CN217051662U - 一种太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置，太阳能真空玻璃集热器的出水口与保温水箱的入口相连通，保温水箱的出口与循环水泵的入口相连通，循环水泵的出口分为三路，其中，第一路与溶解罐的入口相连通，第二路与储罐内的管式换热器入口相连通，第三路与太阳能真空玻璃集热器的入水口相连通，储罐内的管式换热器出口与溶解罐的入口相连通，溶解罐的出口与储罐的入口相连通，储罐的出口与水解反应器、热解炉或锅炉喷枪的入口相连通；除盐水管道与保温水箱的入口相连通，尿素颗粒储罐的出口与溶解罐的加药口相连通，该装置能够保证尿素颗粒安全可靠溶解，且具有成本低、等待时间短以及电耗较低的特点。

Description

一种太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置

技术领域

本实用新型属于火电厂脱硝SCR还原剂溶液制备技术领域，涉及一种通过太阳能制热水系统来溶解尿素颗粒制氨的装置。

背景技术

脱硝SCR还原剂使用液氨和氨水时，在贮存、运输和使用过程中存在较大安全隐患，因此近几年，火电厂陆续采用尿素作为还原剂进行制氨。

尿素制氨系统由尿素颗粒储存和溶解系统、尿素溶液储存和输送系统及尿素分解系统组成。根据尿素制氨工艺的不同，目前尿素制氨工艺主要有五种技术方案，尿素水解、尿素催化水解、尿素热解(电加热)、尿素热解(烟气换热)、尿素直喷。不论使用哪一种制氨工艺，都需要把尿素颗粒配置成一定比例的尿素溶液，在尿素溶解罐内加入除盐水，从机组蒸汽管道引来一路蒸汽，通过管式换热器或电加热器加热溶解罐内的除盐水，把除盐水的温度加热到80摄氏度以上，把袋装尿素或尿素罐车里的颗粒送入到溶解罐进行溶解，通过搅拌器搅拌均匀，通过尿素溶解泵把配置好的尿素溶液打到尿素溶液储罐内，储罐内尿素溶液通过盘管换热进行保温，储罐内的尿素溶液通过尿素溶液输送泵送到水解反应器、热解炉或锅炉炉膛前尿素喷枪。

通过蒸汽加热除盐水溶解尿素颗粒以及对尿素溶液储罐进行保温具有加热速度快、可靠性高、方便灵活等优点；由于尿素溶液制备车间一般都远离主蒸汽或辅汽母管，将蒸汽引入到尿素溶液制备间需要新建工艺管廊，包括土建开挖和基础制作、管道保温、防腐等一系列工作，蒸汽管道进入溶解罐之前还需先进行减温减压，冷凝产生的疏水量较大，需额外增加疏水箱、疏水泵、阀门及测量仪表，系统复杂、工程量大、工期长、涉及的专业多，造价占整个项目比重大。

通过电加热除盐水溶解尿素颗粒以及对尿素溶液储罐进行保温具有系统简单，造价低，工期短、运行方便等优点；但是功率小的电加热器加热除盐水速度慢，等待时间长，影响配置尿素溶液的效率，功率大的电加热器对于电源容量要求高，需多台电加热器，长时间运行电耗较高，对厂用电母线容量影响较大，后期维护成本高，因此，该工艺仅适用于小型电厂尿素溶液制备系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置，该装置能够保证尿素颗粒安全可靠溶解，且具有成本低、等待时间短以及电耗较低的特点。

为达到上述目的，本实用新型所述的太阳能热水系统溶解尿素制氨装置包括太阳能真空玻璃集热器、保温水箱、循环水泵、溶解罐、储罐、水解反应器、热解炉或锅炉喷枪、废水池、尿素颗粒储罐及除盐水管道；

太阳能真空玻璃集热器的出水口与保温水箱的入口相连通，保温水箱的出口与循环水泵的入口相连通，循环水泵的出口分为三路，其中，第一路与溶解罐的入口相连通，第二路与储罐内的管式换热器入口相连通，第三路与太阳能真空玻璃集热器的入水口相连通，储罐内的管式换热器出口与溶解罐的入口相连通，溶解罐的出口与储罐的入口相连通，储罐的出口与水解反应器、热解炉或锅炉喷枪的入口相连通；

除盐水管道与保温水箱的入口相连通，尿素颗粒储罐的出口与溶解罐的加药口相连通。

还包括废水池；废水池与保温水箱的排污口、溶解罐的排污口及储罐的排污口相连通。

废水池内设置有液位计，废水池的出口连通有废水泵，其中，废水泵与液位计联锁。

保温水箱内设置有电加热器，保温水箱内设置有温度传感器，所述温度传感器与电加热器联锁。

溶解罐内设置有搅拌器。

溶解罐的出口经溶解泵与储罐的入口相连通。

储罐的出口经输送泵与水解反应器、热解炉或锅炉喷枪的入口相连通。

还包括远方控制室；远方控制室与搅拌器、废水泵、循环水泵、溶解泵及输送泵相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置操作时，通过循环水泵将保温水箱内的冷水输送到太阳能真空玻璃集热器，经过与太阳能热交换，将热水送到保温水箱储存，再经循环水泵将热水输送到溶解罐内，将袋装尿素或罐车里尿素颗粒输送到溶解罐，以形成尿素溶液，将配置好的尿素溶液送入储罐，再将储罐内的溶液输送到水解反应器、热解炉或锅炉喷枪内，需要说明的是，本实用新型通过循环水泵将保温水箱内的热水送入管式换热器中与储罐内的尿素溶液进行保温，不需要引入蒸汽，减少大量的蒸汽及疏水管道，省去疏水罐及相应的疏水泵，省去减温减压系统，完全通过太阳能加热除盐水溶解尿素颗粒，在夜晚、极端天气以及真空集热管检修时，可以通过电加热器加热除盐水，维持保温水箱温度恒定。需要说明的是，本实用新型可以极大的减少工艺管道材料量，减少土建施工量及管道保温、防腐等相关工作，因蒸汽用量减少，提高了汽轮机效率，对于一些电厂蒸汽量紧张或离蒸汽母管较远的情况效果更为显著。一些位于城市中心的企业，由于公众对工厂外观要求较高，减少不必要的管道及构筑物尤为必要。本实用新型通过太阳能加热除盐水，既环保又经济，太阳能真空玻璃集热器可以布置在尿素溶解车间顶部，既不影响美观，又不需要额外增加占地面积，由于管道减少，尿素溶解车间可利用面积变大，可以堆放更多的袋装尿素，因此具有较大的经济效益和市场前景。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1为太阳能真空玻璃集热器、2为保温水箱、3为循环水泵、4为溶解罐、5为溶解泵、6为储罐、7为输送泵、8为水解反应器、热解炉或锅炉喷枪、9为废水池、10为尿素颗粒储罐、11为除盐水管道、12为远方控制室。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1，本实用新型所述的太阳能热水系统溶解尿素制氨装置包括太阳能真空玻璃集热器1、保温水箱2、循环水泵3、溶解罐4、溶解泵5、储罐、输送泵7、水解反应器、热解炉或锅炉喷枪8、废水池9、尿素颗粒储罐10、除盐水管道11及远方控制室12；

太阳能真空玻璃集热器1的出水口与保温水箱2的入口相连通，保温水箱2的出口与循环水泵3的入口相连通，循环水泵3的出口分为三路，其中，第一路与溶解罐4的入口相连通，第二路与储罐6内的管式换热器入口相连通，第三路与太阳能真空玻璃集热器1的入水口相连通，储罐6内的管式换热器出口与溶解罐4的入口相连通，溶解罐4的出口与溶解泵5的入口相连通，溶解泵5的出口与储罐6的入口相连通，储罐6的出口经输送泵7与水解反应器、热解炉或锅炉喷枪8的入口相连通；除盐水管道11与保温水箱2的入口相连通，尿素颗粒储罐10的出口与溶解罐4的加药口相连通。

废水池9与保温水箱2的排污口、溶解罐4的排污口及储罐6的排污口相连通。

废水池9内设置有液位计，废水池9的出口连通有废水泵，其中，废水泵与液位计联锁。

保温水箱2内设置有电加热器，保温水箱2内设置有温度传感器，所述温度传感器与电加热器联锁。

溶解罐4内设置有搅拌器。

远方控制室12与温度传感器、搅拌器、电加热器、废水泵、液位计、循环水泵3、溶解泵5及输送泵7相连接。

本实用新型在具体工作时，

通过循环水泵3将保温水箱2内的冷水输送到太阳能真空玻璃集热器1，经过太阳能热交换，将热水送到保温水箱2中储存，通过温度传感器检测保温水箱2的水温，当保温水箱2内的水温达到预设温度后，将保温水箱2内的热水经循环水泵3输送到溶解罐4内，将袋装尿素或罐车里尿素颗粒输送到溶解罐4中，经搅拌器搅拌配置成尿素溶液，当保温水箱2内的除盐水温度较低时，可以投入电加热器进行加热，溶解泵5将配置好的尿素溶液送入储罐6，通过输送泵7将储罐6内的溶液输送到水解反应器、热解炉或锅炉喷枪8内。

通过温度传感器将保温水箱2内的温度信号反馈给远方控制室12，远方控制室12经过判断控制循环水泵3启停，当保温水箱2内的水温满足溶解尿素温度时，则将保温水箱2内的热水送入溶解罐4中，通过搅拌器将溶解罐4内的尿素溶液搅拌均匀，利用溶解泵5将溶解好的尿素溶液转运至储罐6，储罐6内设置管式换热器，通过循环水泵3将保温水箱2内的热水送到管式换热器中与储罐6内的尿素溶液换热，通过输送泵7将储罐6内的尿素溶液送入水解反应器、热解炉或锅炉喷枪8内进行反应，从而实现脱硝，其中，保温水箱2的补水来自厂区除盐水，保温水箱2、溶解罐4及储罐6的溢流和排污管汇合流入废水池9，由废水泵和液位传感器联锁，通过远方控制室12进行自动控制，将废液打到统一的汇集点。

Claims (6)

1.一种太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置，其特征在于，包括太阳能真空玻璃集热器(1)、保温水箱(2)、循环水泵(3)、溶解罐(4)、储罐(6)、水解反应器、热解炉或锅炉喷枪(8)、废水池(9)、尿素颗粒储罐(10)及除盐水管道(11)；

太阳能真空玻璃集热器(1)的出水口与保温水箱(2)的入口相连通，保温水箱(2)的出口与循环水泵(3)的入口相连通，循环水泵(3)的出口分为三路，其中，第一路与溶解罐(4)的入口相连通，第二路与储罐(6)内的管式换热器入口相连通，第三路与太阳能真空玻璃集热器(1)的入水口相连通，储罐(6)内的管式换热器出口与溶解罐(4)的入口相连通，溶解罐(4)的出口经溶解泵(5)与储罐(6)的入口相连通，储罐(6)的出口与水解反应器、热解炉或锅炉喷枪(8)的入口相连通；

除盐水管道(11)与保温水箱(2)的入口相连通，尿素颗粒储罐(10)的出口与溶解罐(4)的加药口相连通；

溶解罐(4)内设置有搅拌器。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置，其特征在于，还包括废水池(9)；废水池(9)与保温水箱(2)的排污口、溶解罐(4)的排污口及储罐(6)的排污口相连通。

3.根据权利要求1所述的太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置，其特征在于，废水池(9)内设置有液位计，废水池(9)的出口连通有废水泵，其中，废水泵与液位计联锁。

4.根据权利要求1所述的太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置，其特征在于，保温水箱(2)内设置有电加热器，保温水箱(2)内设置有温度传感器，所述温度传感器与电加热器联锁。

5.根据权利要求1所述的太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置，其特征在于，储罐(6)的出口经输送泵(7)与水解反应器、热解炉或锅炉喷枪(8)的入口相连通。

6.根据权利要求5所述的太阳能热水系统溶解尿素颗粒制氨装置，其特征在于，还包括远方控制室(12)；远方控制室(12)与搅拌器、废水泵、循环水泵(3)、溶解泵(5)及输送泵(7)相连接。

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