改進(jìn)型電加熱器在尿素?zé)峤庵瓢敝械膽?yīng)用

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，鍋爐煙氣脫硝已全面實(shí)施，尿素因便于儲(chǔ)運(yùn)及使用安全而廣泛用于脫硝還原劑，而目前主要以電加熱器為熱源對(duì)尿素進(jìn)行熱解制氨。本文通過(guò)介紹一種改進(jìn)型的電加熱器，解決了傳統(tǒng)電加熱器加熱芯易磨損燒毀及進(jìn)風(fēng)分布不均勻等一系列問(wèn)題，有很大的工程應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:電加熱器，尿素?zé)峤庵瓢?，SCR脫硝

選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)(SCR)是目前應(yīng)用于煙氣脫硝的主流技術(shù)之一，其基本原理是:在催化劑和氧氣存在的條件下，在一定溫度范圍(300℃～420℃)內(nèi)，還原劑(如氨)有選擇地將煙氣中NOx還原為N2和水，減少NOx的排放。其主要反應(yīng)方程式如下。

SCR還原劑氨氣可直接來(lái)源于液氨，也可通過(guò)氨水或者尿素間接制備。在選擇氨氣來(lái)源時(shí)，不僅要考慮投資和運(yùn)行成本，還要考慮環(huán)保、安全以及系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行等因素。液氨和氨水作為危險(xiǎn)化學(xué)品，在使用上往往受到以上審批因素制約而使其應(yīng)用受到局限。尿素是一般化學(xué)品，具有和液氨一樣的脫硝性能，所以作為SCR還原劑已成為一種趨勢(shì)，并逐漸成為主流，已有了越來(lái)越多的應(yīng)用。

1尿素?zé)峤饧夹g(shù)介紹

尿素制氨通常有兩種方法:尿素?zé)峤夂湍蛩厮?。與水解法相比，熱解法的特點(diǎn)是反應(yīng)完全，不易產(chǎn)生中間聚合物，不易堵塞管道，噴入煙道的氨氣混合物溫度約為300℃，對(duì)SCR入口煙氣溫度影響很小，因此工程應(yīng)用較為廣泛。

1.1尿素?zé)峤庵瓢痹?/strong>

尿素分子式為CO(NH2)2，也稱為脲，呈白色顆粒狀，無(wú)色無(wú)味，溶于水，在高溫、常壓(350℃～650℃)下，分解為氨氣及二氧化碳。具體反應(yīng)見下式。

1.2尿素?zé)峤庵瓢惫に?/strong>

傳統(tǒng)的尿素爐外熱解制氨工藝流程為:首先，將尿素溶解配制成質(zhì)量濃度為40%～50%的溶液;然后，將其輸送到儲(chǔ)罐儲(chǔ)存;最后，尿素溶液經(jīng)過(guò)循環(huán)裝置，一部分回到尿素儲(chǔ)罐循環(huán)，另一部分輸送到溶液計(jì)量、分配裝置(可根據(jù)需要自動(dòng)控制噴入熱解室的尿素量)，由噴射器以霧化的形式噴入絕熱分解室，然后利用熱空氣(一般為空氣預(yù)熱器<空預(yù)器>的出口熱一次風(fēng))對(duì)尿素溶液進(jìn)行加熱分解，分解產(chǎn)物NH3與稀釋空氣混合后進(jìn)入SCR噴氨系統(tǒng)。

因此，尿素?zé)峤獠捎玫臒嵩醇醇訜峥諝獾臒嵩从葹橹匾?，直接關(guān)系到尿素?zé)峤庵瓢钡姆€(wěn)定性及運(yùn)行費(fèi)用，而工程中最常用的空氣加熱器為電加熱器、天熱氣加熱器及石油燃燒加熱器。其中，電加熱器由于電廠中電的來(lái)源方便、加熱簡(jiǎn)單、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。

2電加熱器簡(jiǎn)述

2.1傳統(tǒng)電加熱器

傳統(tǒng)電加熱器結(jié)構(gòu)見圖1。傳統(tǒng)電加熱器是容器內(nèi)直接安裝電加熱芯(高溫電阻絲)，一次風(fēng)從加熱器入口高速進(jìn)入加熱器內(nèi)直接接觸加熱芯而加熱。

圖1傳統(tǒng)電加熱器結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)電加熱器的缺點(diǎn):首先，一次風(fēng)在加熱器內(nèi)分布不均勻，部分位置風(fēng)量小，不能及時(shí)帶走熱量導(dǎo)致加熱器內(nèi)部超溫;其次，部分電廠的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器由于攜帶或漏風(fēng)等原因使一次風(fēng)含塵量很大，高含塵的一次風(fēng)高速、直接接觸高溫電阻絲一段時(shí)間后會(huì)使電阻絲磨損燒毀，造成因氨供應(yīng)量不足而使煙氣中NOx排放超標(biāo)，磨損嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致電加熱器不能使用，脫硝系統(tǒng)停運(yùn)的事故。

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