一种液氨加热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种液氨加热装置，所述加热装置包括液氨钢瓶、钢结构支架、热水淋水管、热水进水橡皮软管、液氨钢瓶连接软管、液氨旁通阀、电动阀、氨气化器加热芯、氨气化器外壳、液氨换热器以及氨气化器导热填充物，所述液氨钢瓶与液氨钢瓶连接软管之间采用螺纹连接；液氨旁通阀、电动阀分别通过法兰固定于氨气化器的旁通管上；所述氨气化器加热芯通过螺栓与氨气化器外壳紧密相连；在氨气化器加热芯与氨气化器外壳之间装满了填充物，该技术方案能快速检测到从氨气化器旁通阀泄漏的液氨并及时阻止泄漏；避免了低温液氨与设备的直接接触造成的设备损坏。损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种液氨加热装置


[0001]本专利技术涉及一种加热装置，具体涉及一种液氨加热装置，属于焦化设备


技术介绍

[0002]制酸包括五个单元：酸气燃烧、过程气除杂、SO2的转化、硫酸的冷凝和冷却、热能的回收利用。其中，过程气除杂的过程如下：从脱硫再生装置来的酸性过程气中含有一定量的NH3和HCN，在燃烧时就会产生一定量的氮氧化物，其主要组成是NO和NO2，NO和NO2的存在会直接导致烟囱排放超标，必须去除。氮氧化物的除去将在SCR反应器里进行，工艺如下：将液氨经氨气化器汽化(汽化后的液氨压力为0.06MPa、温度为60℃)，与预热到340℃的空气按一定比例(氨气体积含量不超过8％)混合后进入SCR反应器，在催化剂的作用下与氮氧化物反应生成N2和水蒸气。反应如下：
[0003]4NO+4NH3+O2→
4N2+6H2O
[0004]NO+NO2+2NH3→
2N2+3H2O；
[0005]氮氧化物的去除程度在NH3/NOX的值低于1.0时是与NH3添加量成正比的。
[0006]由于氮氧化物的去除与氨气的添加有直接关系，所以保证氨气以工艺要求的参数(流量7.2m3/h、压力为0.06MPa、温度为60℃)添加至关重要。受制酸现场条件的限制，我们使用的是钢瓶封装的低温液氨，液氨通过氨气化器的加热后参与反应。氨气化器的结构较为简单，主要由加热芯和外壳两部分构成；加热芯由多根加热管组成，加热管内主要发热元件是电阻丝，并且加热管装有填充物，填充物把电阻丝包裹住，起到导热和绝缘的作用；正常运行时，电加热芯通电发热，低温氨气流过高温的加热芯，被加热汽化后进入除杂系统参与反应。但是氨气化器在现场使用过程中存在下列问题：
[0007]第一、氨气化器的加热方式是：低温液氨从钢瓶流出后直接与高温加热芯接触汽化。加热芯在正常工作时，通常会被加热到300℃以上，当低温液氨(-34℃左右)流过加热芯时，加热芯外表面被急速冷冻，且液氨有较大的腐蚀性。由于工艺要求，氨气化器必须连续工作，所以在长期使用后，加热芯外表面会变脆并出现小裂纹，最终导致加热芯外表面破损，加热芯内部填充物泄漏，绝缘降低，内部的电阻丝触碰外壳，发生接地故障，最终导致氨气化器跳车、制酸装置除杂单元停产。
[0008]第二、液氨钢瓶与氨气化器进口间有一段不锈钢软管(以下简称连接管)连接。液氨从钢瓶流出，经过连接管输送到氨气化器内，在这段软管内，氨气常处于汽液两相混合态，进入氨气化器后，液氨气化的瞬间，体积急速膨胀，导致了氨气流量、压力均有波动，且由于液态氨流经连接管，使连接管长期处在低温状态，加上液氨本身具有较大腐蚀性，长期以往，连接管出现裂纹破损，导致氨气泄漏。
[0009]第三，氨气化器设有旁通阀。旁通阀是一个手动球阀，正常情况下，旁通阀必须处于关闭状态，氨气经过氨气化器气化后才进入系统，如果出现异常情况导致旁通阀不能有效关闭，液氨会从旁通阀泄漏直接进入系统，而不经过加热芯加热，此时液氨仅从输送管道内壁吸收环境温度(25℃左右)，然后进入SCR反应器参与除杂反应，因此，氨气温度达不到
工艺要求的60℃，且在输送管道内的氨气还携带微量的液氨，液氨在管道内不断气化，导致氨气的压力存在一定的波动，故此时液氨进入系统不宜太快，所以液氨的流量必须减小，由于工艺气体中氮氧化物的去除与氨气的添加量有直接关系，这必然会导致系统除杂能力减弱。因此需要一种新的技术方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种液氨加热装置，该技术方案提出了一种新的液氨加热装置以解决液氨与高温加热芯直接接触而导致加热芯及连接管受损的问题；提出一种判断泄漏的检测方式和处理方法以解决旁通阀泄漏带来的不利影响，进一步提高氨气化器运行的稳定性。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种液氨加热装置，所述加热装置包括液氨钢瓶、钢结构支架、热水淋水管、热水进水橡皮软管、液氨钢瓶连接软管、液氨旁通阀、电动阀、氨气化器加热芯、氨气化器外壳、液氨换热器以及氨气化器导热填充物，第一氨气流量计、第二氨气流量计、氨气温度计，
[0012]所述液氨钢瓶与液氨钢瓶连接软管之间采用螺纹连接；液氨旁通阀、电动阀分别通过法兰固定于氨气化器的旁通管上；氨气流量计及温度计均采用螺纹连接固定在管道外壁。所述氨气化器加热芯通过螺栓与氨气化器外壳紧密相连；在氨气化器加热芯与氨气化器外壳之间装满了填充物，作为导热介质；所述液氨换热器放置在氨气化器的外壳中，其两个进、出口伸出氨气化器外壳，与液氨进出口管道采用法兰连接；所述热水淋水管焊接在钢结构支架顶部，热水淋水管上开两个孔做进水口，热水进水橡皮软管套在进水口上。该技术方案可以有效的避免加热芯及氨气化器连接软管因长期接触低温液氨而损坏；同时避免了因液氨从氨气化器的旁通泄漏而造成系统除杂能力减弱的问题。
[0013]作为本专利技术的一种改进，所述填充物为了兼顾导热性和绝缘性，采用小颗粒石英砂为材质做填充物，充装在氨气化器加热芯与氨气化器外壳之间，把加热芯充分的包裹住吸收热量。
[0014]作为本专利技术的一种改进，所述液氨换热器采用不锈钢制成中空圆筒状，两端开口并焊接一片法兰作为液氨的进出口，换热器放置在氨气化器的外壳中，包围在加热芯四周，从填充物吸收热量加热液氨；换热器的两个进、出口伸出氨气化器外壳，与外壳交接处采用电焊焊牢，液氨从换热板内部流过吸收热量气化，以此法使低温液氨和高温加热芯隔离，降低对加热芯的损害。
[0015]作为本专利技术的一种改进，所述热水淋水管采用不锈钢管制成，两端用盲板封死，水管的一面均匀开孔若干，作为热水的流出口，另一面开两个孔并在孔上焊接一小段“进水嘴”，“进水嘴”与水管相垂直；热水进水橡皮软管一端连接到制酸焚烧炉后的换热器出口，引一路热水(40℃左右)，橡皮软管另一端直接套在热水淋水管的“进水嘴”上。
[0016]作为本专利技术的一种改进，所述电动阀与原液氨旁通阀串联在氨气化器的旁通管上，共同控制氨气化器旁路的通断，旁通阀常闭，电动阀常开。
[0017]作为本专利技术的一种改进，所述第一氨气流量计安装在氨气化器换热器出口检测从经换热器加热后氨气的流量，所述第二氨气流量计安装在氨气化器远端出口，检测经氨气化器换热器加热后氨气的流量和通过旁通管的氨气流量总和。
[0018]作为本专利技术的一种改进，所述氨气温度计安装在氨气化器远端出口，测量氨气化器出口的氨气温度值。预先设定好第一氨气流量计和氨气温度计的动作值，取他们各自的一付常开触点串入电动阀的控制回路。在达到预设值后，控制电动阀切断氨气化器旁通管通路
[0019]采用液氨加热装置判断泄漏的检测方式和处理方法，所述方法如下：
[0020]1)氨气化器正常运行时，旁路的电动阀打开，旁通阀关闭，液氨从液氨换热器10内流过吸收热量被加热；
[0021]2)在氨气化器换热器出口出增设一支第一氨气流量计用以检测经氨气化器加热芯加热后的氨气流量，正常情况下第一氨气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液氨加热装置，其特征在于，所述加热装置包括液氨钢瓶、钢结构支架、热水淋水管、热水进水橡皮软管、液氨钢瓶连接软管、液氨旁通阀、电动阀、氨气化器加热芯、氨气化器外壳、液氨换热器以及氨气化器导热填充物，所述液氨钢瓶与液氨钢瓶连接软管之间采用螺纹连接；液氨旁通阀、电动阀分别通过法兰固定于氨气化器的旁通管上；所述氨气化器加热芯通过螺栓与氨气化器外壳紧密相连；在氨气化器加热芯与氨气化器外壳之间装满了填充物，作为导热介质；所述液氨换热器放置在氨气化器的外壳中，其两个进、出口伸出氨气化器外壳，与液氨进出口管道采用法兰连接；所述热水淋水管焊接在钢结构支架顶部，热水淋水管上开两个孔做进水口，热水进水橡皮软管套在进水口上。2.根据权利要求1所述的液氨加热装置，其特征在于，所述填充物采用小颗粒石英砂为材质做填充物，充装在氨气化器加热芯与氨气化器外壳之间，把加热芯充分的包裹住吸收热量。3.根据权利要求2所述的液氨加热装置，其特征在于，所述液氨换热器采用不锈钢制成中空圆筒状，两端开口并焊接一片法兰作为液氨的进出口，换热器放置在氨气化器的外壳中，包围在加热芯四周，从填充物吸收热量加热液氨；换热器的两个进、出口伸出氨气化器外壳，与外壳交接处采用电焊焊牢。4.根据权利要求3所述的液氨加热装置，其特征在于，所述热水淋水管采用不锈钢管制成，两端用盲板封死，水管的一面均匀开孔若干，作为热水的流出口，另一面开两个孔并在孔上焊接一小段“进水嘴”，“进水嘴”与水管相垂直；热水进水橡皮软管一端连接到制酸焚烧炉后的换热器出口，引一路热水，橡皮软管另一端直接套在热水淋水管的“进水嘴”上。5.根据权利要求3或4所述的液氨加热装置，其特征在于，所述电动阀与原液氨旁通阀6串联在氨气化器的旁通管上，共同控制氨气化器旁路的通断，旁通阀常闭，电动阀常开。6.根据权利要求5所述的液氨加热装置，其特征在于，所述加热装置包括第一氨气流量计、第二氨气流量计以及第二氨气温度计，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭静，季益龙，岳鑫先，蒋新桃，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：