设定值，减小A侧、B侧的稀释风流量调节阀的开度，减少稀释风量，其中，氨气/空气稀释比的设定值为氨气/空气稀释比≤5％；停运时：第1步：将A侧、B侧的稀释风流量调节阀切至手动，全开；第2步：关闭全部尿素溶液喷射器的尿素溶液流量调节阀，执行管道冲洗；第3步：关闭A侧、B侧的烟气流量调节阀；第4步：一次风机停运后关闭A侧、B侧的稀释风流量调节阀。5.根据权利要求4所述的一种尿素热解制氨系统的使用方法，其特征在于，所述尿素溶液流量调节阀采用串级闭环调节方式，采用以下步骤：根据每台SCR反应器入口NOx浓度实测值、出口NOx浓度设