CN221085338U - 尿素配置模块、尿素配置装置及尿素脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于烟气净化技术领域，具体涉及一种尿素配置模块、尿素配置装置及尿素脱硝系统。该尿素脱硝系统包括尿素配置模块和尿素溶液分配模块，尿素配置模块包括两个配制罐，各配置罐内设置有搅拌装置，并联设置的两个泵液机构，泵液机构的进液端与输液管的另一端连接，出液端用于连接尿素溶液分配模块；尿素配置模块通过在配制罐内直接配置所需浓度的尿素溶液，通过泵液机构输送给尿素溶液分配模块，取消了尿素溶液转运泵、取消稀释水系统及稀释水泵，有效降低设备成本；采用两套配制罐、两个泵液机构，可以实现不停机生产。

Description

尿素配置模块、尿素配置装置及尿素脱硝系统

技术领域

本实用新型属于烟气净化技术领域，具体涉及一种尿素配置模块、尿素配置装置及尿素脱硝系统。

背景技术

目前，垃圾焚烧发电项目已经具备规模化效益，但一些交通不便、垃圾处理量较小项目仍存在发展瓶颈和技术短板，特别是小型生活垃圾焚烧装备还存在的烟气处理不达标、运行不稳定等技术瓶颈。

现有SNCR尿素脱硝系统，多为先将尿素颗粒溶解制成浓度40％-50％尿素溶液，经尿素溶液输送泵输送至计量分配模块，与软水/除盐水进行二次稀释混合后喷入炉膛内合适温度区域，此种工艺的主要设备有尿素溶液制备罐、尿素溶液转运泵、尿素溶液储存罐、尿素溶液溶输送泵、稀释水箱、稀释水泵等，存在设备占地多、管路复杂、高浓度尿素溶液输送管路易结晶堵塞、安装周期较长、设备投资成本较高等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种尿素配置模块、尿素配置装置及尿素脱硝系统，以解决现有SNCR尿素脱硝系统的设备多、占地大的技术问题。

本申请提供一种尿素配置模块。该尿素配置模块包括：两个配制罐，所述配置罐的顶部设置有尿素投加口，所述配制罐均与供水母管连接，且各配置罐内设置有搅拌装置；出液管，其两端分别与相应配制罐连接；输液管，其一端与出液管连接；并联设置的两个泵液机构，所述泵液机构的进液端与输液管的另一端连接，出液端用于连接尿素溶液分配模块。

在本申请的一实施例中，所述配制罐、输液管的外周均设置有保温层；所述配置罐上设置有加热装置。

在本申请的一实施例中，所述泵液机构包括泵液管，以及依次设置在泵液管上的手动阀门、过滤器、输送泵、止回阀。

在本申请的一实施例中，所述尿素配置模块还包括回流管；所述回流管的一端与泵液机构的出液端连接，另一端与两个配制罐均连接。

相应的，本申请提供一种尿素配置模块，包括：撬装板，以及安装在撬装板上的如上所述的尿素配置模块。

在本申请的一实施例中，所述尿素配置装置还包括：脱硝装置框架，其内部用于安装两个配制罐；平台，安装在脱硝装置框架上侧；栏杆，设置在平台上；以及走梯，与平台连接。

相应的，本申请提供一种尿素脱硝系统，包括：如上所述的尿素配置模块，以及与尿素配置模块的泵液机构的出液端连接的尿素溶液分配模块；所述尿素溶液分配模块用于向焚烧炉输送尿素溶液。

在本申请的一实施例中，所述尿素溶液分配模块包括：分配总管，其一端与泵液机构的出液端连接；至少两个分配子管，所述分配子管的进液端与分配总管的另一端连接，出液端设置有喷枪。

在本申请的一实施例中，所述喷枪上连接有供气管。

在本申请的一实施例中，所述分配总管上设置有针型阀和压力计；所述回流管上设置有开关阀。

本实用新型的有益效果是：

区别于现有技术，本申请提供一种尿素脱硝系统。该尿素脱硝系统包括尿素配置模块和尿素溶液分配模块，尿素配置模块包括两个配制罐，各配置罐内设置有搅拌装置，并联设置的两个泵液机构，泵液机构的进液端与输液管的另一端连接，出液端用于连接尿素溶液分配模块；尿素配置模块通过在配制罐内直接配置所需浓度的尿素溶液，通过泵液机构输送给尿素溶液分配模块，取消了尿素溶液转运泵、取消稀释水系统及稀释水泵，有效降低设备成本；采用两套配制罐、两个泵液机构，可以实现不停机生产。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一优选实施例的尿素脱硝系统的示意图；

图2是本实用新型的一优选实施例的尿素配置模块的示意图；

图3是本实用新型的一优选实施例的尿素溶液分配模块的示意图；

图4是本实用新型的一优选实施例的尿素配置装置的侧视图；

图5是本实用新型的一优选实施例的尿素配置装置的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

SNCR脱硝：选择性非催化还原(SNCR)脱除氮氧化物(NOx)技术，也称炉内脱硝，是把还原剂(尿素溶液、氨水)喷入焚烧炉内温度为850～1100℃的合适区域，还原剂迅速热分解成氨气(NH3)选择性地与烟气中NOx发生还原反应生成无害化的氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水。

常规SNCR尿素脱硝系统：包括尿素溶液制备单元、尿素溶液转运泵单元、尿素溶液储存单元、尿素溶液输送泵单元、软水储罐及软水输送泵单元、尿素溶液稀释计量分配单元、雾化喷射单元。

常规SNCR尿素脱硝工艺：袋装尿素经汽车运输到电厂后，配制尿素溶液时，使用尿素制备罐内的加热装置，将软化水加热至50-60℃左右，通过电动葫芦/螺旋输送机/真空上料机将尿素输送至尿素制备罐顶部投料口，在尿素溶液制备罐中溶解制成40％-50％尿素溶液，充分溶解后启动尿素溶液转运泵打入尿素溶液存储罐，存储罐内的液体由输送泵加压进入计量装置与软水混合稀释至浓度5％-10％后进入喷枪，喷枪内的溶液在压缩空气的作用下进行雾化喷入炉膛内进行脱硝。

现有SNCR尿素脱硝系统，多为先将尿素颗粒溶解制成浓度40％-50％尿素溶液，经尿素溶液输送泵输送至计量分配模块，与软水/除盐水进行二次稀释混合后喷入炉膛内合适温度区域，此种工艺存在现有尿素各设备管路复杂、占地多、高浓度尿素溶液输送管路易结晶堵塞、安装周期较长、设备投资成本较高等问题。

本申请提供一种尿素配置模块、尿素配置装置及尿素脱硝系统，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

参见图1、图2和图3，图中：

1-尿素溶液制备罐A，2-尿素溶液制备罐B，3/4-尿素投加口，5-尿素溶液制备罐A搅拌装置，6-尿素溶液制备罐B搅拌装置，7-尿素溶液制备罐A加热装置(可采用恒温电加热器或蒸汽加热)，8-尿素溶液制备罐B加热装置(可采用恒温电加热器或蒸汽加热)，9-尿素溶液输送泵A(可采用多级离心泵或计量泵)，10-尿素溶液输送泵B(可采用多级离心泵或计量泵)，11-焚烧炉一烟道SNCR喷枪(可采用固定式或伸缩式二流体喷枪)，12-焚烧炉二烟道SNCR喷枪(可采用固定式或伸缩式二流体喷枪)，13-保温层，14-焚烧炉；

101-手动阀门，102-过滤器，103-止回阀，104-针型阀，105-减压阀，106-软管；201A-尿素溶液制备罐A进水开关阀(可采用气动或电动开关阀)；201B-尿素溶液制备罐B进水开关阀(可采用气动或电动开关阀)；202A-尿素溶液制备罐A出口开关阀(可采用气动或电动开关阀)；202B-尿素溶液制备罐B出口开关阀(可采用气动或电动开关阀)；203A-输送泵出口回流至尿素溶液制备罐A的开关阀(可采用气动或电动开关阀)；203B-输送泵出口回流至尿素溶液制备罐B的开关阀(可采用气动或电动开关阀)；204-尿素溶液至计量分配模块开关阀(可采用气动或电动开关阀)；205-尿素溶液调节阀(可采用气动或电动调节阀)；301A-尿素溶液制备罐A温度检测模块，301B-尿素溶液制备罐B温度检测模块，302A-尿素溶液制备罐A液位检测模块(可采用压力液位计或电动开关阀)，302B-尿素溶液制备罐B液位检测模块，303-尿素输送泵出口压力检测模块，304-尿素溶液流量计，305-计量分配模块尿素溶液主管路压力检测模块；401-尿素输送泵出口就地压力检测模块，402A/B-尿素计量分配管A/B就地流量计，403A/B-尿素计量分配管A/B就地压力检测模块，404-厂用压缩空气就地压力检测模块。

尿素脱硝系统包括尿素配置模块和尿素溶液分配模块；

具体的，尿素配置模块包括：

两个配制罐1(2)，即制备罐A和制备罐B，两个配置罐的顶部设置有尿素投加口3(4)，配制罐均与供水母管连接，且各配置罐内设置有搅拌装置5(6)；配制罐的底部设置有斜板，且向排水口倾斜；所述配制罐、输液管22的外周均设置有保温层13；所述配置罐上设置有加热装置7(8)，可采用恒温电加热器或蒸汽加热。

出液管21，两个配制罐均与出液管21连接，出液管21的两端分别与相应配制罐连接，且出液管21中部至制备罐A的管段设置有手动阀门101和尿素溶液制备罐A出口开关阀202A，出液管21中部至制备罐B的管段设置有手动阀门101和尿素溶液制备罐B出口开关阀202B；

输液管22，其一端与出液管21的中部连接；

并联设置的两个泵液机构，所述泵液机构的进液端与输液管22的另一端连接，出液端用于连接尿素溶液分配模块；所述泵液机构包括泵液管，以及依次设置在泵液管上的手动阀门101、过滤器102、输送泵9(10)、止回阀103和手动阀门101；

回流管23，所述回流管23的一端与泵液机构的出液端连接，另一端与两个配制罐均连接，回流管23与制备罐A和制备罐B之间分别设置有输送泵出口回流至尿素溶液制备罐A的开关阀203A、输送泵出口回流至尿素溶液制备罐B的开关阀203B；回流管23与泵液机构的出液端设置有针型阀104。

具体的，尿素溶液分配模块包括：

分配总管24，其一端与泵液机构的出液端连接；

至少两个分配子管25，所述分配子管25的进液端与分配总管24的另一端连接，出液端设置有喷枪11(12)；所述喷枪设置于烟道的顶部；所述喷枪上连接有供气管；

分配总管24上设置有手动阀门101、尿素溶液至计量分配模块开关阀204、尿素溶液调节阀205、尿素溶液流量计304。

在一种具体应用场景中，制备尿素溶液前，选择制备罐A，打开供水母管上的手动阀门101和尿素溶液制备罐A进水开关阀201A注入软水或者除盐水，当制备罐A液位计302A达到设定数值后自动停止进水，关闭201A；启动搅拌装置5和加热装置7，当水温升温至设定温度(可选择30℃-60℃之间)后，人工将市面25kg或50kg袋装尿素通过尿素投加口3加入制备罐A内，充分溶解制成5％-30％尿素溶液，打开出液管21上手动阀门101和尿素溶液制备罐A出口开关阀202A，经过输送泵9输送至尿素溶液分配模块；输送泵出口通过调节回流管23上的针型阀104和回流至尿素溶液制备罐A的开关阀203A来保证分配总管24上的压力；

此过程，亦可选择制备罐B、亦可选择输送泵10，制备过程具备一运一备状态，满足检修、设备故障或者应急工况不影响SNCR脱硝运行；

尿素溶液进入尿素溶液分配模块，依次打开分配总管24上的手动阀门101、尿素溶液至计量分配模块开关阀204，通过尿素溶液流量304的反馈调节尿素溶液调节阀205的开度，尿素溶液流量大小依据烟囱处在线监测CEMS监测NOx排放值自动调节205阀门开度，根据焚烧炉一烟道和二烟道烟气温度，选择喷枪11和/或喷枪12投入使用，采用压缩空气将尿素溶液雾化后喷入焚烧炉14内与烟气中的NOx进行选择性非催化还原反应，生成无害化的氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水。

在一些应用场景中，参见图4和图5，尿素配置装置可以包括：撬装板26，以及安装在撬装板26上的如上所述的尿素配置模块；脱硝装置框架16，其内部用于安装两个配制罐1(2)；平台19，安装在脱硝装置框架16上侧；栏杆17，设置在平台19上；以及走梯18，与平台19连接；控制柜20，设置在平台19上；输送泵9(10)还可以构成输送泵模块15，设置在撬装板26上。

综上所述，本申请的尿素配置模块、尿素配置装置及尿素脱硝系统具有如下优势：

(1)取消软水储存及软水稀释单元，可直接配置不同浓度的尿素溶液，尿素溶液浓度可为5％-30％；

(2)基于垃圾渗滤液中有机组分高温热解特性及其对NOX的脱除作用，将处置生活垃圾渗滤液与SNCR工艺耦合，制备尿素溶液时可采用部分渗滤液作为稀释用水；

(3)SNCR尿素溶液制备过程，取消尿素溶液转运泵单元，尿素溶液制备罐配置2套(一运一备)，尿素溶液制备罐兼作尿素溶液储罐；尿素制备罐出口与尿素溶液输送泵进口连接；

(4)尿素溶液制备罐底部设置一斜板，方便罐内尿素溶液排空干净，避免停机后罐内尿素溶液未排净结晶；

(5)尿素溶液制备罐A与B置于框架底部支撑梁上，标高相同，固定方式采用螺栓连接，方便检修；相较于现有上下层布置的稀释罐和储存罐，减小了高度，便于运输；

(6)尿素溶液制备罐容积可根据需求调整，容积可为1m³-3.5m³；

(7)SNCR尿素脱硝装置将尿素制备罐A与B、以及输送泵模块15集成在一个框架中，宽度x高度尺寸可为2.5m x 1.8m(可缩小)，长度可根据项目需求调整，可完全满足日常各种路途运输要求，不涉及限高限宽问题；

(8)针对小型焚烧炉膛内部尺寸较小，若布置在一二烟道侧墙或前墙，均存在尿素溶液会喷到对面炉膛水冷壁，造成水冷壁管腐蚀问题，本实用新型SNCR喷枪二烟道采用顶部喷射，保证尿素溶液与烟气充分接触混合，同时避免喷到水冷壁腐蚀问题。

本申请中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种尿素配置模块，其特征在于，包括：

两个配置罐，所述配置罐的顶部设置有尿素投加口，所述配置罐均与供水母管连接，且各配置罐内设置有搅拌装置；

出液管，其两端分别与相应配置罐连接；

输液管，其一端与出液管连接；

并联设置的两个泵液机构，所述泵液机构的进液端与输液管的另一端连接，出液端用于连接尿素溶液分配模块。

2.如权利要求1所述的尿素配置模块，其特征在于，

所述配置罐、输液管的外周均设置有保温层；

所述配置罐上设置有加热装置；

所述配置罐的底部设置有斜板。

3.如权利要求1所述的尿素配置模块，其特征在于，

所述泵液机构包括泵液管，以及依次设置在泵液管上的手动阀门、过滤器、输送泵、止回阀。

4.如权利要求1所述的尿素配置模块，其特征在于，

所述尿素配置模块还包括回流管；

所述回流管的一端与泵液机构的出液端连接，另一端与两个配置罐均连接。

5.一种尿素配置装置，其特征在于，包括：

撬装板，以及安装在撬装板上的如权利要求1-4任一项所述的尿素配置模块。

6.如权利要求5所述的尿素配置装置，其特征在于，

所述尿素配置装置还包括：

脱硝装置框架，其内部用于安装两个配置罐；

平台，安装在脱硝装置框架上侧；

栏杆，设置在平台上；以及

走梯，与平台连接。

7.一种尿素脱硝系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-4任一项所述的尿素配置模块，以及与尿素配置模块的泵液机构的出液端连接的尿素溶液分配模块；

所述尿素溶液分配模块用于向焚烧炉输送尿素溶液。

8.如权利要求7所述的尿素脱硝系统，其特征在于，

所述尿素溶液分配模块包括：

分配总管，其一端与泵液机构的出液端连接；

至少两个分配子管，所述分配子管的进液端与分配总管的另一端连接，出液端设置有喷枪。

9.如权利要求8所述的尿素脱硝系统，其特征在于，

所述喷枪上连接有供气管。

10.如权利要求8所述的尿素脱硝系统，其特征在于，

所述喷枪设置于烟道的顶部。