CN205137886U - 加热器以及尿素热解制氨系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加热器以及尿素热解制氨系统。其中，该加热器包括：顶盖和位于顶盖下方的壳体，壳体的上部设置有进风口，壳体的下部设置有出风口；加热芯，贯穿顶盖且延伸至壳体内部；保护罩，具有上开口端和下开口端，上开口端密封连接于顶盖的边缘上，下开口端密封连接于壳体的外壁上，且保护罩的侧面上设置有气体入口。本实用新型通过在壳体的外壁上设置保护罩，并在保护罩的侧面上设置气体入口，使得保护罩内气体均匀分布到保护罩与壳体的空隙后慢慢上升，并从壳体上部的进风口的四周均匀进入壳体内部，从而加热芯均匀地加热气体，避免了由于气体进入加热器不均匀导致加热器内部超温。

Description

加热器以及尿素热解制氨系统

技术领域

本实用新型涉及气体加热技术领域，具体涉及一种加热器以及尿素热解制氨系统。

背景技术

气体加热器是对气体流进行加热的电加热设备，即将气流从初始温度加热到设定温度(最高可达850℃)，广泛应用于化工领域，例如SCR(选择性催化还原法)烟气脱硝领域。在SCR烟气脱硝系统中，还原剂氨气(NH₃)是最大的消耗品，而国内SCR烟气脱硝系统通常采用尿素热解制氨。尿素热解制氨的过程为：将电厂中的回转式空气预热器得到的热一次风(300℃左右)通过加热器，将热一次风加热至500-600℃，然后将加热后的热一次风通入尿素热解制氨装置，并将雾化的尿素溶液热解制成氨气。

传统的电加热器通常包括容器和安装于容器内的电加热芯(高温电阻丝)，而且容器上部设置进气口，容器下部设置出气口。其具体工作过程为：首先，将气体(例如热一次风)从进气口高速通入容器内且直接接触加热芯，并利用加热芯对气体进行加热；其次，将气体加热到设定温度后，由出气口导出。

上述工作过程中进入容器内的气体并不均匀，即容器内有部分位置风量小而有部分位置风量大。对于风量小的位置气体不能及时带走热量，从而导致加热器中局部(即风量小的位置)发生超温；而风量大的气体(即速度高的气体)会对加热芯造成磨损。另外，气体中通常还有尘土，例如电厂的回转式空气预热器由于携带或漏风等原因使一次风含尘量很大，而含尘量高的气体高速直接接触高温电阻丝一段时间后，会使电阻丝磨损烧毁，导致电加热器输出功率下降，出口温度降低，从而不能满足尿素热解制氨的温度要求，严重时导致氨供应量不能满足脱硝要求，导致烟气中氮氧化物排放浓度超标。磨损严重时导致电加热器不能使用，脱硝系统停运。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中由于风进入加热器不均匀导致加热器内部超温，以及加热器进口的风含尘高导致电阻丝磨损烧毁的缺陷，从而提供一种加热器以及尿素热解制氨系统。

为此，本实用新型提供了一种加热器，包括：顶盖和位于所述顶盖下方的壳体，所述壳体的上部设置有进风口，所述壳体的下部设置有出风口；加热芯，贯穿所述顶盖且延伸至所述壳体内部；保护罩，具有上开口端和下开口端，所述上开口端密封连接于所述顶盖的边缘上，所述下开口端密封连接于所述壳体的外壁上，且所述保护罩的侧面上设置有气体入口。

上述加热器中，所述壳体的顶端面与所述顶盖间隔设置，所述进风口设置于所述壳体的顶端面上。

上述加热器中，所述壳体的顶端面与所述顶盖相连，所述进风口设置于所述壳体的侧面上。

上述加热器中，所述保护罩3的中间部位为圆筒，所述保护罩3的两端部位均为沿远离所述圆筒的方向上直径逐渐减小的梯形筒。

上述加热器中，所述加热器还包括接线盒，所述加热芯与所述接线盒中的接线端子连接。

上述加热器中，所述接线盒设置于所述顶盖上。

上述加热器中，所述加热器还包括卸灰管，所述卸灰管设置于所述保护罩的下部。

上述加热器中，所述卸灰管上设置有锁气器或手动阀。

上述加热器中，所述加热器还包括支座，所述支座6设置于所述保护罩上。

上述加热器中，所述加热芯为加热管。

本实用新型还提供了一种尿素热解制氨系统，包括依次连接的热一次风加热器和热解制氨装置，其特征在于，所述热一次风加热器为本实用新型提供的加热器。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

(1)本实用新型通过在壳体的外壁上设置保护罩，并在保护罩的侧面上设置气体入口，使得气体进入加热器后直接接触到外壳而不接触加热芯，并在降速后才与壳体内的加热芯接触，从而防止了高速气体对加热芯的磨损；而且，保护罩内气体均匀分布到保护罩与壳体的空隙后慢慢上升，并从壳体上部的进风口的四周均匀进入壳体内部，从而加热芯均匀地加热气体，避免了由于气体进入加热器不均匀导致加热器内部超温。

(2)保护罩内气体均匀分布到保护罩与壳体的空隙后，能够通过重力沉降去除气体中的部分灰尘，沉降的灰尘积累在保护罩的下部，通过排灰管定期排放，从而解决了加热器进口的风含尘高导致电阻丝磨损烧毁的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的第一种实施方式中提供的加热器的主视图；

图2为图1所示的加热器的俯视图；

图3为本实用新型的第二种实施方式中提供的加热器的主视图。

附图标记说明：

1-接线盒；2-进风口；3-保护罩；

4-气体入口；5-加热芯；6-支座；

7-壳体；8-卸灰管；9-顶盖；

10-出风口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

图1和图2为本实用新型提供的加热器的第一种实施方式。该加热器包括：顶盖9、壳体7、加热芯5和保护罩3。其中，壳体7位于所述顶盖9下方，所述壳体7的上部设置有进风口2，所述壳体7的下部设置有出风口10。加热芯5贯穿所述顶盖9且延伸至所述壳体7内部。保护罩3具有上开口端和下开口端，所述上开口端密封连接于所述顶盖9的边缘上，所述下开口端密封连接于所述壳体7的外壁上，且所述保护罩3的侧面上设置有气体入口4。所述壳体7的顶端面与所述顶盖9间隔设置，所述进风口2设置于所述壳体7的顶端面上。

其中，气体由气体入口4进入后，保护罩3会降低气体的速度，然后保护罩内气体均匀分布到保护罩3与壳体的空隙后慢慢上升，并从壳体7的顶端面上的所述进风口2均匀进入壳体内部。气体入口4可以设置多个，且均匀分布在保护罩3的侧面上。气体入口4的尺寸比气体入口管道(例如一次风入口管道变大。而且，气体入口4设置于保护罩3靠近顶盖9的一侧。

保护罩3能够显著降低气体的速度。以热一次风(流速一般为15-20m/s)为例，进入保护罩3后其流速降至10m/s以下。其中，一般性规律为：保护罩3的体积越大，气体的流速的降低幅度越大。因此，本领域技术人员可以根据气体流速的需求，选择保护罩3的尺寸。

所述壳体7与所述保护罩3均为筒状，例如圆筒或方筒。在一种具体的实施方式中，所述保护罩3的中间部位为圆筒，所述保护罩3的两端部位均为沿远离所述圆筒的方向直径逐渐减小的梯形筒。此时，保护罩3内气体更加均匀分布到保护罩3与壳体7的空隙后慢慢上升，并从壳体7上部的进风口2的四周更加均匀进入壳体1内部。

所述壳体7与所述保护罩3均可以为不锈钢等材料，所述加热芯5可以为加热管等。

所述加热器还包括接线盒1，所述加热芯5与所述接线盒1中的接线端子连接。具体地，所述接线盒1可以设置于所述顶盖9上。所述加热器还可以包括设置于所述保护罩3的下部的卸灰管8，用于排灰。所述卸灰管8上可以设置锁气器或手动阀。

所述加热器还可以包括设置于所述保护罩3上的支座6，用于固定所述加热器。所述支座6通过焊接等方式固定在所述保护罩3上。

实施例2

图3为本实用新型提供的加热器第二种实施方式。该加热器包括：顶盖9、壳体7、加热芯5和保护罩3。其中，壳体7位于所述顶盖9下方，所述壳体7的上部设置有进风口2，所述壳体7的下部设置有出风口10。加热芯5贯穿所述顶盖9且延伸至所述壳体7内部。保护罩3具有上开口端和下开口端，所述上开口端密封连接于所述顶盖9的边缘上，所述下开口端密封连接于所述壳体7的外壁上，且所述保护罩3的侧面上设置有气体入口4。所述壳体7的顶端面与所述顶盖9相连，所述进风口2设置于所述壳体7的侧面上。

气体由气体入口4进入后，保护罩3会降低气体的速度，然后保护罩内气体均匀分布到保护罩与壳体的空隙后慢慢上升，并从壳体7的侧面上的所述进风口2均匀进入壳体内部。气体入口4可以设置多个，且均匀分布在保护罩3的侧面上。气体入口4的尺寸比气体入口管道(例如一次风入口管道变大。

保护罩3能够显著降低气体的速度。以热一次风(流速一般为15-20m/s)为例，进入保护罩3后其流速降至10m/s以下。其中，一般性规律为：保护罩3的体积越大，气体的流速的降低幅度越大。因此，本领域技术人员可以根据气体流速的需求，选择保护罩3的尺寸。

所述壳体7与所述保护罩3均为筒状，例如圆筒或方筒。在一种具体的实施方式中，所述保护罩3的中间部位为圆筒，两端部位为沿远离圆筒的方向直径逐渐减小的梯形体。此时，保护罩3内气体更加均匀分布到保护罩3与壳体7的空隙后慢慢上升，并从壳体7上部的进风口2的四周更加均匀进入壳体1内部。

所述壳体7与所述保护罩3均可以为不锈钢等材料，所述加热芯5可以为加热管等。

所述加热器还包括接线盒1，所述加热芯5与所述接线盒1中的接线端子连接。具体地，所述接线盒1可以设置于所述顶盖9上。所述加热器还可以包括设置于所述保护罩3的下部的卸灰管8，用于排灰。所述卸灰管8上可以设置锁气器或手动阀。

所述加热器还可以包括设置于所述保护罩3上的支座6，用于固定所述加热器。所述支座6通过焊接等方式固定在所述保护罩3上。

本实用新型还提供了一种尿素热解制氨系统，包括依次连接的热一次风加热器和热解制氨装置，其中，所述热一次风加热器为本实用新型提供的上述加热器。

上述尿素热解制氨系统的工作过程为：首先，将电厂中的回转式空气预热器得到的热一次风(300℃左右)通过本实用新型提供的加热器，将热一次风加热至500-600℃；然后将加热后的热一次风通入尿素热解制氨装置，并将雾化的尿素溶液热解制成氨气。热解制氨装置的具体控制参数可以参照现有技术，在此不再赘述。

其中，加热器的具体工作过程为：首先，将热一次风从保护罩3上的气体入口进气口4高度通入，热一次风在从壳体7上部的进风口2的四周均匀进入壳体7内部容器内且直接接触加热芯5，并利用加热芯5对气体进行加热；将热一次风加热到500-600℃后，由出风口10导出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种加热器，其特征在于，包括：

顶盖(9)和位于所述顶盖(9)下方的壳体(7)，所述壳体(7)的上部设置有进风口(2)，所述壳体(7)的下部设置有出风口(10)；

加热芯(5)，贯穿所述顶盖(9)且延伸至所述壳体(7)内部；

保护罩(3)，具有上开口端和下开口端，所述上开口端密封连接于所述顶盖(9)的边缘上，所述下开口端密封连接于所述壳体(7)的外壁上，且所述保护罩(3)的侧面上设置有气体入口(4)。

2.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述壳体(7)的顶端面与所述顶盖(9)间隔设置，所述进风口(2)设置于所述壳体(7)的顶端面上。

3.根据权利要求1所述的加热器，其特征在于，所述壳体(7)的顶端面与所述顶盖(9)相连，所述进风口(2)设置于所述壳体(7)的侧面上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热器，其特征在于，所述保护罩3的中间部位为圆筒，所述保护罩3的两端部位均为沿远离所述圆筒的方向上直径逐渐减小的梯形筒。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的加热器，其特征在于，所述加热器还包括接线盒(1)，所述加热芯(5)与所述接线盒(1)中的接线端子连接。

6.根据权利要求5所述的加热器，其特征在于，所述接线盒(1)设置于所述顶盖(9)上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的加热器，其特征在于，所述加热器还包括卸灰管(8)，所述卸灰管(8)设置于所述保护罩(3)的下部。

8.根据权利要求7所述的加热器，其特征在于，所述卸灰管(8)上设置有锁气器或手动阀。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的加热器，其特征在于，所述加热器还包括支座(6)，所述支座(6)设置于所述保护罩(3)上。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的加热器，其特征在于，所述加热芯(5)为加热管。

11.一种尿素热解制氨系统，包括依次连接的热一次风加热器和热解制氨装置，其特征在于，所述热一次风加热器为权利要求1至10中任一项所述的加热器。