CN209438343U - 一种用于烟气脱硝的氨水气化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于烟气脱硝设备技术领域，提供了一种用于烟气脱硝的氨水气化系统，包括空气‑烟气换热器、风机和氨水气化器，空气‑烟气换热器安装于锅炉烟道内，且空气‑烟气换热器的进气口通过进风管道与风机连通，空气‑烟气换热器的出气口通过送风管道与氨水气化器的热风进口连通，氨水气化器的氨气出口通过氨风管道与喷氨格栅连通，且氨水气化器内设有用以实现氨水供给并雾化的喷枪。本实用新型采用热交换方式，利用锅炉烟气自身热量气化氨水，在满足氨水气化需求、实现氨水有效气化的同时，能够明显降低烟气脱硝的系统故障率，减少停机维修次数，保证氨水气化系统长期稳定运行，且大大降低了电能消耗，运行成本较低，具有高效节能的优点。

Description

一种用于烟气脱硝的氨水气化系统

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝设备技术领域，尤其涉及一种用于烟气脱硝的氨水气化系统。

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。

目前，常用的氨水气化系统的热风来源为，由风机抽取空气，再经电加热装置加热至氨水气化所需温度，以此来将氨水气化用于脱硝；由于电加热装置的长期不间断使用，大大增加了系统故障率，影响气化系统长期稳定运行，且氨水气化所需的热风温度较高，需要耗费大量的电能，系统运行成本高。

专利号为201721784669.X的中国实用新型专利，公开了一种烟气脱硝用氨水蒸发系统，包括氨水储罐、双流体雾化喷枪、氨水蒸发器、压缩空气母管和SCR净烟气烟道，氨水储罐通过氨水管道与双流体雾化喷枪连通，压缩空气母管通过压缩空气管路与双流体雾化喷枪连通，双流体雾化喷枪至少设有一个，且双流体雾化喷枪的喷枪口均与氨水蒸发器的内部空腔连通，氨水蒸发器的一端通过热风管路与SCR净烟气烟道连通，氨水蒸发器的另一端连通有氨-风管路，且通过氨-风管路与喷氨格栅连通。本实用新型降低了氨水蒸发的能耗，提高了氨水蒸发效率，减小了占地面积，优化了系统配置，实现了氨气废水零排放，减少了整个脱硝系统运行成本。上述结构的氨水蒸发系统，氨水气化所需要的热风引自SCR净烟气烟道，虽降低了氨水蒸发的能耗，但经脱硝除尘处理后的净烟气温度大大降低，温度为100-150℃，而氨水气化所需的热风温度需要满足200-300℃的高温，才能确保氨水的气化效果，故直接采用SCR净烟气烟道的热风进行氨水的气化处理，氨水气化效果差，且易造成较大部分氨水的浪费。

因此，开发一种用于烟气脱硝的氨水气化系统，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本实用新型得以完成的动力所在和基础。

实用新型内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本实用新型。

具体而言，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于烟气脱硝的氨水气化系统，通过采用与锅炉高温烟气热交换方式，利用锅炉烟气自身热量气化氨水，在满足氨水气化需求的同时，大大降低了系统故障率及运行成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种用于烟气脱硝的氨水气化系统，包括空气-烟气换热器、风机和氨水气化器，所述空气-烟气换热器安装于锅炉烟道内，且所述空气-烟气换热器的进气口通过进风管道与所述风机连通，所述空气-烟气换热器的出气口通过送风管道与所述氨水气化器的热风进口连通，用以实现空气与烟气的热交换，所述氨水气化器的氨气出口通过氨风管道与喷氨格栅连通，且所述氨水气化器内设有用以实现氨水供给并雾化的喷枪。

作为一种改进的技术方案，所述空气-烟气换热器安装于锅炉系统的对流过热器与高温省煤器之间。

作为一种改进的技术方案，所述风机设置有两台，所述进风管道并联设置有两条，且两所述风机的进气口均设有第一蝶阀，两所述风机的出气口分别与两所述进风管道连通，两所述进风管道上均设有止回阀和第二蝶阀。

作为一种改进的技术方案，所述进风管道上还设有空气流量计，所述空气流量计位于所述第二蝶阀和所述空气-烟气换热器之间。

作为一种改进的技术方案，所述送风管道上设有电加热器和热风缓冲室，所述电加热器的进气口与所述空气-烟气换热器的出气口连通，所述电加热器的出气口与所述热风缓冲室的进气口连通，所述热风缓冲室的出气口与所述氨水气化器的热风进口连通，且所述热风缓冲室内设有温度传感器，所述温度传感器通过控制器与所述电加热器电连接。

作为一种改进的技术方案，所述送风管道上还设有电动阀和热风流量计，所述电动阀和热风流量计位于所述热风缓冲室和所述氨水气化器之间，且所述电动阀、所述热风流量计沿热风流向于所述送风管道上依次连通设置。

作为一种改进的技术方案，所述氨水气化器的热风进口位于其底部设置，所述氨水气化器的氨气出口位于其顶部设置，所述氨水气化器内还设有若干扰流板，所述喷枪位于所述扰流板的上方，且靠近所述氨水气化器的顶部设置。

作为一种改进的技术方案，所述氨风管道上设有氨风流量计，所述氨风流量计位于所述氨水气化器和所述喷氨格栅之间。

作为一种改进的技术方案，所述空气流量计、所述热风流量计和所述氨风流量计均为孔板流量计。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

设有的该用于烟气脱硝的氨水气化系统，结构简单，风机通过进风管道将一定量空气送入安装于锅炉系统内的空气-烟气换热器，空气在空气-烟气换热器内实现与高温烟气的热交换，并由送风管道将换热后的热风引入氨水气化器内，实现对氨水的气化，在将氨水气化后与之一同由氨风管道输送至喷氨格栅，实现后期的烟气脱硝反应，相较传统的采用电加热的方式，该系统采用热交换方式，利用锅炉烟气自身热量气化氨水，在满足氨水气化需求、实现氨水有效气化的同时，能够明显降低烟气脱硝的系统故障率，减少停机维修次数，保证氨水气化系统长期稳定运行，且大大降低了电能消耗，运行成本较低，具有高效节能的优点，实用性强。

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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图；

附图标记：1-空气-烟气换热器；2-风机；3-氨水气化器；301-扰流板；4-进风管道；5-送风管道；6-氨风管道；7-喷氨格栅；8-喷枪；9-第一蝶阀；10-止回阀；11-第二蝶阀；12-空气流量计；13-电加热器；14-热风缓冲室；15-电动阀；16-热风流量计；17-氨风流量计；18-旋风分离器；19-对流过热器；20-高温省煤器；21-低温省煤器。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种用于烟气脱硝的氨水气化系统，包括空气-烟气换热器1、风机2和氨水气化器3，空气-烟气换热器1安装于锅炉烟道内，且空气-烟气换热器1的进气口通过进风管道4与风机2连通，空气-烟气换热器1的出气口通过送风管道5与氨水气化器3的热风进口连通，用以实现空气与烟气的热交换，氨水气化器3的氨气出口通过氨风管道6与喷氨格栅7连通，且氨水气化器3内设有用以实现氨水供给并雾化的喷枪8，喷枪8通过氨水管道实现氨水供给，并通过雾化管道提供雾化空气，由喷枪8于氨水气化器3内喷出雾化氨水。

为使得热交换的热气温度能够满足氨水气化需求，本实施例中，空气-烟气换热器1安装于锅炉系统的对流过热器19与高温省煤器20之间，锅炉烟气经过旋风分离器18后，依次经过对流过热器19、高温省煤器20和低温省煤器21向预热器流通，由于高温省煤器20之前的锅炉烟气温度较高，从而使得经过空气-烟气换热器1换热后的空气也能够达到较高的温度，且达到的温度能够有效满足氨水气化的温度需求。本实施例中，空气-烟气换热器1可采用现有的常规气-气换热器结构，故在此不作赘述。

风机2设置有两台，进风管道4并联设置有两条，且两台风机2的进气口均设有第一蝶阀9，两台风机2的出气口分别与两条进风管道4连通，两条进风管道4上均设有止回阀10和第二蝶阀11；两台风机2与进风管道4一备一用，保证系统稳定运行，风机2依据氨水气化所需的空气量，抽取一定量的空气由进风管道4送入空气-烟气换热器1。

本实施例中，进风管道4上还设有空气流量计12，空气流量计12位于第二蝶阀11和空气-烟气换热器1之间，设有的空气流量计12，能够检测通入空气量的多少，并通过空气流量计12的检测数值，合理控制风机2的运行功率，确保送入空气量能够有效满足氨水气化需求，为实现对氨水的有效气化，并确保符合脱硝工艺中氨气/空气混合比例满足烟气高效脱硝的使用需求。

氨水气化器3的热风进口位于其底部设置，氨水气化器3的氨气出口位于其顶部设置，氨水气化器3内还设有若干扰流板301，喷枪8位于扰流板301的上方，且靠近氨水气化器3的顶部设置；雾化氨水自喷枪8喷入氨水气化器3内，热风自氨水气化器3底部热风进口通入，经过扰流板301后与雾化氨水混合接触，在高温热风的作用下，实现雾化氨水的气化，将氨水气化后，热风与氨气一同经氨水气化器3顶部的氨气出口进入氨风管道6，而设有的扰流板301，能够使得氨水蒸发的氨气与热风更加充分的混合，使得氨气与热风混合更加均匀，为后续的烟气脱硝反应提供了有效保障。

氨风管道6上还设有氨风流量计17，氨风流量计17位于氨水气化器3和喷氨格栅7之间，设有的氨风流量计17，用以检测通入到喷氨格栅7的氨气及热风量，从而便于对前面系统的空气及氨水通入量进行合理调控。

本实施例中，空气流量计12和氨风流量计17均采用孔板流量计，由于孔板流量计为现有的市售产品，在此不作赘述。

基于上述结构的该用于烟气脱硝的氨水气化系统，结构简单，风机2通过进风管道4将一定量空气送入安装于锅炉系统内的空气-烟气换热器1，空气在空气-烟气换热器1内实现与高温烟气的热交换，并由送风管道5将换热后的热风引入氨水气化器3内，实现对氨水的气化，在将氨水气化后与之一同由氨风管道6输送至喷氨格栅7，实现后期的烟气脱硝反应，相较传统的采用电加热的方式，该系统采用热交换方式，利用锅炉烟气自身热量气化氨水，在满足氨水气化需求、实现氨水有效气化的同时，能够明显降低烟气脱硝的系统故障率，减少停机维修次数，保证氨水气化系统长期稳定运行，且大大降低了电能消耗，运行成本较低，具有高效节能的优点，实用性强。

此外，该系统中，热交换及热风供应过程中，基本无额外的热量损失，且因氨水气化所需的热风量与锅炉烟气量相差较大，该系统不会影响锅炉正常换热。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一结构相同，不同之处在于，送风管道5上设有电加热器13和热风缓冲室14，电加热器13的进气口与空气-烟气换热器1的出气口连通，电加热器13的出气口与热风缓冲室14的进气口连通，热风缓冲室14的出气口与氨水气化器3的热风进口连通，且热风缓冲室14内设有温度传感器，温度传感器通过控制器与电加热器13电连接，控制器可选用现有的单片机芯片；设有的热风缓冲室14能够起到热风缓冲作用，使得通入到氨水气化器3内的热风气压恒定，对氨水的气化效果很好，设有的电加热器13，能够起到对热风的温度补偿作用，热风缓冲室14内的温度传感器会实现对热风温度的实时检测，当热风缓冲室14内的热风温度达不到氨水气化所需求的温度时，温度传感器将检测到的温度信息反馈到控制器，控制器输出控制信号控制电加热器13工作，实现热风的补偿加热，以确保氨水气化所需热风的温度始终保持在恒定范围值内，为实现对氨水的高效气化提供了可靠保障，且由于设有的该电加热器13仅作为热风温度补偿使用，其实际工作时间较短，且为间断性工作使用，故使用寿命长，故障率低，耗费的电能也较少。本实施例中，电加热器13选用市售常规技术产品，温度传感器检测温度，并通过控制器控制电加热器13工作的反馈控制系统，为现有技术中比较成熟的技术手段，为本领域技术人员所共识的，故在此也不作赘述。

本实施例与实施例一的不同之处还在于，在进风管道4上未设有空气流量计12，而是在送风管道5上设有电动阀15和热风流量计16，电动阀15和热风流量计16位于热风缓冲室14和氨水气化器3之间，且电动阀15、热风流量计16沿热风流向于送风管道5上依次连通设置，即电动阀15位于热风流量计16与热风缓冲室14之间，本实施例中，热风流量计16同样采用孔板流量计；设有的热风流量计16，能够检测通入到氨水气化器3内的热风量，依据氨水气化所需热风量及热风流量计16检测的热风供给量，通过控制电动阀15的开度大小，实现热风量的自动调控，确保通入到氨水气化器3内的热风量满足氨水气化需求，实现对氨水的有效气化，并确保符合脱硝工艺中氨气/空气混合比例满足烟气高效脱硝的使用需求。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于烟气脱硝的氨水气化系统，其特征在于：包括空气-烟气换热器、风机和氨水气化器，所述空气-烟气换热器安装于锅炉烟道内，且所述空气-烟气换热器的进气口通过进风管道与所述风机连通，所述空气-烟气换热器的出气口通过送风管道与所述氨水气化器的热风进口连通，所述氨水气化器的氨气出口通过氨风管道与喷氨格栅连通，且所述氨水气化器内设有用以实现氨水供给并雾化的喷枪。

2.如权利要求1所述的用于烟气脱硝的氨水气化系统，其特征在于：所述空气-烟气换热器安装于锅炉系统的对流过热器与高温省煤器之间。

3.如权利要求2所述的用于烟气脱硝的氨水气化系统，其特征在于：所述风机设置有两台，所述进风管道并联设置有两条，且两所述风机的进气口均设有第一蝶阀，两所述风机的出气口分别与两所述进风管道连通，两所述进风管道上均设有止回阀和第二蝶阀。

4.如权利要求3所述的用于烟气脱硝的氨水气化系统，其特征在于：所述进风管道上还设有空气流量计，所述空气流量计位于所述第二蝶阀和所述空气-烟气换热器之间。

5.如权利要求3所述的用于烟气脱硝的氨水气化系统，其特征在于：所述送风管道上设有电加热器和热风缓冲室，所述电加热器的进气口与所述空气-烟气换热器的出气口连通，所述电加热器的出气口与所述热风缓冲室的进气口连通，所述热风缓冲室的出气口与所述氨水气化器的热风进口连通，且所述热风缓冲室内设有温度传感器，所述温度传感器通过控制器与所述电加热器电连接。

6.如权利要求5所述的用于烟气脱硝的氨水气化系统，其特征在于：所述送风管道上还设有电动阀和热风流量计，所述电动阀和热风流量计位于所述热风缓冲室和所述氨水气化器之间，且所述电动阀、所述热风流量计沿热风流向于所述送风管道上依次连通设置。

7.如权利要求4或6所述的用于烟气脱硝的氨水气化系统，其特征在于：所述氨水气化器的热风进口位于其底部设置，所述氨水气化器的氨气出口位于其顶部设置，所述氨水气化器内还设有若干扰流板，所述喷枪位于所述扰流板的上方，且靠近所述氨水气化器的顶部设置。

8.如权利要求7所述的用于烟气脱硝的氨水气化系统，其特征在于：所述氨风管道上设有氨风流量计，所述氨风流量计位于所述氨水气化器和所述喷氨格栅之间。