CN208771196U - 脱硝自动调整精确化喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种脱硝自动调整精确化喷射装置，涉及脱硝技术领域，包括氨水合成模块Ⅰ，还包括氨水输送模块Ⅱ、喷射模块Ⅲ、计量分配模块Ⅳ；所述氨水输送模块Ⅱ设有一条干路管道和两条分路管道，其中一条分路管道和干路管道与氨水合成模块Ⅰ形成闭合的回路，另一条分路管道上设有压力变送器Ⅱ并与喷射模块Ⅲ连接。本实用新型的有益效果是，改变了现有脱硝装置存储方式，在氨水储罐氨水入口增设氨水管流量计Ⅰ，在除盐水入口增设除盐水管流量计Ⅰ及电动开关阀Ⅰ，直接在氨水罐中调配氨水溶液，直接用于脱硝。该形式的改变，直接减少了除盐水输送、储存等模块，节约了投资成本；能更好的保证氨水溶液的浓度，为脱硝效果提供了可靠保证。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硝技术领域，特别是一种脱硝自动调整精确化喷射装置。
背景技术
原有脱硝装置装置，以氨水为例，氨水通过卸车模块储存在氨水罐中，除盐水经厂区管路输送至除盐水罐中。氨水、除盐水通过输送模块输送至计量分配模块中，经过计量分配模块的计量、分配、混合后输送至喷射模块，通过调整喷射模块手动阀调整均匀的分配给每支喷枪，通过喷枪喷入锅炉，使还原剂与烟气充分混合反应，达到脱除NOx的效果。
还原剂的喷射分为两种：1、保持喷射总流量不变，根据锅炉负荷调整还原剂浓度。2、保持还原剂浓度不变，根据锅炉负荷调整还原剂喷射流量。两种方式在现有脱硝中应用较广，但均存在不同缺点，第一种方式存在浪费现象。第二种方式操作复杂，负荷变化后需人工现场调整。
实用新型内容
本实用新型采用背景技术中的第二种喷射方式，保持还原剂浓度不变，根据锅炉负荷调整还原剂喷射量，并通过调整工艺流程及对现有模块改造创新，能够完全实现自动精确控制，在满足脱硝需求的前提下解决了原有装置操作复杂的问题，设计了一种脱硝自动调整精确化喷射装置。
实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种脱硝自动调整精确化喷射装置，包括氨水合成模块Ⅰ，所述氨水合成模块Ⅰ包括氨水储罐Ⅰ、除盐水管流量计Ⅰ、电动开关阀Ⅰ和氨水管流量计Ⅰ，所述氨水储罐Ⅰ通过除盐水管流量计Ⅰ和电动开关阀Ⅰ与除盐水罐连通，所述氨水储罐Ⅰ通过氨水管流量计Ⅰ与氨水罐连通，还包括氨水输送模块Ⅱ、喷射模块Ⅲ、计量分配模块Ⅳ；所述氨水输送模块Ⅱ设有一条干路管道和两条分路管道，其中一条分路管道和干路管道与氨水合成模块Ⅰ形成闭合的回路，所述回路上设有压力调节阀Ⅱ，所述压力调节阀Ⅱ设置在分路管道上，所述干路管道上设有输送泵Ⅱ，另一条分路管道上设有压力变送器Ⅱ并与喷射模块Ⅲ连接；所述喷射模块Ⅲ包括数组合成管道单元Ⅲ，所述合成管道单元Ⅲ包括氨水管道组Ⅲ、雾化空气组Ⅲ和冷却空气组Ⅲ，所述氨水管道组Ⅲ包括形成通路的手动球阀ⅢA、电动流量调节阀ⅢA、金属转子流量计ⅢA、截止阀ⅢA、压力变送器ⅢA和法兰ⅢA，所述雾化空气组Ⅲ包括形成通路的手动球阀ⅢB、电动流量调节阀ⅢB、金属转子流量计ⅢB、截止阀ⅢB、压力变送器ⅢB和法兰ⅢB，所述冷却空气组Ⅲ包括形成通路的手动球阀ⅢC、电动流量调节阀ⅢC、金属转子流量计ⅢC、截止阀ⅢC、压力变送器ⅢC和法兰ⅢC，每组所述合成管道单元Ⅲ的法兰ⅢA、法兰ⅢB和法兰ⅢC连接喷枪；所述氨水管道组Ⅲ与氨水输送模块Ⅱ连接；所述计量分配模块Ⅳ包括雾化空气计量组Ⅳ和冷却空气计量组Ⅳ，所述雾化空气计量组Ⅳ包括形成通路的过滤器ⅣA、球阀ⅣA、雾化空气流量计ⅣA、电动切断阀ⅣA和金属转子流量计ⅣA，所述冷却空气计量组Ⅳ包括形成通路的过滤器ⅣB、球阀ⅣB、冷却空气流量计ⅣB、电动切断阀ⅣB和数个金属转子流量计ⅣB；所述雾化空气计量组Ⅳ和冷却空气计量组Ⅳ均与储气罐连通。
进一步的，还包括卸车模块Ⅴ，所述卸车模块Ⅴ包括形成通路的压力输送器Ⅴ、球阀Ⅴ、氨水输送泵Ⅴ和电动开关阀Ⅴ，所述卸车模块Ⅴ的一端连通氨水储罐Ⅰ，另一端连通氨水罐车。
进一步的，所述氨水合成模块Ⅰ还包括水箱Ⅰ、呼阀Ⅰ和吸阀Ⅰ，所述氨水储罐Ⅰ分别通过呼阀Ⅰ和吸阀Ⅰ与水箱Ⅰ连通。
进一步的，所述合成管道单元Ⅲ的组数是四、六或者八之一。
本实用新型的有益效果是：对比原有装置，主要亮点在于：
(1)改变了现有脱硝装置存储方式，在氨水储罐氨水入口增设氨水管流量计Ⅰ，在除盐水入口增设除盐水管流量计Ⅰ及电动开关阀Ⅰ，直接在氨水罐中调配出10％浓度的氨水溶液，直接用于脱硝。该形式的改变，直接减少了除盐水输送、除盐水储存、氨水计量分配等模块，节约了投资成本。同时，该种稀释模式，能更好的保证氨水溶液的浓度，为脱硝效果提供了可靠保证。
(2)喷射装置增设电动流量调节阀，流量特性为线性，能够在所需流量范围内实现精确调节，保证一定开度对应一定流量。每支喷枪配两件电动流量调节阀，保证每支喷枪均能随锅炉负荷变化精确调整氨水喷入量和雾化空气量，保证喷枪雾化效果。
(3)运行操作简便，能够实现自动化精准控制。PLC系统和锅炉CEMS、氨逃逸及电动流量调节阀相连接，通过锅炉CEMS反馈NOx含量和PLC系统设定算法，计算所需的氨水量及雾化空气量，自动调整电动流量调节阀。同时通过氨逃逸NH3量，自动修正电动流量调节阀开度，保证脱硝设备高效正常运行。
(4)流量调节灵活，现有喷枪出现故障时可实现在线检修并保证脱硝效率，提高了脱硝装置可用率。
附图说明
图1是本申请脱硝自动调整精确化喷射装置的流程图；
图2是本申请图1中氨水合成模块Ⅰ的连接示意图；
图3是本申请图1中氨水输送模块Ⅱ的连接示意图；
图4是本申请脱硝装置喷枪的连接示意图；
图5是本申请图1中喷射模块Ⅲ的连接示意图；
图6是本申请图1中计量分配模块Ⅳ的连接示意图；
图7是本申请图1中卸车模块Ⅴ的连接示意图。
以上各图中，
1、氨水合成模块Ⅰ；11、氨水储罐Ⅰ；12、除盐水管流量计Ⅰ；13、电动开关阀Ⅰ；14、氨水管流量计Ⅰ；15、水箱Ⅰ；16、呼阀Ⅰ；17、吸阀Ⅰ；
2、氨水输送模块Ⅱ；21、干路管道；22、分路管道；23、压力调节阀Ⅱ；24、输送泵Ⅱ；25、压力变送器ⅢⅡ；
3、喷射模块Ⅲ；
31、氨水管道组Ⅲ；311、手动球阀ⅢA；312、电动流量调节阀ⅢA；313、金属转子流量计ⅢA；314、截止阀ⅢA；315、压力变送器ⅢA；316、法兰ⅢA；
32、雾化空气组Ⅲ；321、手动球阀ⅢB；322、电动流量调节阀ⅢB；323、金属转子流量计ⅢB；324、截止阀ⅢB；325、压力变送器ⅢB；326、法兰ⅢB；
33、冷却空气组Ⅲ；334、截止阀ⅢC；335、压力变送器ⅢC；336、法兰ⅢC；
34、喷枪；
4、计量分配模块Ⅳ；
41、雾化空气计量组Ⅳ；411、过滤器ⅣA；412、球阀ⅣA；413、雾化空气流量计ⅣA；414、电动切断阀ⅣA；415、金属转子流量计ⅣA；
42、冷却空气计量组Ⅳ；421、过滤器ⅣB；422、球阀ⅣB；423、冷却空气流量计ⅣB；424、电动切断阀ⅣB；425、金属转子流量计ⅣB；
5、卸车模块Ⅴ；51、压力输送器Ⅴ；52、球阀Ⅴ；53、氨水输送泵Ⅴ；54、电动开关阀Ⅴ；
6、储气罐。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
新型脱硝装置装置改变原有装置的形式，采取在氨水储罐上增设氨水流量计和除盐水流量计，在氨水储罐中调配为10％氨水后直接输送至喷射模块，减少了除盐水输送、除盐水存储、计量分配等模块。输送模块的回流模式同时可起到搅拌均混的作用。
一种脱硝自动调整精确化喷射装置，如图1所示，包括氨水合成模块Ⅰ1，具体的，参考图2，氨水合成模块Ⅰ1包括氨水储罐Ⅰ11、除盐水管流量计Ⅰ12、电动开关阀Ⅰ13和氨水管流量计Ⅰ14，氨水储罐Ⅰ11通过除盐水管流量计Ⅰ12和电动开关阀Ⅰ13与除盐水罐连通，氨水储罐Ⅰ11通过氨水管流量计Ⅰ14与氨水罐连通，在氨水储罐Ⅰ11内合成氨水。优选的，该氨水合成模块Ⅰ1还包括水箱Ⅰ15、呼阀Ⅰ16和吸阀Ⅰ17，氨水储罐Ⅰ11分别通过呼阀Ⅰ 16和吸阀Ⅰ17与水箱Ⅰ15连通，利用呼阀Ⅰ16和吸阀Ⅰ17来对氨水储罐Ⅰ11内的氨水浓度进行调节。当氨水储罐Ⅰ11内的氨水浓度大时，呼阀Ⅰ16打开，吸阀Ⅰ17关闭，部分氨气移动到水箱Ⅰ15内，进行调节。反之，则呼阀Ⅰ16关闭，吸阀Ⅰ17打开。
本装置的重点在于，还设计了氨水输送模块Ⅱ2、喷射模块Ⅲ3、计量分配模块Ⅳ4。下面将分别叙述：
参考图3，氨水输送模块Ⅱ2设有一条干路管道21和两条分路管道22，其中一条分路管道22和干路管道21与氨水合成模块Ⅰ1形成闭合的回路，氨水输送模块Ⅱ2的回流模式同时可起到搅拌均混的作用。回路上设有压力调节阀Ⅱ23，压力调节阀Ⅱ23设置在分路管道22 上，干路管道21上设有输送泵Ⅱ24，另一条分路管道22上设有压力变送器Ⅱ25并与喷射模块Ⅲ3连，在具体的使用过程中，回流分路管道22的流量是另一分路管道22的5倍左右，也就是向喷枪34的输送流量小，该设计能够保证氨水输送的稳定性。
再参考图4和图5，喷射模块Ⅲ3包括数组合成管道单元Ⅲ，在实际的运用过程中，合成管道单元Ⅲ的数量一般选用四、六或者八中的一个，本申请中，选用了六个。该数量的性价比更高。合成管道单元Ⅲ包括氨水管道组Ⅲ31、雾化空气组Ⅲ32和冷却空气组Ⅲ33，氨水管道组Ⅲ31包括形成通路的手动球阀ⅢA311、电动流量调节阀ⅢA312、金属转子流量计ⅢA313、截止阀ⅢA314、压力变送器ⅢA315和法兰ⅢA316，同理，雾化空气组Ⅲ32包括形成通路的手动球阀ⅢB321、电动流量调节阀ⅢB322、金属转子流量计ⅢB323、截止阀ⅢB324、压力变送器ⅢB325和法兰ⅢB326，冷却空气组Ⅲ33包括形成通路的截止阀ⅢC334、压力变送器ⅢC335 和法兰ⅢC336，上述每组合成管道单元Ⅲ的法兰ⅢA316、法兰ⅢB326和法兰ⅢC336连接喷枪 34；氨水管道组Ⅲ31与氨水输送模块Ⅱ2连接。
参考图6，计量分配模块Ⅳ4包括雾化空气计量组Ⅳ41和冷却空气计量组Ⅳ42，雾化空气计量组Ⅳ41包括形成通路的过滤器ⅣA411、球阀ⅣA412、雾化空气流量计ⅣA413、电动切断阀ⅣA414和金属转子流量计ⅣA415，冷却空气计量组Ⅳ42包括形成通路的过滤器ⅣB421、球阀ⅣB422、冷却空气流量计ⅣB423、电动切断阀ⅣB424和数个金属转子流量计ⅣB425；雾化空气计量组Ⅳ41和冷却空气计量组Ⅳ42均与储气罐6连通。这里，计量分配模块Ⅳ4的始端连接储气罐6，将气体通过两个不同的直路进行转换，一个是雾化空气，一个是冷却空气，然后将其与喷射模块Ⅲ3连通，当喷射模块Ⅲ3启动氨水管道组Ⅲ31、雾化空气组Ⅲ32和冷却空气组Ⅲ33时，则形成SNCR喷射模块，当关闭冷却空气组Ⅲ33时，则形成SCR喷射模块。
在上述基础上，为了便于向氨水合成模块Ⅰ1内导入氨气，设计了卸车模块Ⅴ5，如图7 所示，卸车模块Ⅴ5包括形成通路的压力输送器Ⅴ51、球阀Ⅴ52、氨水输送泵Ⅴ53和电动开关阀Ⅴ54，卸车模块Ⅴ5的一端连通氨水储罐Ⅰ11，另一端连通氨水罐车。球阀Ⅴ52和氨水输送泵Ⅴ53设计成多套，其能够方便控制氨水的流动，在一条管路出现问题的时候，另一条管路能够起到预防的作用。
使用时，由于喷枪是直接对应锅炉的，故控制装置通过锅炉CEMS监测数据中NOx含量，计算出每支喷枪还原剂(氨气)需用量，浓度为固定值的还原剂浆液输送至喷射模块后，通过调整喷射模块Ⅲ3各喷枪上电动流量调节阀开度，使还原剂浆液流量精确地喷入锅炉，充分反应。当锅炉CEMS数据变化超过一定范围时，重新计算还原剂需用量，重新调整喷射模块Ⅲ3各喷枪上电动流量调节阀开度后喷入锅炉。该装置解决了原有喷射装置浪费与操作复杂缺点，能够实现自动精确控制。
运行操作简便，能够实现自动化精准控制。PLC装置和锅炉CEMS、氨逃逸及电动流量调节阀相连接，通过锅炉CEMS反馈NOx含量和PLC装置设定算法，计算所需的氨水量及雾化空气量，自动调整电动流量调节阀。同时通过氨逃逸NH3量，自动修正电动流量调节阀开度，保证脱硝设备高效正常运行。
以上参考了优选实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型的保护范围并不限制于此，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，且不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。因此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种脱硝自动调整精确化喷射装置，包括氨水合成模块Ⅰ(1)，所述氨水合成模块Ⅰ(1)包括氨水储罐Ⅰ(11)、除盐水管流量计Ⅰ(12)、电动开关阀Ⅰ(13)和氨水管流量计Ⅰ(14)，所述氨水储罐Ⅰ(11)通过除盐水管流量计Ⅰ(12)和电动开关阀Ⅰ(13)与除盐水罐连通，所述氨水储罐Ⅰ(11)通过氨水管流量计Ⅰ(14)与氨水罐连通，其特征在于，还包括氨水输送模块Ⅱ(2)、喷射模块Ⅲ(3)、计量分配模块Ⅳ(4)；
所述氨水输送模块Ⅱ(2)设有一条干路管道(21)和两条分路管道(22)，其中一条分路管道(22)和干路管道(21)与氨水合成模块Ⅰ(1)形成闭合的回路，所述回路上设有压力调节阀Ⅱ(23)，所述压力调节阀Ⅱ(23)设置在分路管道(22)上，所述干路管道(21)上设有输送泵Ⅱ(24)，另一条分路管道(22)上设有压力变送器Ⅱ(25)并与喷射模块Ⅲ(3)连接；
所述喷射模块Ⅲ(3)包括数组合成管道单元Ⅲ，所述合成管道单元Ⅲ包括氨水管道组Ⅲ(31)、雾化空气组Ⅲ(32)和冷却空气组Ⅲ(33)，所述氨水管道组Ⅲ(31)包括形成通路的手动球阀ⅢA(311)、电动流量调节阀ⅢA(312)、金属转子流量计ⅢA(313)、截止阀ⅢA(314)、压力变送器ⅢA(315)和法兰ⅢA(316)，所述雾化空气组Ⅲ(32)包括形成通路的手动球阀ⅢB(321)、电动流量调节阀ⅢB(322)、金属转子流量计ⅢB(323)、截止阀ⅢB(324)、压力变送器ⅢB(325)和法兰ⅢB(326)，所述冷却空气组Ⅲ(33)包括形成通路的手动球阀ⅢC(331)、电动流量调节阀ⅢC(332)、金属转子流量计ⅢC(333)、截止阀ⅢC(334)、压力变送器ⅢC(335)和法兰ⅢC(336)，每组所述合成管道单元Ⅲ的法兰ⅢA(316)、法兰ⅢB(326)和法兰ⅢC(336)连接喷枪(34)；所述氨水管道组Ⅲ(31)与氨水输送模块Ⅱ(2)连接；
所述计量分配模块Ⅳ(4)包括雾化空气计量组Ⅳ(41)和冷却空气计量组Ⅳ(42)，所述雾化空气计量组Ⅳ(41)包括形成通路的过滤器ⅣA(411)、球阀ⅣA(412)、雾化空气流量计ⅣA(413)、电动切断阀ⅣA(414)和金属转子流量计ⅣA(415)，所述冷却空气计量组Ⅳ(42)包括形成通路的过滤器ⅣB(421)、球阀ⅣB(422)、冷却空气流量计ⅣB(423)、电动切断阀ⅣB(424)和数个金属转子流量计ⅣB(425)；所述雾化空气计量组Ⅳ(41)和冷却空气计量组Ⅳ(42)均与储气罐连通。
2.根据权利要求1所述的脱硝自动调整精确化喷射装置，其特征在于，还包括卸车模块Ⅴ(5)，所述卸车模块Ⅴ(5)包括形成通路的压力输送器Ⅴ(51)、球阀Ⅴ(52)、氨水输送泵Ⅴ(53)和电动开关阀Ⅴ(54)，所述卸车模块Ⅴ(5)的一端连通氨水储罐Ⅰ(11)，另一端连通氨水罐车。
3.根据权利要求1所述的脱硝自动调整精确化喷射装置，其特征在于，所述氨水合成模块Ⅰ(1)还包括水箱Ⅰ(15)、呼阀Ⅰ(16)和吸阀Ⅰ(17)，所述氨水储罐Ⅰ(11)分别通过呼阀Ⅰ(16)和吸阀Ⅰ(17)与水箱Ⅰ(15)连通。
4.根据权利要求1所述的脱硝自动调整精确化喷射装置，其特征在于，所述合成管道单元Ⅲ的组数是四、六或者八之一。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190423 |
|
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