一种用于SCR脱硝的氨水制氨还原剂供应装置制造方法及图纸

技术编号:12109916 阅读:105 留言:0更新日期:2015-09-24 04:32
本实用新型专利技术公开一种用于SCR脱硝的氨水制氨还原剂供应装置,包括稀释风机、加热器、气气换热器、氨水蒸发器和氨喷射格栅,稀释风机安装在加热器的底部进风管上,加热器的顶部出风管接至气气换热器的入气管上,气气换热器的管束布置于脱硝反应器内,气气换热器的出气管再接至氨水蒸发器的底部,氨水蒸发器的侧边接有氨水管,氨水蒸发器的顶部通过管道接至氨喷射格栅的侧边入口,氨喷射格栅的底部出口接至脱硝反应器的顶部,氨喷射格栅的顶部出口接至锅炉烟气排放管。本实用新型专利技术除了能耗低,还具有工艺简单、操作简便和使用安全等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于锅炉烟气SCR脱硝用还原剂的制备
,具体涉及一种用于 制备氨还原剂氨水制氨的装置。
技术介绍
近年来,随着我国国民经济建设步伐的加快,全国用电负荷急剧上升,新建扩建燃 煤电站在全国全面铺开。燃煤电厂的建设导致NOi亏染物排放量呈逐年递增的趋势,排放 量已严重超过国家环保标准,由此带来的环境污染严重损害了人类健康和可持续发展。 SCR (Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)技术是目前脱硝效率最 高、最为成熟、且应用最多的一种烟气脱硝技术。还原剂的选择与应用技术是SCR工程应用 的关键环节。现在国内普遍应用较多的还原剂为液氨和尿素。通常的观念认为液氨的投资 和经济性方面具有优势,但是在安全性方面,尤其是在城市中应用会受到很大的障碍;而尿 素因为其流程中不存在压力容器,而被重视安全的客户奉为首选。这些观念使得对安全性 有特殊要求的业主,不得不接受尿素系统高昂的初始投资费用和高的运营成本费用。事实 上,氨水作为还原剂在中国台湾和欧洲有很多的应用。这些成功的应用使得对于安全性和 经济性均有考量的客户有了更多的合适选择。 对氨水SCR技术的主要误区认为,氨水含有较大比例的水,因此在蒸发过程中需 要消耗较多的能量。通过技术创新,氨水制氨过程的能耗要小于相应的尿素制氨过程,和液 氨相当。物料平衡的计算表明,一定比例的热风温度只要250°C,即可完成氨水溶液的蒸发 过程。这个过程的能量消耗远小于尿素制氨。实践表明:氨水因为不需要热解炉等分解设 备,具有比尿素更好的安全特性,同时因为其气化过程为单纯的物理变化,不需要消耗化学 分解过程所需要的能量。设计合理的氨水气化过程,为即追求安全性又需要兼顾投资和运 营成本的客户提供全新的解决思路和解决方案,在运营成本方面具有先天的优势。
技术实现思路
有鉴于此,本技术的目的在于提出一种能耗低、操作简单、安全的用于SCR脱 硝的氨水制氨还原剂供应装置。 为实现上述目的,本技术的技术方案为: -种用于SCR脱硝的氨水制氨还原剂供应装置,包括稀释风机、加热器、气气换热 器、氨水蒸发器和氨喷射格栅,稀释风机安装在加热器的底部进风管上,加热器的顶部出风 管接至气气换热器的入气管上,气气换热器的管束布置于脱硝反应器内,气气换热器的出 气管再接至氨水蒸发器的底部,氨水蒸发器的侧边接有氨水管,氨水蒸发器的顶部通过管 道接至氨喷射格栅的侧边入口,氨喷射格栅的底部出口接至脱硝反应器的顶部,氨喷射格 栅的顶部出口接至锅炉烟气排放管。 所述稀释风机由两台并联组成。 所述加热器为电加热器。 所述加热器为蒸汽加热器,加热器的上方接设高温蒸汽管而下方接设余热蒸汽 管。 所述气气换热器的入气管位于出气管的上方。 所述脱硝反应器的底部接至清洁烟气排放管。 所述氨水蒸发器侧边接的氨水管由两条并联组成。 所述氨水蒸发器中氨水气化池设计为竖孔式。 所述氨水蒸发器侧边的氨水管接至单独的氨水存储罐,氨水管上安装计量泵。 -种用于SCR脱硝的氨水制氨还原剂供应方法,由稀释风机提供足够将气化后的 氨气稀释到体积百分浓度5%以下混合气体的风量,该风量经过加热器被加热到120°C以 上,即作为气化氨水的稀释气源;120°C的稀释气源输送至位于脱硝反应器内的气气换热 器管束中,在脱硝反应器内加热3-5min达到足够气化氨水溶液的温度250°C,作为蒸发氨 水的汽化气;250° C汽化气在氨水蒸发器中将质量百分浓度20-30%氨水溶液原料气化为体 积百分浓度5%氨和空气的混合气体;混合气体经过氨喷射格栅得到用于SCR脱硝的氨还原 剂。 采用上述方案后,本技术的优点在于: (1)稀释气源的换热直接在SCR脱硝反应器中进行,避免在烟气管道上另设换热 器,从而防止热量的流失; (2)稀释气源在进入换热器前已经为120°C,避免为了充分换热而使SCR脱硝温度 过低,降低脱硝效率; 进一步,本技术还具有以下如点: (3)设置氨水计量泵,可以精确地计算SCR脱硝的氨氮比,避免氨逃逸的出现; (4)氨水气化池设计为竖孔式,可以使氨水更易充分受热挥发。 总之,本技术能耗低,操作简单、安全。【附图说明】 图1为本技术装置的整体装配示意图; 图2为图1的局部放大图; 图3为本技术方法的工艺流程图。 标号说明 稀释风机1,加热器2,底部进风管21,顶部出风管22,高温蒸汽管23,余热蒸汽管 24,气气换热器3,入气管31,管束32,出气管33,氨水蒸发器4,氨水管41,氨水气化池42, 氨喷射格栅5,脱硝反应器6,锅炉烟气排放管7,清洁烟气排放管8。【具体实施方式】 如图1所示,本技术揭示的一种用于SCR脱硝的氨水制氨还原剂供应装置,包 括稀释风机1、加热器2、气气换热器3、氨水蒸发器4和氨喷射格栅5。 稀释风机1安装在加热器2的底部进风管21上。为了保证工作效率,稀释风机1 由两台并联组成。 加热器2的顶部出风管22接至气气换热器3的入气管31上。加热器2可采用电 加热器,或者采用蒸汽加热器,在加热器2的上方接设高温蒸汽管23而下方接设余热蒸汽 管24,利用高温蒸汽对稀释气源预加热。 气气换热器3的管束32布置于脱硝反应器6内,气气换热器3的出气管33再接 至氨水蒸发器4的底部。为了有效利用热量,气气换热器3的入气管31位于出气管33的 上方,使稀释气源由下向上流动进行加热。 氨水蒸发器4的侧边接有氨水管41,为了保证工作效率,连续供应反应还原剂,氨 水管41可由两条并联组成,还可以设置单独的氨水存储罐。为了可以精确地计算SCR脱硝 的氨氮比,避免氨逃逸的出现,氨水管41上还安装计量泵将氨水定量输送到氨水蒸发器4。 为了使氨水更易充分受热挥发,如图2所示,氨水蒸发器4中氨水气化池42设计为竖孔式, 250°C汽化气从孔内由下而上经过,可以有效地增加汽化气与氨水的接触面积,使20%-30% 的氨水得到充分地气化或雾化,将氨水气化为5%氨和空气的混合气体。氨水蒸发器4的顶 部通过管道接至氨喷射格栅5的侧边入口。 氨喷射格栅5的底部出口接至脱硝反应器6的顶部,氨喷射格栅5的顶部出口接 至锅炉烟气排放管7。 脱硝反应器6的底部接至清洁烟气排放管8。 运用本技术的装置,具体供应方法是如图3所示。 由稀释风机1提供足够将气化后的氨气稀释到体积百分浓度5%以下混合气体的 风量,该风量经过加热器2被加热到120° C以上,即作为气化氨水的稀释气源。120° C的稀 释气源输送至位于脱硝反应器6内的气气换热器3管束32中,120° C的气源风进入管束32 中与管束32外的高温热烟气进行热交换,在脱硝反应器6内加热3-5min达到足够气化氨 水溶液的温度250° C,作为蒸发氨水的汽化气。通过这一优化设计,可以将氨水气化过程所 需额外补充的能量降至原来的50%-70%。 稀释气源在进入气气换热器3前已经为120°C,避免为了充分换热而使SCR脱硝温 度过低,降低脱硝效率,根据紫荆公司的实践经验,单纯的冷稀释气源是不可能在保证高效 的脱硝效率下,加热到足够气化氨水溶液的温度250°C的。而稀释气源的换热直接在SCR 脱硝反应器6中进行,避免在烟气管本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种用于SCR脱硝的氨水制氨还原剂供应装置,其特征在于:包括稀释风机、加热器、气气换热器、氨水蒸发器和氨喷射格栅,稀释风机安装在加热器的底部进风管上,加热器的顶部出风管接至气气换热器的入气管上,气气换热器的管束布置于脱硝反应器内,气气换热器的出气管再接至氨水蒸发器的底部,氨水蒸发器的侧边接有氨水管,氨水蒸发器的顶部通过管道接至氨喷射格栅的侧边入口,氨喷射格栅的底部出口接至脱硝反应器的顶部,氨喷射格栅的顶部出口接至锅炉烟气排放管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王洪明吴新谦吴晓东寿铁邦
申请(专利权)人:福建紫荆环境工程技术有限公司
类型:新型
国别省市:福建;35

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1