CN112892208A - 锅炉炉内氨水气化脱硝工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于脱硝工艺技术领域，具体的说是锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，该工艺包括以下步骤：S1：液氨气化，首先通过液氨泵将液氨储罐中的液氨打入液氨气化装置内，此时液氨在液氨气化装置由液态转变成气态氨，然后气态氨经过管道注入氨气缓冲罐内，缓冲氨气的流动速率，备用；S2：气态氨然后经过管道注入混合器一内，同时通过风机将外界经过过滤的空气吹入混合器一内，气态氨与空气混合，备用；S3：混合气再经管道注入混合器二内，同时锅炉燃烧煤产生的NOx烟气也注入混合器二内，混合气与NOx烟气在混合气二混合注入SCR反应器，在催化剂的作用下，生产N2和H2O。
Description
技术领域
本发明属于脱硝工艺技术领域，具体的说是锅炉炉内氨水气化脱硝工艺。
背景技术
目前，脱硝主流工艺有三种，一种是SNCR，即选择性非催化还原系统，即炉内喷氨(或尿素)，在高温下进行，无需催化剂；另一种为SCR，即选择性催化还原系统，本工艺在高温(300～420℃)下进行，需要安装催化剂，还有一种是SNCR+SCR的联合脱硝工艺，前段为炉内喷氨脱硝，后段为催化剂脱硝；随着环保政策力度的加大，相应的环保要求日益严格，脱硝也要求越来越严格，简单的SNCR已经满足不了相关要求，SCR技术运用越来越广泛，对于SCR工艺，主要是将氨气喷入高温烟气中，通过一定的手段进行混合均匀后，在催化剂的条件下进行选择性脱硝，以氨水为还原剂的SCR，需要将氨水通过氨水气化器转变为氨气后与烟气混合，然后进行脱硝。
氨气喷入高温烟气中，之前需要将液氨气化，现有技术通过水浴方，将盛放有氨水的容器放置水中加热，使氨水加热蒸发气化，该方式效率低，且耗能高，以及通过将氨水雾化，喷淋到加热板上，氨水淋到加热板上后气化，之后还需另加抽气设备抽离，增加成本，不利于效益的提高。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，以解决背景技术所描述的问题，本发明提出了锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，其工艺包括以下步骤：
S1：液氨气化，首先通过液氨泵将液氨储罐中的液氨打入液氨气化装置内，此时液氨在液氨气化装置由液态转变成气态氨，然后气态氨经过管道注入氨气缓冲罐内，缓冲氨气的流动速率，备用；
S2：气态氨然后经过管道注入混合器一内，同时通过风机将外界经过过滤的空气吹入混合器一内，气态氨与空气混合，备用；
S3：混合气再经管道注入混合器二内，同时锅炉燃烧煤产生的NOx烟气也注入混合器二内，混合气与NOx烟气在混合气二混合注入SCR反应器，在催化剂的作用下，生产N2和H2O；
所述液氨气化装置包括气化桶体和端盖；所述气化桶体内设有气化单元，气化桶体外设有蒸汽管和氨水管；所述端盖螺栓连接气化桶体上端，端盖中间位置设有导向管，导向管连通气化桶体内部；所述气化单元包括喷雾管、转杆、主动扇、从动扇和固定杆；所述转杆通过固定杆固定在导向杆内侧壁和气化桶体内侧壁，转杆上端固接从动扇，转杆中间位置外圈为喷雾管；所述喷雾管呈圆环状，喷雾管的内圈均匀开设多个雾化嘴，喷雾管连通氨水管的一端，氨水管的另一端贯穿气化桶体侧壁并连通外界液氨泵，喷雾管下方为主动扇；所述主动扇的每个扇叶上均匀开设多个喷气孔，且喷气孔连接转杆内部的中空部；所述转杆的下端转动连通蒸汽管的一端，蒸汽管的另一端连通外界供气设备。
优选的，所述喷雾管上的雾化嘴排液方向与主动扇的喷气孔喷气方向对立。
优选的，所述氨水管上设有过滤单元；所述过滤单元包括壳体、过滤板和连接筒；所述氨水管连通壳体内部，壳体通过连接桶固接气化桶体外侧壁，壳体内的出口下方水平固接过滤板。
优选的，所述转杆的下端为直角拐弯段，且直角拐弯段处设有刮取单元；所述刮取单元包括连接杆、推拉杆和清理板；所述连接杆的一端铰接直角拐弯段的竖直段，连接杆的另一端铰接推拉杆的一端，推拉杆的另一端依次贯穿气化桶体侧壁和壳体侧壁伸入壳体内部，且推拉杆的另一端固接清理板，清理板滑动连接过滤板的下板面。
优选的，所述壳体被推拉杆贯穿的外侧壁上设有弹性防水布；所述弹性防水布边缘密封固接壳体外侧壁，弹性防水布中间位置密封固接推拉杆的外侧壁。
优选的，所述过滤板的网眼直径小于雾化嘴的孔眼直径。
本发明的有益效果如下：
该液氨通过雾化形式排出，并与干燥的热空气接触，使得雾化后的液氨迅速且有效转变成蒸汽形式，同时雾化的液氨产生的冲击力得以有效利用，该冲击力推动主动扇转动，同时热空气从喷气口排出，再次推动主动扇转动，以及主动扇通过转杆带动从动扇转动，从动扇及时将气化后的液氨排到氨气缓冲罐，避免再使用抽气设备将气化氨抽离气化桶体，减少设备成本的投入，提高效益；
以及将喷雾管上的雾化嘴排液方向与主动扇的喷气孔喷气方向对立设计，使得雾化嘴雾化的液氨有效作用在喷气孔喷出的热空气上，从而雾化后的液氨充分气化，提高液氨气化质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的制备方法流程图；
图2是本发明中液氨气化装置的立体图；
图3是本发明中液氨气化装置内部结构图；
图4是本发明中液氨气化装置的剖视图；
图5是图4中A处的局部放大图；
图中：1、气化桶体；2、端盖；3、蒸汽管；4、氨水管；5、导向管；6、喷雾管；7、转杆；8、主动扇；9、从动扇；10、固定杆；11、壳体；12、过滤板；13、连接筒；14、直角拐弯段；15、连接杆；16、推拉杆；17、清理板；18、弹性防水布。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-图5所示，锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，其工艺包括以下步骤：
S1：液氨气化，首先通过液氨泵将液氨储罐中的液氨打入液氨气化装置内，此时液氨在液氨气化装置由液态转变成气态氨，然后气态氨经过管道注入氨气缓冲罐内，缓冲氨气的流动速率，备用；
S2：气态氨然后经过管道注入混合器一内，同时通过风机将外界经过过滤的空气吹入混合器一内，气态氨与空气混合，备用；
S3：混合气再经管道注入混合器二内，同时锅炉燃烧煤产生的NOx烟气也注入混合器二内，混合气与NOx烟气在混合气二混合注入SCR反应器，在催化剂的作用下，生产N2和H2O；
所述液氨气化装置包括气化桶体1和端盖2；所述气化桶体1内设有气化单元，气化桶体1外设有蒸汽管3和氨水管4；所述端盖2螺栓连接气化桶体1上端，端盖2中间位置设有导向管5，导向管5连通气化桶体1内部；所述气化单元包括喷雾管6、转杆7、主动扇8、从动扇9和固定杆10；所述转杆7通过固定杆10固定在导向杆内侧壁和气化桶体1内侧壁，转杆7上端固接从动扇9，转杆7中间位置外圈为喷雾管6；所述喷雾管6呈圆环状，喷雾管6的内圈均匀开设多个雾化嘴，喷雾管6连通氨水管4的一端，氨水管4的另一端贯穿气化桶体1侧壁并连通外界液氨泵，喷雾管6下方为主动扇8；所述主动扇8的每个扇叶上均匀开设多个喷气孔，且喷气孔连接转杆7内部的中空部；所述转杆7的下端转动连通蒸汽管3的一端，蒸汽管3的另一端连通外界供气设备；液氨泵将液氨打入液氨管中，然后氨水从喷雾管6上的雾化嘴喷出，雾化后的氨水冲击在主动扇8的扇叶上，推动主动扇8带动转杆7转动，同时外界供气设备将干燥的热空气从蒸汽管3打入气化桶体1内，蒸汽沿着转杆7内部从从动扇9的扇叶喷气孔喷出，蒸汽与雾化后的氨水接触后，氨水蒸发并以蒸汽形式上升，以及主动扇8通过转杆7带动从动扇9转动，从动扇9转动将气化桶体1内的氨蒸汽排出气化桶体1，并通入到氨气缓冲罐内；该液氨通过雾化形式排出，并与干燥的热空气接触，使得雾化后的液氨迅速且有效转变成蒸汽形式，同时雾化的液氨产生的冲击力得以有效利用，该冲击力推动主动扇8转动，同时热空气从喷气口排出，再次推动主动扇8转动，以及主动扇8通过转杆7带动从动扇9转动，从动扇9及时将气化后的液氨排到氨气缓冲罐，避免再使用抽气设备将气化氨抽离气化桶体1，减少设备成本的投入，提高效益。
作为本发明的一种实施方式，所述喷雾管6上的雾化嘴排液方向与主动扇8的喷气孔喷气方向对立；将喷雾管6上的雾化嘴排液方向与主动扇8的喷气孔喷气方向对立设计，使得雾化嘴雾化的液氨有效作用在喷气孔喷出的热空气上，从而雾化后的液氨充分气化，提高液氨气化质量。
作为本发明的一种实施方式，所述氨水管4上设有过滤单元；所述过滤单元包括壳体11、过滤板12和连接筒13；所述氨水管4连通壳体11内部，壳体11通过连接桶固接气化桶体1外侧壁，壳体11内的出口下方水平固接过滤板12；液氨中含有杂质，杂质则会堵塞雾化嘴，通过在氨水管4上安置过滤单元，对氨水进行过滤，氨水通过氨水管4鼓入到壳体11内，经过过滤板12后再鼓入到喷雾管6内，避免氨水中杂质堵塞雾化嘴。
作为本发明的一种实施方式，所述转杆7的下端为直角拐弯段14，且直角拐弯段14处设有刮取单元；所述刮取单元包括连接杆15、推拉杆16和清理板17；所述连接杆15的一端铰接直角拐弯段14的竖直段，连接杆15的另一端铰接推拉杆16的一端，推拉杆16的另一端依次贯穿气化桶体1侧壁和壳体11侧壁伸入壳体11内部，且推拉杆16的另一端固接清理板17，清理板17滑动连接过滤板12的下板面；过滤板12长期使用后，过滤板12上粘附一侧杂质，该层杂质会遮挡过滤板12的通透性，而转杆7转动时，转杆7的直角拐弯端拉扯和推动连接杆15，同时连接杆15拉扯和推动推拉杆16，推拉杆16带动清理板17在过滤板12的下板面移动，清理板17并将杂质清理脱离过滤板12，使得氨水一边流经过滤板12，清理板17一边对过滤板12进行清理，避免杂质影响过滤板12的通透性。
作为本发明的一种实施方式，所述壳体11被推拉杆16贯穿的外侧壁上设有弹性防水布18，弹性防水布18边缘密封固接壳体11外侧壁，弹性防水布18中间位置密封固接推拉杆16的外侧壁；通过弹性防水布18，放置壳体11内带有压力的氨水从推拉杆16与壳体11之间的间隙渗透到气化桶体1内部，造成氨水的浪费。
工作原理：液氨泵将液氨打入液氨管中，然后氨水从喷雾管6上的雾化嘴喷出，雾化后的氨水冲击在主动扇8的扇叶上，推动主动扇8带动转杆7转动，同时外界供气设备将干燥的热空气从蒸汽管3打入气化桶体1内，蒸汽沿着转杆7内部从从动扇9的扇叶喷气孔喷出，蒸汽与雾化后的氨水接触后，氨水蒸发并以蒸汽形式上升，以及主动扇8通过转杆7带动从动扇9转动，从动扇9转动将气化桶体1内的氨蒸汽排出气化桶体1，并通入到氨气缓冲罐内；该液氨通过雾化形式排出，并与干燥的热空气接触，使得雾化后的液氨迅速且有效转变成蒸汽形式，同时雾化的液氨产生的冲击力得以有效利用，该冲击力推动主动扇8转动，同时热空气从喷气口排出，再次推动主动扇8转动，以及主动扇8通过转杆7带动从动扇9转动，从动扇9及时将气化后的液氨排到氨气缓冲罐，避免再使用抽气设备将气化氨抽离气化桶体1，减少设备成本的投入，提高效益；
以及将喷雾管6上的雾化嘴排液方向与主动扇8的喷气孔喷气方向对立设计，使得雾化嘴雾化的液氨有效作用在喷气孔喷出的热空气上，从而雾化后的液氨充分气化，提高液氨气化质量；
同时氨中含有杂质，杂质则会堵塞雾化嘴，通过在氨水管4上安置过滤单元，对氨水进行过滤，氨水通过氨水管4鼓入到壳体11内，经过过滤板12后再鼓入到喷雾管6内，避免氨水中杂质堵塞雾化嘴；过滤板12长期使用后，过滤板12上粘附一侧杂质，该层杂质会遮挡过滤板12的通透性，而转杆7转动时，转杆7的直角拐弯端拉扯和推动连接杆15，同时连接杆15拉扯和推动推拉杆16，推拉杆16带动清理板17在过滤板12的下板面移动，清理板17并将杂质清理脱离过滤板12，使得氨水一边流经过滤板12，清理板17一边对过滤板12进行清理，避免杂质影响过滤板12的通透性；
再者通过弹性防水布18，放置壳体11内带有压力的氨水从推拉杆16与壳体11之间的间隙渗透到气化桶体1内部，造成氨水的浪费。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，其特征在于，其工艺包括以下步骤：
S1：液氨气化，首先通过液氨泵将液氨储罐中的液氨打入液氨气化装置内，此时液氨在液氨气化装置由液态转变成气态氨，然后气态氨经过管道注入氨气缓冲罐内，缓冲氨气的流动速率，备用；
S2：气态氨然后经过管道注入混合器一内，同时通过风机将外界经过过滤的空气吹入混合器一内，气态氨与空气混合，备用；
S3：混合气再经管道注入混合器二内，同时锅炉燃烧煤产生的NOx烟气也注入混合器二内，混合气与NOx烟气在混合气二混合注入SCR反应器，在催化剂的作用下，生产N2和H2O；
所述液氨气化装置包括气化桶体和端盖；所述气化桶体内设有气化单元，气化桶体外设有蒸汽管和氨水管；所述端盖螺栓连接气化桶体上端，端盖中间位置设有导向管，导向管连通气化桶体内部；所述气化单元包括喷雾管、转杆、主动扇、从动扇和固定杆；所述转杆通过固定杆固定在导向杆内侧壁和气化桶体内侧壁，转杆上端固接从动扇，转杆中间位置外圈为喷雾管；所述喷雾管呈圆环状，喷雾管的内圈均匀开设多个雾化嘴，喷雾管连通氨水管的一端，氨水管的另一端贯穿气化桶体侧壁并连通外界液氨泵，喷雾管下方为主动扇；所述主动扇的每个扇叶上均匀开设多个喷气孔，且喷气孔连接转杆内部的中空部；所述转杆的下端转动连通蒸汽管的一端，蒸汽管的另一端连通外界供气设备。
2.根据权利要求1所述的锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，其特征在于，所述喷雾管上的雾化嘴排液方向与主动扇的喷气孔喷气方向对立。
3.根据权利要求1所述的锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，其特征在于，所述氨水管上设有过滤单元；所述过滤单元包括壳体、过滤板和连接筒；所述氨水管连通壳体内部，壳体通过连接桶固接气化桶体外侧壁，壳体内的出口下方水平固接过滤板。
4.根据权利要求1所述的锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，其特征在于，所述转杆的下端为直角拐弯段，且直角拐弯段处设有刮取单元；所述刮取单元包括连接杆、推拉杆和清理板；所述连接杆的一端铰接直角拐弯段的竖直段，连接杆的另一端铰接推拉杆的一端，推拉杆的另一端依次贯穿气化桶体侧壁和壳体侧壁伸入壳体内部，且推拉杆的另一端固接清理板，清理板滑动连接过滤板的下板面。
5.根据权利要求1所述的锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，其特征在于，所述壳体被推拉杆贯穿的外侧壁上设有弹性防水布；所述弹性防水布边缘密封固接壳体外侧壁，弹性防水布中间位置密封固接推拉杆的外侧壁。
6.根据权利要求4所述的锅炉炉内氨水气化脱硝工艺，其特征在于，所述过滤板的网眼直径小于雾化嘴的孔眼直径。
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2021
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