CN220878380U - 一种scr脱硝供氨装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种SCR脱硝供氨装置，包括氨蒸发器、混气室；所述氨蒸发器设置于混气室下方，其由上腔体及下腔体组成，下腔体内部设置有换热管，热管的上部延伸至上腔体内，上腔体与下腔体其余部分被隔板隔开；上腔体上设置有进液口及出液口，进液口与氨水储罐相连接，上腔体上还设置有氨气出口，氨气出口与混气室相连通；下腔体上设置有进气口及出气口，进气口连接热风炉；混气室上设置有空气入口、及混合气出口，混合气出口通过第一管道与脱硝反应器相连接。本实用新型很好地解决了氨蒸发器换热效率低，换热壁腐蚀锈透后不易发现从而引起催化剂“中毒”的问题，具有实用性强、可靠性好、安全性高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及烧结机烟气脱硝处理技术领域，具体涉及一种SCR脱硝供氨装置。
背景技术
钢铁冶炼工序中，烧结过程所排放的烟气体量大、污染物种类多且浓度高，烧结烟气中包含的主要污染物有氮氧化物、硫化物、重金属以及粉尘等，对周围的大气环境会造成一定的污染。根据国家环保排放标准和当地环保部门的要求，应对钢铁烧结机烟气设置除尘脱硫脱硝设施，确保烟气排放达标。目前，钢厂的烧结机烟气广泛采用SCR法进行脱硝处理，其中作为还原剂的氨以20%的氨水进行运输和贮存，在其进入脱销反应器之要先进入蒸发器，利用热风炉燃烧高炉煤气产生的热烟气加热氨水使其蒸发，最终进入脱销反应器进行脱硝反应。现有设备主要存在以下问题：一是，在蒸发器内氨水走管程，即在换热管内部流动，热烟气走壳程，即在换热管外部流动，依靠换热管壁换热，将氨水加热蒸发；此种换热方式换热效率低，只有80%左右，烟气热量利用差，热风炉消耗煤气多，能耗高。二是，换热壁很薄，随着运行时间加长会出现腐蚀锈透，造成烟气和氨水相混，出现这种锈透很难被发现，烟气中的灰尘等杂质会随着氨蒸汽进入脱销反应器内堵塞催化剂，甚至造成催化剂“中毒”而无法使用。
申请号为CN201520774603.7、名称为“一种氨水蒸发生产氨气的系统”的中国专利公开了一种氨水蒸发生产氨气的系统，包括氨水储罐、氨水泵、氨水蒸发器、设置在氨水蒸发器外部的液位计、分别设置在氨水蒸发器底部和顶部的第一电加热器和第二电加热器、温度变送器、压力变送器和氨水蒸发器控制模块。该专利第二电加热器的设置，将蒸发出的蒸汽进一步加热，使得蒸汽一直保持过热状态，满足后续的脱硫脱硝工艺，提高工作效率，但采用电加热方式，对于钢铁企业使用热风炉利用煤气加热带来的上述问题不能得到有效地解决。
实用新型内容
本实用新型用于克服已有技术之缺陷、提供一种SCR脱硝供氨装置，以解决背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种SCR脱硝供氨装置，包括氨蒸发器、混气室；所述氨蒸发器设置于混气室下方，其由上腔体及下腔体组成，蒸发器内设置有传热元件热管，具体为下腔体内设置有热管，热管的上部延伸至上腔体内，上腔体与下腔体其余部分被隔板隔开；上腔体上设置有进液口及出汽口，进液口与氨水储罐相连接，上腔体上还设置有氨气出口，氨气出口与混气室相连通；下腔体上设置有进气口及出气口，进气口连接热风炉热烟气管道；混气室上设置有空气入口、及混合气出口，混合气出口通过第一管道与脱硝反应器相连接。
上述SCR脱硝供氨装置，所述热管由管壳及吸液芯组成，管壳侧壁具有倒锥度，所述倒锥度的侧壁与垂直线夹角为1-3度，管壳外侧壁设置有翅片。
上述SCR脱硝供氨装置，上腔体内的翅片为弧形且向上弯曲，下腔体内的翅片为弧形且向下弯曲。
上述SCR脱硝供氨装置，所述进烟气口与出氨汽口设置于同一方位，所述出烟气口与进液口设置于同一方位，即热风炉产生的热烟气在下腔体内的流向与氨水在上腔体内的流向相反。
上述SCR脱硝供氨装置，所述第一管道上靠近混合气出口位置处设置有第一风机，第一管道上设置有第一阀门。
上述SCR脱硝供氨装置，氨气出口的数量与上腔体内液面蒸发面积成正比，每平方米液面蒸发面积设置8-10个氨气出口。
上述SCR脱硝供氨装置，进液口与氨水储罐通过第二管道相连接，管道上设置有第二阀门。
上述SCR脱硝供氨装置，在与空气入口连接的第三管道上设置有第三阀门。
有益效果
本实用新型较之现有技术，具有以下优点：
一是，氨蒸发器由上腔体及下腔体组成，上腔体内流走氨水，下腔体与热风炉相连接流动热烟气，氨水和热烟气走互不相通的腔体，不会相混，从而避免了换热壁出现腐蚀锈透后，烟气中的杂质进入脱销反应器，引起催化剂“中毒”，延长了催化剂使用寿命。
二是，下腔体的进气口与上腔体的出汽口设置于同一方位，出烟气口与进液口设置于同一方位，即热风炉产生的热烟气在下腔体内的流向与氨水在上腔体内的流向相反。此种设置方式的优点在于：在上腔体内自氨水流入端至流出端温度逐步升高，从而有利于低温的氨水在进入上腔体时逐步完成蒸发过程，同时，避免了由于氨水与上腔体内热管温差较大而引起的设备损坏，有利于延长设备使用寿命。
三是，蒸发器内部设置有热管，热管的上部延伸至上腔体内，上腔体与下腔体其余部分被隔板隔开，传热方式为热管内传热工质受热变成气态，然后从热管下部热端上升至上腔体内热管的冷端，通过翅片将热量传递给氨水，吸液芯内工质放热后由气态变成液态并回流到热管下端，热管内的传热工质起到了热传导作用。传热方式由原来的管壁换热转变为工质的相变传热，传热效率大大提高。
四是，管壳侧壁具有倒锥度，倒锥度的侧壁与垂直线夹角为1-3度，这种设计上腔体1-2内的热管部分外径逐步变大，从而其相应的翅片散热面积增大，有利于热量的传递，同时，有利于热管内液体在气相与液相之间的转换。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型氨蒸发器结构示意图；
图3是本实用新型热管结构示意图；
图中各标号分别表示为：
1、蒸发器，1-1、上腔体，1-1-1、进液口，1-1-2、出液口，1-1-3、氨气出口，1-2、下腔体，1-2-1、进气口，1-2-2、出气口，1-3、热管，1-3-1、管壳，1-3-2、吸液芯，1-3-3、翅片，2、混气室，2-1、空气入口，2-2、混合气出口，4、脱硝反应器，5、第一管道，6、第一风机，7、第二管道，8、第一阀门，9、第二阀门，10、第三管道，11、第三阀门，12、第二风机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
如图1-3所示，一种SCR脱硝供氨装置，包括氨蒸发器1、混气室2；所述氨蒸发器1设置于混气室2下方，其由上腔体1-1及下腔体1-2组成，下腔体1-2内部设置有热管1-3，热管1-3的上部延伸至上腔体1-1内，上腔体1-1与下腔体1-2其余部分被隔板1-4隔开；上腔体1-1上设置有进液口1-1-1及出液口1-1-2，进液口1-1-1与氨水储罐3相连接，上腔体上还设置有氨气出口1-1-3，氨气出口1-1-3与混气室2相连通；下腔体1-2上设置有进气口1-2-1及出气口1-2-2，进气口1-2-1连接热风炉；混气室2上设置有空气入口2-1、及混合气出口2-2，混合气出口2-2通过第一管道5与脱硝反应器4相连接。出液口1-1-2处设置有出液阀门，根据氨水蒸发情况控制出液阀门的开度。
第一管道5上靠近混合气出口2-2位置处设置有第一风机6，第一管道5上设置有第一阀门8。第一风机6的设置是为了便于控制向脱硝反应器4内送入含氨气体的量。
在出气口1-2-2连接的管道上设置第二风机12，以便于热烟气的流通。
热管1-3由管壳1-3-1及吸液芯1-3-2组成，管壳1-3-1侧壁具有倒锥度，所述倒锥度的侧壁与垂直线夹角为1-3度，管壳1-3-1外侧壁设置有翅片1-3-3。
热管1-3下端吸液芯1-3-2内液体受热变成气态，然后从热管下端较热的一端向上端较冷的一端转移，热管上端通过翅片1-3-3将热量传递给氨水，吸液芯1-3-2内液体由气态变成液态并回流到热管下端，热管内的流体起到了搬运热的作用。热管1-3中的液体可以选用甲醇、乙醚或其他醇类物质。
上腔体1-1内的翅片1-3-3为弧形且向上弯曲，主要考虑氨水受热后会向上流动，弧形且向上弯曲有利于氨水的内部流动及换热；下腔体1-2内的翅片1-3-3为弧形且向下弯曲，主要考虑热烟气中会有一定的灰尘，灰尘易积落于翅片1-3-3上，从而影响下腔体内的翅片1-3-3吸热，弧形且向下弯曲，灰尘不易积落，且在热烟气流动过程可带走一部分灰尘。
进气口1-2-1与出液口1-1-2设置于同一方位，所述出气口1-2-2与进液口1-1-1设置于同一方位，即热风炉产生的热烟气在下腔体1-2内的流向与氨水在上腔体1-1内的流向相反。此种设置方式的优点在于：在上腔体1-1内自氨水流入端至流出端温度逐步升高，从而有利于低温的氨水在进入上腔体1-1时逐步完成挥发过程，同时，避免了由于氨水与上腔体内热管温差较大而引起的设备损坏，有利于延长设备使用寿命。
氨气出口1-1-3的数量与上腔体1-1内液面蒸发面积成正比，每平方米液面蒸发面积设置8-10个氨气出口1-1-3。
进液口1-1-1与氨水储罐3通过第二管道7相连接，管道7上设置有第二阀门9。在与空气入口2-1连接的第三管道10上设置有第三阀门11。
在以上供氨装置的基础上，还可以增加自动控制，可采用如下方案：第一阀门8、第二阀门9、第三阀门11选用电磁阀，在第一管道5上设置气体流量计，并增设CPU，气体流量计选用电子气体流量计，其输出端接CPU的输入端，CPU的输出端分别通过继电器控制第一阀门8、第二阀门9、第三阀门11、第一风机6、第二风机12。CPU根据输入端气体流量计的数据，自动控制各阀门及各电机的开度，从而控制含氨气体的输送量。
Claims (8)
1.一种SCR脱硝供氨装置，其特征是，包括氨蒸发器（1）、混气室（2）；所述氨蒸发器（1）设置于混气室（2）下方，其由上腔体（1-1）及下腔体（1-2）组成，下腔体（1-2）内设置有热管（1-3），热管（1-3）的上部延伸至上腔体（1-1）内，上腔体（1-1）与下腔体（1-2）其余部分被隔板（1-4）隔开；上腔体（1-1）上设置有进液口（1-1-1）及出液口（1-1-2），进液口（1-1-1）与氨水储罐（3）相连接，上腔体上还设置有氨气出口（1-1-3），氨气出口（1-1-3）与混气室（2）相连通；下腔体（1-2）上设置有进气口（1-2-1）及出气口（1-2-2），进气口（1-2-1）连接热风炉热烟气管道；混气室（2）上设置有空气入口（2-1）、及混合气出口（2-2），混合气出口（2-2）通过第一管道（5）与脱硝反应器（4）相连接。
2.根据权利要求1所述的SCR脱硝供氨装置，其特征是，所述热管（1-3）由管壳（1-3-1）及吸液芯（1-3-2）组成，管壳（1-3-1）侧壁具有倒锥度，所述倒锥度的侧壁与垂直线夹角为1-3度，管壳（1-3-1）外侧壁设置有翅片（1-3-3）。
3.根据权利要求2所述的SCR脱硝供氨装置，其特征是，上腔体（1-1）内的翅片（1-3-3）为弧形且向上弯曲，下腔体（1-2）内的翅片（1-3-3）为弧形且向下弯曲。
4.根据权利要求1所述的SCR脱硝供氨装置，其特征是，所述进气口（1-2-1）与出液口（1-1-2）设置于同一方位，所述出气口（1-2-2）与进液口（1-1-1）设置于同一方位，即热风炉产生的热烟气在下腔体（1-2）内的流向与氨水在上腔体（1-1）内的流向相反。
5.根据权利要求1所述的SCR脱硝供氨装置，其特征是，所述第一管道（5）上靠近混合气出口（2-2）位置处设置有第一风机（6），第一管道（5）上设置有第一阀门（8）。
6.根据权利要求1所述的SCR脱硝供氨装置，其特征是，氨气出口（1-1-3）的数量与上腔体（1-1）内液面蒸发面积成正比，每平方米液面蒸发面积设置8-10个氨气出口（1-1-3）。
7.根据权利要求1所述的SCR脱硝供氨装置，其特征是，进液口（1-1-1）与氨水储罐（3）通过第二管道（7）相连接，第二管道（7）上设置有第二阀门（9）。
8.根据权利要求7所述的SCR脱硝供氨装置，其特征是，在与空气入口（2-1）连接的第三管道（10）上设置有第三阀门（11）。
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