尿素溶液熱解系統(tǒng)工藝設(shè)計范文

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1核心設(shè)備的設(shè)計理念及優(yōu)化

1．1尿素溶解罐材料采用S30408不銹鋼，溶解罐除設(shè)有水流量和溫度控制系統(tǒng)外，還采用輸送泵將尿素溶液從儲罐底部向側(cè)部進行循環(huán)，使尿素溶液更好地混合。尿素溶液濃度的精準配制是通過裝在循環(huán)回路上的密度計信號控制溶解罐進水自動完成的。當(dāng)尿素溶液溫度過低時，蒸汽加熱系統(tǒng)啟動使溶液的溫度高于28℃（確保不結(jié)晶）。尿素溶解罐設(shè)有人孔、顆粒尿素進口、蒸汽進口、溶解水進口、循環(huán)回流口、尿素溶液出口、溢流管、排污管、攪拌器、液位、溫度測量等設(shè)施。尿素溶解罐上設(shè)置排風(fēng)機。尿素溶解罐的溶解水進口設(shè)置兩路，一為除鹽水，二為加熱用的蒸汽疏水，兩者可根據(jù)實際情況自動切換。

1.2尿素溶液儲罐滿足6天的用量（40～60%尿素溶液）要求，采用不銹鋼制造，為立式平底結(jié)構(gòu)，裝有液面、溫度顯示儀、人孔、梯子、通風(fēng)孔及蒸汽加熱裝置，罐體外實施保溫。儲罐基礎(chǔ)為混凝土結(jié)構(gòu)，室外布置時考慮現(xiàn)場其他情況變量包括地震帶，風(fēng)載荷、雪載荷和溫度變化等。尿素溶解罐及儲罐蒸汽冷凝水由疏水器排出匯入疏水箱進行回收，作為設(shè)置尿素溶液伴熱水，伴熱后的水將回到疏水箱。

1．3尿素溶液循環(huán)裝置該裝置包含2臺全流量的多級變頻離心泵，一用一備、1套過濾器、1只背壓控制閥及用于遠程控制和監(jiān)測循環(huán)系統(tǒng)的壓力、溫度、流量等儀表。高流量循環(huán)泵的設(shè)計流量為尿素溶液耗量設(shè)計值的5倍，出口壓力應(yīng)能滿足克服循環(huán)管道的沿程阻力和管件的局部損失打入計量分配裝置。

1．4計量分配裝置能精確地測量和控制輸送到分解室的尿素溶液流量，其中尿素溶液支管調(diào)節(jié)閥采用美國進口品牌，調(diào)節(jié)精度高，能滿足30％－100％氨需量的要求。裝置內(nèi)及裝置出口至噴槍段的尿素溶液管道要求電伴熱，保溫使用橡塑海綿。模塊設(shè)計沖洗水管路，噴槍入口處的沖洗水壓力要求高于0.5MPa，可以將伴熱熱水作為沖洗水水源。霧化空氣母管壓力0.6MPa－0.8MPa。

1．5電加熱器根據(jù)熱風(fēng)的流量和電加熱器進出口溫度，計算出加熱器的電耗和裝機功率，留有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計裕量，用以補償因鍋爐負荷變化引起熱風(fēng)溫度的浮動和設(shè)備的負偏差。電加熱器電壓等級為380V,采用可控硅控制方式，功率100％可調(diào)，避免出現(xiàn)大幅度的電流波動。電加熱器熱響應(yīng)速度0.5℃/S

1．6絕熱分解室尿素溶液由316L不銹鋼制造的噴射器霧化后噴入分解室，在350～600℃的高溫?zé)犸L(fēng)條件下，尿素液滴分解成NH3、H2O、CO2。根據(jù)尿素溶液分解的時間和覆蓋面積確定噴射器在熱解爐內(nèi)的位置，確保尿素分解完全，杜絕氨氣混合物管中出現(xiàn)再結(jié)晶或加熱空氣中的飛灰沉積現(xiàn)象。保證中間產(chǎn)物HNCO（異氰酸）對下游煙道設(shè)備不存在潛在負面影響。噴槍的噴嘴采用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，能隨機組的負荷調(diào)節(jié)，自動調(diào)節(jié)噴槍的噴入量。熱解爐設(shè)置有噴槍檢修的密封風(fēng)，通常雜用壓縮空氣，當(dāng)單支槍檢修時噴槍位置通入密封風(fēng)，避免分解室內(nèi)熱風(fēng)外逸傷人。

2結(jié)語

隨著尿素?zé)峤饧夹g(shù)在燃煤電廠應(yīng)用日益廣泛，整個系統(tǒng)的設(shè)計需要同時滿足合理性、安全性、經(jīng)濟性的要求。通過煙氣量、NOX去除效率計算出需氨量，再進一步計算出尿素耗量，進而確定溶解罐、儲罐、輸送泵、電加熱器和熱解爐等設(shè)備的參數(shù)。

作者：黃春艷 馬繼偉 單位：北京洛卡環(huán)保技術(shù)有限公司 山東國瑞環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司沈陽分公司