CN215539905U - 一种尿素溶液制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种尿素溶液制备装置，其包括尿素溶液储罐、尿素溶液管路、稀释水储罐、稀释水管路及计量分配单元；尿素溶液储罐用于将尿素和脱盐水制备成尿素溶液并存储；尿素溶液管路连接尿素溶液储罐和计量分配单元；稀释水储罐用于存储脱盐水；稀释水管路包括进水管路和出水管路，进水管路与稀释水储罐和尿素溶液储罐相连，出水管路与稀释水储罐和计量分配单元相连；计量分配单元用于混合尿素溶液和脱盐水，并定量输出。本实用新型相较于采用液氨的供氨系统，可以就地使用固体尿素来制备尿素溶液为脱硝系统供氨，不仅在很大程度上节约了系统的建设和运行成本，而且固体尿素的使用，几乎不存在安全隐患，系统的安全性高。

Description

一种尿素溶液制备装置

技术领域

本实用新型涉及脱硝技术领域，具体涉及一种尿素溶液制备装置。

背景技术

SCR脱硝采用氨作为还原剂，每个SCR脱硝设备都有一套供氨系统，每年脱硝系统都要消耗大量的氨溶液，而氨是一种危险化学物质，安全稳定地存储、供应，是供氨系统设计的关键。

当前的供氨系统，大多采用的是液氨，液氨是高毒性物质，它的安全防护问题受到职业安全和健康管理部门以及环保部门的高度重视，对液氨的存储、运输和使用进行严格的管理和限制，还需配套液氨卸料压缩机、液氨储存罐、液氨蒸发器、氨气缓冲槽等设备。该系统的一次建设成本以及运行成本都是较高的，且危险性也大，近年来，寻求氨的替代物的努力一直在进行，尿素是一种合适的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种尿素溶液制备装置，其不仅在很大程度上节约了系统的建设和运行成本，而且极大地降低了系统的安全隐患，安全性高。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种尿素溶液制备装置，包括尿素溶液储罐、尿素溶液管路、稀释水储罐、稀释水管路及计量分配单元；

所述尿素溶液储罐用于将尿素和脱盐水制备成尿素溶液并存储；

所述尿素溶液管路连接所述尿素溶液储罐和计量分配单元，用于将所述尿素溶液储罐中的尿素溶液输出至所述计量分配单元；

所述稀释水储罐用于存储脱盐水；

所述稀释水管路包括进水管路和出水管路，所述进水管路与所述稀释水储罐和尿素溶液储罐相连，用于给所述稀释水储罐和尿素溶液储罐加水，所述出水管路与所述稀释水储罐和计量分配单元相连，用于将所述稀释水储罐中的脱盐水输出至所述计量分配单元；

所述计量分配单元用于混合尿素溶液和脱盐水，并定量输出。

优选地，所述尿素溶液储罐侧边设有尿素堆放台，用于存放袋装尿素，所述尿素溶液储罐包括第一储罐和第二储罐，所述第一储罐和第二储罐分别连接有所述尿素溶液管路和进水管路。

优选地，所述第一储罐和第二储罐均分别连接有蒸汽管路和排水管路，所述蒸汽管路用于加热所述第一储罐和第二储罐，所述排水管路将所述蒸汽管路的冷凝水排出。

优选地，所述蒸汽管路上设有电动阀和蒸汽旁路，所述排水管路排出的冷凝水流至集水槽中。

优选地，所述尿素溶液管路包括第一管路和第二管路，所述计量分配单元包括第一分配模块和第二分配模块，所述第一管路连接所述第一储罐和第一分配模块，所述第二管路连接所述第二储罐和第二分配模块。

优选地，所述第一管路和第二管路中均安装有第一离心泵、第一背压阀及第一回流管道，所述第一回流管道设于所述第一离心泵与计量分配单元之间，并与所述第一储罐/第二储罐相连。

优选地，所述出水管路包括第三管路和第四管路，第三管路连接所述稀释水储罐和第一分配模块，所述第四管路所述稀释水储罐和第二分配模块。

优选地，所述稀释水储罐的出水口连接有四个支管路，所述第三管路和第四管路分别与其中的两个所述支管路相连接，每一所述支管路均安装有第二离心泵和第二背压阀，所述第三管路与稀释水储罐之间、所述第四管路与稀释水储罐之间分别连接有第二回流管道。

优选地，所述稀释水管路还包括清洗管路，所述清洗管路的一端连接至所述出水管路的出水口、另一端连接至所述第一管路和第二管路的出液口。

优选地，所述第一分配模块和第二分配模块均包括第五管路、第六管路、调节阀及流量计，所述第五管路连接所述尿素溶液管路，所述第六管路连接所述出水管路，所述第五管路和第六管路均设置有所述调节阀和流量计。

采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型相较于采用液氨的供氨系统，可以就地使用固体尿素来制备尿素溶液为脱硝系统供氨，不仅在很大程度上节约了系统的建设和运行成本，而且固体尿素的使用，几乎不存在安全隐患，系统的安全性高。

2、本实用新型的第一储罐和第二储罐互为备用，且第一储罐和第二储罐相应配套地设置有进水管路、蒸汽管路、尿素溶液管路、出水管路及分配模块等，可以确保系统能够不间断地进行持续工作。

3、本实用新型可直接购买袋装尿素使用，运输方便、安全性较高、存储要求低，袋装尿素可以通过行车来倒入尿素溶液储罐，尿素溶液储罐和稀释水储罐的加水、通入蒸汽等操作均可通过上位机控制电动阀进行，只需一人监控上位机，操作简便、人工使用较少，系统的运行成本和人工成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为本实用新型的立体示意图；

图3为蒸汽管路和排水管路的排布示意图；

图4为尿素溶液管路的排布示意图；

图5为进水管路的排布示意图；

图6为出水管路的排布示意图；

图7为计量分配单元的结构示意图。

附图标记说明：

第一储罐110、第二储罐120、蒸汽管路130、电动阀131、蒸汽旁路132、排水管路140；

尿素溶液管路200、第一管路210、第二管路220、第一离心泵230、第一背压阀240、第一回流管道250；

稀释水储罐300；

进水管路410、电动阀411、旁路412、出水管路420、第三管路421、第四管路422、支管路423、第二离心泵424、第二背压阀425、第二回流管道426、清洗管路430；

计量分配单元500、第一分配模块510、第二分配模块520、第五管路531、第六管路532、调节阀533、流量计534、第三背压阀535；

尿素堆放台600、机架610；

集水槽700。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示本实用新型的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

配合图1和图2所示，本实用新型公开了一种尿素溶液制备装置，包括尿素溶液储罐、尿素溶液管路200、稀释水储罐300、稀释水管路及计量分配单元500。

尿素溶液储罐用于将尿素和脱盐水制备成尿素溶液并存储，尿素溶液管路200连接尿素溶液储罐和计量分配单元500，用于将尿素溶液储罐中的尿素溶液输出至计量分配单元500。稀释水储罐300用于存储脱盐水，用于进一步稀释从尿素溶液储罐输出的尿素溶液，稀释水储罐300装内有液位计，当液位降低到设定值，进水口的电动阀自动开启，加脱盐水至定量液位。

配合图2和图5所示，稀释水管路由工厂的脱盐水管道引入，其包括进水管路410和出水管路420，进水管路410与稀释水储罐300和尿素溶液储罐相连，用于给稀释水储罐300和尿素溶液储罐加水，各进水管路410上设有电动阀411和旁路412，电动阀411用于控制管路的关断，旁路412在电动阀411损坏或维修时备用，出水管路420与稀释水储罐300和计量分配单元500相连，用于将稀释水储罐300中的脱盐水输出至计量分配单元500。

配合图1至图3所示，尿素溶液储罐侧边设有尿素堆放台600，用于存放袋装尿素，尿素堆放台600的高度高于地面，可以防止袋装尿素受潮，尿素堆放台600上设置有机架610，机架610上布置有行车(图中未示出)，行车的工作范围要覆盖尿素溶液储罐，需要添加尿素时，用行车运送袋装尿素至尿素溶液储罐上方，割开尿素包装袋，倒入尿素溶液储罐的漏斗即可，工人操作简便且省力。

尿素溶液储罐包括第一储罐110和第二储罐120，一备一用，第一储罐110和第二储罐120分别连接有尿素溶液管路200和进水管路410，第一储罐110和第二储罐120是混凝土浇筑而成的罐体。第一储罐110和第二储罐120上方均设有上料漏斗、四周有围栏，漏斗可容纳一袋尿素有余，漏斗的下料口出设置有可插拔的插板，拉开下方插板即可将尿素通过漏斗倒入储罐内，漏斗的设置便于工人操作，漏斗插板起缓冲作用，并防止直接倒入时尿素溶液溅起。第一储罐110和第二储罐120中央上方有搅拌器，倒入尿素和脱盐水后，开启搅拌电机，使溶液搅拌均匀，加快尿素溶解，与脱盐水制成40％的尿素溶液。第一储罐110和第二储罐120内均装有液位计，液位计与储罐出口的电动阀连锁，液位信号传给上位机，当第一储罐110的液位低于设定值时，自动切换至备用的第二储罐120，保证系统连续运行，且加水电动阀自动加入定量水，加水量按溶液浓度计算，为刚好加入2袋尿素后配置成40％的尿素溶液，工人操作时只需按量倒入尿素即可。第一储罐110和第二储罐120的底部均装有温度计，温度计与蒸汽管路130的电动阀联锁，当溶液温度低于设定值时，开启蒸汽供给，直至溶液温度提升至设定值。

配合图2至图4所示，第一储罐110和第二储罐120均分别连接有蒸汽管路130和排水管路140，蒸汽管路130由工厂的蒸汽管道引入，用于加热第一储罐110和第二储罐120，其从第一储罐110和第二储罐120的上方进入储罐内，蒸汽管路130上设有电动阀131和蒸汽旁路132，电动阀131用于控制管路的关断，蒸汽旁路132在电动阀131损坏或维修时备用，蒸汽管路130在储罐内的部分为盘管结构，并向下螺旋盘绕，从储罐的下方引出，使换热接触面积更大，排水管路140排出的冷凝水流至集水槽700中，排水管路140将蒸汽管路130的冷凝水排出。

配合图1、图2及图4所示，计量分配单元500用于混合尿素溶液和脱盐水，并定量输出，计量分配单元500包括第一分配模块510和第二分配模块520，尿素溶液管路200包括第一管路210和第二管路220，第一管路210连接第一储罐110和第一分配模块510，第二管路220连接第二储罐120和第二分配模块520。第一管路210和第二管路220中均安装有第一离心泵230、第一背压阀240及第一回流管道250，第一回流管道250设于第一离心泵230与计量分配单元500之间，并与第一储罐110/第二储罐120相连。

配合图2、图4至图6所示，出水管路420包括第三管路421和第四管路422，第三管路421连接稀释水储罐300和第一分配模块510，第四管路422稀释水储罐300和第二分配模块520。稀释水储罐300的出水口连接有四个支管路423，第三管路421和第四管路422分别与其中的两个支管路423相连接，每一支管路423均安装有第二离心泵424和第二背压阀425，第三管路421与稀释水储罐300之间、第四管路422与稀释水储罐300之间分别连接有第二回流管道426。

稀释水管路还包括清洗管路430，清洗管路430的一端连接至出水管路420的出水口、另一端连接至第一管路210和第二管路220的出液口。

脱盐水引入后，分成三路去往第一储罐110、第二储罐120、稀释水储罐300，在脱盐水进入各储罐前，分别都装有电动阀，用于上位机控制自动定量加水，并都设有旁路，在电动阀损坏或维修时备用。从稀释水储罐300出水管路420出来的脱盐水分成五路：通过四个支管路423去往第三管路421和第四管路422的四路、去往清洗管路430用于管道清洗的一路，第三管路421和第四管路422为一备一用，分别对应第一储罐110接到第一分配模块510、第二储罐120接到第二分配模块520。

配合图2、图4至图7所示，第一分配模块510和第二分配模块520用于调节、计量脱盐水和尿素溶液的流量，使之按指定的比例混合稀释，使混合后的尿素溶液稀释到10％左右，防止喷出的氨溶度过高，达到爆炸极限。第一分配模块510和第二分配模块520均包括第五管路531、第六管路532、调节阀533及流量计534，第五管路531连接尿素溶液管路200的第一管路210/第二管路220，第六管路532连接出水管路420的第三管路421/第四管路422，第五管路531和第六管路532均设置有调节阀533和流量计534，第五管路531上还连接有第三背压阀535，第三背压阀535确保输入的溶液保持稳定的压力，当压力过大时，通过第一回流管道250分压，第一回流管道250的溶液流回第一储罐110/第二储罐120。

输送至第一分配模块510和第二分配模块520的脱盐水和尿素溶液，通过电动阀控制关断、调节阀533控制流量大小，经流量计534后进入静态混合器内充分混合，之后输出至尿素喷射装置。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种尿素溶液制备装置，其特征在于：包括尿素溶液储罐、尿素溶液管路、稀释水储罐、稀释水管路及计量分配单元；

所述尿素溶液储罐用于将尿素和脱盐水制备成尿素溶液并存储；

所述尿素溶液管路连接所述尿素溶液储罐和计量分配单元，用于将所述尿素溶液储罐中的尿素溶液输出至所述计量分配单元；

所述稀释水储罐用于存储脱盐水；

所述稀释水管路包括进水管路和出水管路，所述进水管路与所述稀释水储罐和尿素溶液储罐相连，用于给所述稀释水储罐和尿素溶液储罐加水，所述出水管路与所述稀释水储罐和计量分配单元相连，用于将所述稀释水储罐中的脱盐水输出至所述计量分配单元；

所述计量分配单元用于混合尿素溶液和脱盐水，并定量输出。

2.如权利要求1所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述尿素溶液储罐侧边设有尿素堆放台，用于存放袋装尿素，所述尿素溶液储罐包括第一储罐和第二储罐，所述第一储罐和第二储罐分别连接有所述尿素溶液管路和进水管路。

3.如权利要求2所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述第一储罐和第二储罐均分别连接有蒸汽管路和排水管路，所述蒸汽管路用于加热所述第一储罐和第二储罐，所述排水管路将所述蒸汽管路的冷凝水排出。

4.如权利要求3所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述蒸汽管路上设有电动阀和蒸汽旁路，所述排水管路排出的冷凝水流至集水槽中。

5.如权利要求2所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述尿素溶液管路包括第一管路和第二管路，所述计量分配单元包括第一分配模块和第二分配模块，所述第一管路连接所述第一储罐和第一分配模块，所述第二管路连接所述第二储罐和第二分配模块。

6.如权利要求5所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述第一管路和第二管路中均安装有第一离心泵、第一背压阀及第一回流管道，所述第一回流管道设于所述第一离心泵与计量分配单元之间，并与所述第一储罐/第二储罐相连。

7.如权利要求5所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述出水管路包括第三管路和第四管路，第三管路连接所述稀释水储罐和第一分配模块，所述第四管路所述稀释水储罐和第二分配模块。

8.如权利要求7所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述稀释水储罐的出水口连接有四个支管路，所述第三管路和第四管路分别与其中的两个所述支管路相连接，每一所述支管路均安装有第二离心泵和第二背压阀，所述第三管路与稀释水储罐之间、所述第四管路与稀释水储罐之间分别连接有第二回流管道。

9.如权利要求8所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述稀释水管路还包括清洗管路，所述清洗管路的一端连接至所述出水管路的出水口、另一端连接至所述第一管路和第二管路的出液口。

10.如权利要求7所述的一种尿素溶液制备装置，其特征在于：所述第一分配模块和第二分配模块均包括第五管路、第六管路、调节阀及流量计，所述第五管路连接所述尿素溶液管路，所述第六管路连接所述出水管路，所述第五管路和第六管路均设置有所述调节阀和流量计。

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