CN206535212U - 液氨蒸发系统 - Google Patents

Abstract

液氨蒸发系统，属于液氨蒸发技术领域。液氨储罐（1）顶端通过氨气管道（4）与氨气缓冲罐（3）相连接，液氨储罐（1）底端通过液氨管道（5）与液氨蒸发槽（2）的进液端相连接，液氨蒸发槽（2）的出气端与氨气缓冲罐（3）管路连接；氨气管道（4）上设有氨气气动调节阀（6），液氨管道（5）沿液氨流向依次设有液氨电动调节阀（7）和液氨气动切断阀（8），氨气缓冲罐（3）上设有压力传感器（301），氨气气动调节阀（6）、液氨电动调节阀（7）、液氨气动切断阀（8）、压力传感器（301）和蓄电池分别与PLC控制单元相连接。该液氨蒸发系统保证了供氨压力的稳定，提高了氨区的安全性，消除了出现停电、断电情况安全隐患。

Description

液氨蒸发系统

技术领域

液氨蒸发系统，属于液氨蒸发技术领域。

背景技术

液氨蒸发系统是将液氨转化为氨气、并为脱硝系统提供氨气的系统。其工艺原理是：将液氨储罐中的液氨经液氨管路输送至液氨蒸发槽，通过蒸发槽蒸发成氨气后通入氨气缓冲罐，氨气缓冲罐将氨气经管路送至各脱硝系统。另外液氨储罐与氨气缓冲罐之间通过氨气管道相连接。

申请人在研究中发现，现有的液氨蒸发系统存在以下问题：首先，当有多个脱硝系统同时用氨时，用氨量大且不稳定，易造成氨气缓冲罐内的氨气压力波动剧烈，存在较大的安全隐患。其次，现有液氨蒸发系统中，氨气管路和液氨管路上的阀门均为手动阀，一旦液氨蒸发系统出现停电、断电、阀门故障时，手动阀不会自动关闭，阀门保持原有开度；此时液氨管道中，液氨仍继续经过蒸发槽蒸发成氨气进入氨气缓冲罐，造成氨气缓冲罐内压力直线上升，存在氨气缓冲罐发生爆炸或发生氨气泄漏的安全隐患；还可能发生液氨进入氨气缓冲罐，并通过管道进入各脱硝系统的问题将非常危险。再次，现有技术中，在检修或更换液氨蒸发槽时，需手工人到现场手动关闭液氨管路阀门、打开氨气管道阀门，采用液氨储罐内的氨气向脱硝系统供应氨气。现场手动关闭和打开阀门必须2人以上才能操作，费时费力。最后，现有液氨蒸发槽检修或更换时，必须派3名操作人员到现场手动操作阀门，费时费力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供液氨蒸发系统，该液氨蒸发系统提高了脱硝系统多线供氨时的压力稳定性，消除了停电、断电和维修时的安全隐患。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该液氨蒸发系统，其特征在于：包括液氨储罐、液氨蒸发槽、氨气缓冲罐、PLC控制单元（简写PLC）和蓄电池（简写UPS）；液氨储罐顶端通过氨气管道与氨气缓冲罐相连接，液氨储罐底端通过液氨管道与液氨蒸发槽的进液端相连接，液氨蒸发槽的出气端与氨气缓冲罐管路连接，氨气缓冲罐的出气端与脱硝系统管路连接；氨气管道上设有氨气气动调节阀，液氨管道沿液氨流向依次设有液氨电动调节阀和液氨气动切断阀，氨气缓冲罐上设有压力传感器，氨气气动调节阀、液氨电动调节阀、液氨气动切断阀、压力传感器和蓄电池分别与PLC控制单元相连接。

所述的氨气管道上设有第一氨气手动阀和第二氨气手动阀，氨气气动调节阀位于第一氨气手动阀和第二氨气手动阀之间。

所述的氨气管道上连接有氨气旁通阀，氨气旁通阀的进气端与第一氨气手动阀进气端管路连接，氨气旁通阀的出气端与第二氨气手动阀的出气端管路连接。

所述的液氨管道设有第一液氨手动阀和第二液氨手动阀，液氨气动切断阀位于第一液氨气手动阀和第二液氨手动阀之间。

所述的液氨管道上连接有液氨旁通阀，液氨旁通阀的进液端与第一液氨手动阀进液端管路连接，液氨旁通阀的出液端与第二液氨手动阀的出液端管路连接。

所述的氨气缓冲罐与脱硝系统之间的管路上设有氨气供应阀。

申请人说明如下：液氨气动切断阀为气开式阀。气开式气动切断阀是指当仪表气路电磁阀开启时，液氨气动切断阀为打开状态；当仪表气路电磁阀关闭时，造成仪表气中断，液氨气动切断阀则关闭。具体的，液氨气动切断阀8仪表气管路上安装有电磁阀，电磁阀为常开式电磁阀。电磁阀与PLC控制单元相连接，一旦出现停电或断电情况，电磁阀自动关闭，仪表气中断，液氨气动切断阀自动关闭，液氨管道停止输送液氨。

与现有技术相比，本实用新型的液氨蒸发系统所具有的有益效果是：

1、该液氨蒸发系统保证了供氨压力的稳定，提高了氨区的安全性，消除了出现停电、断电情况安全隐患。当出现突然停电断电的紧急情况，液氨气动切断阀自动关闭，液氨管道停止输送液氨，有效防止液氨被带入氨气缓冲罐，通过PLC控制单元控制氨气气动调节阀自动打开，通过氨气管道将液氨储罐中的氨气输送至氨气缓冲罐内，再经氨气缓冲罐供应氨气，实现了氨气供应的自动化。当该液氨蒸发系统给多个脱硝系统供应氨气时，氨气缓冲罐内的压力稳定，提高了液氨蒸发系统的安全性，消除了安全隐患同时也大大提高了工作效率。

2、该液氨蒸发系统实现了氨区自动化，大大提高了工作效率。氨气气动调节阀、液氨电动调节阀、液氨气动切断阀和压力传感器分别与PLC控制单元相连接。通过压力传感器检测氨气缓冲罐的压力变化，通过PLC控制单元控制氨气气动调节阀、液氨电动调节阀、液氨气动切断阀，仅需一人即可通过PLC控制单元远程控制氨气管道、液氨管道的关闭和开启，省时省力。

3、该液氨蒸发系统安全性较高、使用方便。申请人在氨气管道上设计了第一氨气手动阀和第二氨气手动阀，并连接有氨气旁通阀，申请人在液氨管道设有第一液氨手动阀和第二液氨手动阀，并连接有液氨旁通阀，以上设计能够便于在氨气气动调节阀、液氨气动切断阀检修时进行手动控制，保证该液氨蒸发系统正常供应氨气。

附图说明

图1为液氨蒸发系统的结构示意图。

图2为液氨蒸发系统的结构示意图。

其中： 1、液氨储罐 2、液氨蒸发槽 3、氨气缓冲罐 301、压力传感器 4、氨气管道5、液氨管道 6、氨气气动调节阀 7、液氨电动调节阀 8、液氨气动切断阀 801、电磁阀 9、第一氨气手动阀 10、第二氨气手动阀 11、第一液氨手动阀 12、第二液氨手动阀 13、氨气旁通阀 14、液氨旁通阀 15、氨气供应阀 16、第三氨气手动阀 17、第四氨气手动阀 18、第三液氨手动阀 PLC、PLC控制单元 UPS、蓄电池。

具体实施方式

图1是本实用新型的最佳实施例，下面结合图1~2本实用新型做进一步说明。

参照图1，该液氨蒸发系统，液氨蒸发系统，包括液氨储罐1、液氨蒸发槽2、氨气缓冲罐3和PLC控制单元；液氨储罐1顶端通过氨气管道4与氨气缓冲罐3相连接，液氨储罐1底端通过液氨管道5与液氨蒸发槽2的进液端相连接，液氨蒸发槽2的出气端与氨气缓冲罐3管路连接，氨气缓冲罐3的出气端与脱硝系统管路连接；氨气管道4上设有氨气气动调节阀6，液氨管道5沿液氨流向依次设有液氨电动调节阀7和液氨气动切断阀8，氨气缓冲罐3上设有压力传感器301，氨气气动调节阀6、液氨电动调节阀7、液氨气动切断阀8和压力传感器301分别与PLC控制单元相连接，液氨气动切断阀8为气开式阀。

参照图2，包括以上结构的同时，还包括以下结构：氨气管道4上设有第一氨气手动阀9和第二氨气手动阀10，氨气气动调节阀6位于第一氨气手动阀9和第二氨气手动阀10之间。液氨管道5设有第一液氨手动阀11和第二液氨手动阀12，液氨气动切断阀8位于第一液氨气手动阀11和第二液氨手动阀12之间。进一步的，氨气管道4上连接有氨气旁通阀13，氨气旁通阀13的进气端与第一氨气手动阀9进气端管路连接，氨气旁通阀13的出气端与第二氨气手动阀10的出气端管路连接。液氨管道5上连接有液氨旁通阀14，液氨旁通阀14的进液端与第一液氨手动阀11进液端管路连接，液氨旁通阀14的出液端与第二液氨手动阀12的出液端管路连接。氨气缓冲罐3与脱硝系统之间的管路上设有氨气供应阀15。液氨气动切断阀8仪表气管路上安装有电磁阀801，电磁阀801与PLC控制单元相连接，一旦出现停电或断电情况，电磁阀801自动关闭，仪表气中断，液氨气动切断阀8自动关闭。液氨气动切断阀8仪表气管路与液氮蒸发器的氮气接口相连接，液氮蒸发器位于氮氢站中，用氮气充当仪表气使用。这样就算氮氢站出现停电，也不会液氨气动切断阀8仪表气中断的现象。氨气管道4上设有 ，第三氨气手动阀16位于第一氨气手动阀9的进气管路上，第四氨气手动阀17位于第二氨气手动阀10的出气管路上。液氨管道5设有第三液氨手动阀18，第三液氨手动阀18位于第二液氨手动阀12的进液管路上。

工作流程：

1、当该液氨蒸发系统正常工作时：液氨蒸发系统实现自动化，是通过PLC控制单元控制，自动识别氨气缓冲罐3内的压力变化及时做出反应，将电信号传输到现场阀门控制器上，再转换为现场阀门开度。达到自动恒压，自动调节、自动切换，实现全自动效果。在氨气管道4上，设有氨气气动调节阀6，通过氨气气动调节阀6控制由液氨储罐1向氨气缓冲罐3的氨气供应。在液氨管道5上，设有液氨电动调节阀7，通过液氨电动调节阀7控制由液氨储罐1向液氨蒸发槽2的液氨供应。在PLC控制单元的控制下，通过压力传感器301检测氨气缓冲罐3内压力，根据氨气缓冲罐3内压力高低，调节氨气气动调节阀6和液氨电动调节阀7的开度。例如：通过PLC控制单元设定液氨电动调节阀7压力为0.42MPA，当氨气缓冲罐3压力低于0.42MPA时，液氨电动调节阀7自动打开，维持氨气缓冲罐3压力保持在0.42MPA。但是当各脱硝系统用氨量大或各脱硝系统调节氨气幅度较大时，液氨蒸发系统的氨气缓冲罐3内压力会迅速降低或波动剧烈，这时氨气管道4上的氨气气动调节阀6在PLC控制单元的控制下开始工作，通过调节氨气管道4的氨气输送量，保证氨气缓冲罐3内压力稳定。液氨电动调节阀7设定的压力是0.42MPA，氨气气动调节阀6设定压力为0.38MPA，这样就有了压差。正常情况下全靠液氨电动调节阀7保证氨气缓冲罐3内的压力，当氨气缓冲罐3压力持续下降，低于0.38MPA时，氨气气动调节阀6开始动作，配合液氨电动调节阀7向氨气缓冲罐3内补充氨气，保证氨气缓冲罐3压力稳定。当氨气缓冲罐3压力升至0.38MPA以上，氨气气动调节阀6则成关闭状态。氨气缓冲罐3出气端供应的氨气经管路输送至氨气供应阀15，氨气供应阀15输送至脱硝系统。

2、一旦出现停电或断电情况时：蓄电池作为电源供电，在PLC控制单元的控制下，液氨管道5上的液氨气动切断阀8自动关闭，第一时间切断液氨管道5中的液氨输送，防止因停电或断电造成液氨蒸发系统不能正常工作，防止液氨在压力作用下被带入氨气缓冲罐3内，提高了安全性。在PLC控制单元的控制下，氨气管道4上的氨气气动调节阀6根据氨气缓冲罐3内压力自动补充氨气，保证氨气缓冲罐3压力维持在正常范围内，有效地避免了氨气压力下降或波动剧烈甚至液氨进入氨气缓冲罐3的现象。

3、当液氨蒸发槽2检修或更换时：一名操作工在电脑上即可完成操作。在PLC控制单元的控制下，远程缓慢关闭液氨管道5上的液氨电动调节阀7，此时液氨蒸发系统氨气缓冲罐3压力会降低，这时液氨蒸发系统氨气管道4上的氨气气动调节阀6则开始动作，缓慢打开，补充氨气缓冲罐3内压力，保证压力稳定。这样操作工只需在电脑上缓慢关闭液氨电动调节阀7即可，避免了出现氨气缓冲罐3压力下降或波动的问题。

4、当氨气气动调节阀6检修或更换时：手动关闭第一氨气手动阀9，第二氨气手动阀10，开启氨气旁通阀13，氨气管道4此时通过氨气旁通阀13手动控制，此时既能氨气气动调节阀6，又不影响氨气管道4正常工作。当液氨气动切断阀8检修或更换时：手动关闭第一液氨手动阀11和第二液氨手动阀12，开启液氨旁通阀14，液氨管道5此时通过液氨旁通阀14手动控制，此时既能液氨气动切断阀8，又不影响液氨管道5正常工作。

5、当PLC控制单元检修时，氨气管道4上设有第三氨气手动阀16和第四氨气手动阀17，作为手动控制的备用阀门。第三液氨手动阀18作为备用，作为手动控制的备用阀门，以便于操作人员现场采用以上手动阀控制氨气管道4和液氨管道5正常工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.液氨蒸发系统，其特征在于：包括液氨储罐（1）、液氨蒸发槽（2）、氨气缓冲罐（3）、PLC控制单元和蓄电池；液氨储罐（1）顶端通过氨气管道（4）与氨气缓冲罐（3）相连接，液氨储罐（1）底端通过液氨管道（5）与液氨蒸发槽（2）的进液端相连接，液氨蒸发槽（2）的出气端与氨气缓冲罐（3）管路连接，氨气缓冲罐（3）的出气端与脱硝系统管路连接；氨气管道（4）上设有氨气气动调节阀（6），液氨管道（5）沿液氨流向依次设有液氨电动调节阀（7）和液氨气动切断阀（8），氨气缓冲罐（3）上设有压力传感器（301），氨气气动调节阀（6）、液氨电动调节阀（7）、液氨气动切断阀（8）、压力传感器（301）和蓄电池分别与PLC控制单元相连接。

2.根据权利要求1所述的液氨蒸发系统，其特征在于：所述的氨气管道（4）上设有第一氨气手动阀（9）和第二氨气手动阀（10），氨气气动调节阀（6）位于第一氨气手动阀（9）和第二氨气手动阀（10）之间。

3.根据权利要求2所述的液氨蒸发系统，其特征在于：所述的氨气管道（4）上连接有氨气旁通阀（13），氨气旁通阀（13）的进气端与第一氨气手动阀（9）进气端管路连接，氨气旁通阀（13）的出气端与第二氨气手动阀（10）的出气端管路连接。

4.根据权利要求1所述的液氨蒸发系统，其特征在于：所述的液氨管道（5）设有第一液氨手动阀（11）和第二液氨手动阀（12），液氨气动切断阀（8）位于第一液氨手动阀（11）和第二液氨手动阀（12）之间。

5.根据权利要求4所述的液氨蒸发系统，其特征在于：所述的液氨管道（5）上连接有液氨旁通阀（14），液氨旁通阀（14）的进液端与第一液氨手动阀（11）进液端管路连接，液氨旁通阀（14）的出液端与第二液氨手动阀（12）的出液端管路连接。

6.根据权利要求1所述的液氨蒸发系统，其特征在于：所述的氨气缓冲罐（3）与脱硝系统之间的管路上设有氨气供应阀（15）。