CN210251830U - 高效节能脱硝还原剂气化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高效节能脱硝还原剂气化系统，其包括稀氨水存储系统，其包括接收氨水槽车中氨水的氨水储罐；氨水闪蒸浓缩系统，其包括与氨水储罐依次相连的闪蒸加热器、闪蒸罐、管道过热器、氨气缓冲罐；稀氨水精馏系统，其包括连接于闪蒸罐的稀氨水储槽、连接于稀氨水储槽的热交换器，热交换器的上端连接至含氨废水精馏塔，含氨废水精馏塔顶部的稀氨水输出口连接于冷凝器，含氨废水精馏塔底部的高温水出口连接于热交换器的高温水输入端，热交换器的高温水输出减压后连接于残液槽，冷凝器连接至氨水储罐。该能够避免电厂出现液氨罐等危险爆炸源，在提高脱硝效率的同时不会影响脱硝设备催化剂的使用寿命，且适用于禁止液氨运输的区域。

Description

高效节能脱硝还原剂气化系统

技术领域

本实用新型涉及电厂脱硝技术领域，尤其是涉及一种高效节能脱硝还原剂气化系统。

背景技术

我国雾霾十分严重，政府非常重视生态环境保护，拥有天蓝、地绿、水净的美好家园，是每个中国人的梦想。

我国火电行业对大气的污染占到了首位，目前火电厂强制推行脱硫脱硝脱尘的超净排放政策，降低大气污染，改善环境。

目前我国火力发电厂脱硝工艺大部分采用氨作为还原剂的催化还原法(SCR)，氨气制造系统的几种方法包括：

1、水浴法：采用中温水加热液氨生成气氨。该方法蒸发效率低，气化设备体积大。

2、氨水法：氨水直喷烟道，大量水分也随之进入烟道而蒸发，造成能耗大，而且缩短催化剂的使用寿命。

3、尿素法：用水解或者热解尿素生成液氨或者氨气，但是，其能耗大，运行成本高。

为进一步加强电力安全生产监督管理，持续推进电力行业危险化学品安全综合治理，国家能源局综合司近日发布《切实加强电力行业危险化学品安全综合治理工作的紧急通知》(以下简称《通知》)，要求积极开展液氨罐区重大危险源治理，加快推进尿素替代升级改造进度。

虽然尿素替代升级改造后没有液氨罐区重大危险源，但是，低浓度的氨水对于电厂的脱硝工作也存在如下弊端：

1、由于氨水浓度较低(20％浓度的氨水)，造成脱硝的效率低下；

2、低浓度的氨水内也含有大量的水分，造成催化剂使用寿命也随之降低；

3、低浓度的氨水中含有大量的水分，其汽化容易带走大量的热量，造成脱硝工艺整体能耗大，运行成本高。

从现有电厂脱硝还原剂供应现状来看，还原剂来源主要有(1)液氨(2)尿素(3)氨水，其中液氨存在的问题主要在于：根据《危险化学品重大危险源辨识》，液氨存储的临界量为：10t。超过10t即为重大危险源。采用液氨，安全性低，需要安全间距。尿素存在的问题主要在于：(1)原料成本高，运行成本高；(2)溶解、存储不方便，能耗大，需大量热源；(3)劳动强度大，现场条件较差；(4)占地大，投资高；(5)喷入锅炉和催化剂内的水份多(6)易堵管，造成停运检修。氨水存在的主要问题在于：(1)由于氨水浓度低(20％左右)，运行中带走大量热能。(2)容易引起催化剂中毒，降低催化剂使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效节能脱硝还原剂气化系统，其能够避免电厂出现液氨罐等危险爆炸源，在提高脱硝效率的同时不会影响脱硝设备催化剂的使用寿命，且适用于禁止液氨运输的区域。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种高效节能脱硝还原剂气化系统，其包括：稀氨水存储系统，其包括用于接收氨水槽车中氨水的氨水储罐；氨水闪蒸浓缩系统，其包括连接于氨水储罐的闪蒸加热器、连接于闪蒸加热器的闪蒸罐、连接于闪蒸罐的管道过热器、连接于管道过热器的氨气缓冲罐，氨气缓冲罐输出端连接至气态氨水使用端；稀氨水精馏系统，其包括连接于闪蒸罐的稀氨水储槽、连接于稀氨水储槽的热交换器，热交换器的上端(即热交换器的稀氨水输出端，稀氨水储罐输出的稀氨水进入到热交换器的稀氨水输入端后经过换热再从热交换器的稀氨水输出口输出给含氨废水精馏塔)连接至含氨废水精馏塔，含氨废水精馏塔顶部的稀氨水输出口连接于冷凝器，含氨废水精馏塔底部的高温水出口连接于热交换器的高温水输入端，热交换器的高温水输出减压后连接于残液槽，冷凝器连接至氨水储罐。

本实用新型具有如下有益效果：

1、液氨运输，但是不存储液氨，消除重大危险源，且原料运输量小，成本低；2、存储氨水，抗冻，不伴热，不堵塞；3、能耗低，尿素水解、热解能源消耗比本方法高很多；4、进入催化剂的水分少，只有尿素法的1/2的水份，对烟道影响小，对环境影响小；占地比尿素水解、热解小；5、相对液氨无安全间距要求，布置容易，安评降低；6、改善了工作环境，且自动化程度高，操作人员劳动强度小；7、100％循环利用，零污染排放，实现全程无废氨气、废水、废渣排放；8、不会产生结晶物堵塞管道，运行更稳定。

附图说明

图1为高效节能脱硝还原剂气化系统原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的实施方式提供了一种高效节能脱硝还原剂气化系统，参见图1，其包括：稀氨水存储系统1、氨水闪蒸浓缩系统2、稀氨水精馏系统3。

从图1可以看出，稀氨水存储系统1包括用于接收氨水槽车11中氨水的氨水储罐10，氨水储罐10与氨水槽车11的连接管路设置有输送泵。氨水储罐设置有可将稀氨水储罐中稀氨水输送至氨水槽车11的输出管路，液氨储罐需要外接将稀氨水输送至氨水槽车的管路的原因在于系统是封闭的，在卸氨时必须有一回路补充氨气。

而图1中的氨水闪蒸浓缩系统2包括连接于氨水储罐10的闪蒸加热器20、连接于闪蒸加热器20的闪蒸罐21、连接于闪蒸罐的管道过热器22、连接于管道过热器22的氨气缓冲罐23，氨气缓冲罐输出端连接至气态氨水使用端，当然，可以在氨气缓冲罐23的输出管路设置蛇形管路，避免系统出现故障产生瞬间高压冲击破坏外部设备。图1中示出了闪蒸加热器20的冷凝水出口端和蒸汽进口端。

氨水储罐10与闪蒸加热器20的连接管路设置有输送泵，而在闪蒸加热器20与氨水储罐10之间连接管路设置有一路将输送泵输出的氨水回输给氨水储罐10的氨水回输管路，该氨水回输管路设置有控制阀。

参见图1，稀氨水精馏系统3包括连接于闪蒸罐21的稀氨水储槽30、连接于稀氨水储槽30的热交换器31，热交换器31的上端连接至含氨废水精馏塔32，含氨废水精馏塔32顶部的稀氨水输出口连接于冷凝器33，含氨废水精馏塔32底部的高温水出口通过输送泵连接于热交换器31的高温水输入端，热交换器31的高温水输出减压后连接于残液槽，冷凝器33连接至氨水储罐10。

稀氨水储槽30通过安装有输送泵的管路连接至热交换器31，而在本实施例中，稀氨水储槽30连接至热交换器31的管路通过回接管路连接至稀氨水储槽30，在需要的情况下，打开回接管路所安装的控制阀则可以将稀氨水储槽30输出的稀氨水回输给稀氨水储槽30。

本实施例中，各设备在需要的情况下均可在输入端和/或输出端设置相应的控制阀，例如电磁阀或者手动控制的机械阀，为便于智能化控制，优选电磁阀。

氨水槽车11将氨水输送给氨水储罐10，氨水储罐10将氨水输送给氨水闪蒸浓缩系统2进行浓缩后将例如50％浓度的氨水依次通过管道加热器、氨气缓冲管后供给到电厂脱硝设备中。

而经过闪蒸罐21输出到稀氨水储槽30的稀氨水，经过含氨废水精馏塔32后输送给冷凝器33，最后将稀氨水重新输送到氨水储罐10进行再次循环利用。

以一个600MW电厂的供氨量为400kg/h计算，用氨水闪蒸方案比用尿素为原料，每年可节省成本1000万元RMB。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (3)

1.一种高效节能脱硝还原剂气化系统，其特征在于，其包括：

稀氨水存储系统，其包括用于接收氨水槽车中氨水的氨水储罐；

氨水闪蒸浓缩系统，其包括连接于氨水储罐的闪蒸加热器、连接于闪蒸加热器的闪蒸罐、连接于闪蒸罐的管道过热器、连接于管道过热器的氨气缓冲罐，氨气缓冲罐输出端连接至气态氨水使用端；

稀氨水精馏系统，其包括连接于闪蒸罐的稀氨水储槽、连接于稀氨水储槽的热交换器，热交换器的上端连接至含氨废水精馏塔，含氨废水精馏塔顶部的稀氨水输出口连接于冷凝器，含氨废水精馏塔底部的高温水出口连接于热交换器的高温水输入端，所述热交换器的高温水输出减压后连接于残液槽，所述冷凝器连接至氨水储罐。

2.根据权利要求1所述的高效节能脱硝还原剂气化系统，其特征在于，所述稀氨水储槽连接至热交换器的管路通过回接管路连接至稀氨水储槽，所述回接管路设置有控制阀。

3.根据权利要求1所述的高效节能脱硝还原剂气化系统，其特征在于，所述闪蒸加热器与氨水储罐之间连接管路设置有一路将输送泵输出的氨水回输给氨水储罐的氨水回输管路，所述氨水回输管路设置有控制阀。

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