專利名稱：間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種還原劑制備和供應(yīng)裝置，尤指ー種采用了間接熱交換法制備和供應(yīng)脫硝用氨還原劑的裝置。
背景技術(shù)：
燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)在進行煙氣脫硝反應(yīng)時需要大量的氨還原劑，且在不同時段，氨還原劑的需求量是不同的，然而，對于目前已有的氨還原劑制備供給裝置而言，由于氨還原劑的制備流程復(fù)雜、制備過程中存在許多危險隱患，制備氨還原劑的速度一般都較慢，因此，無法實現(xiàn)跟蹤燃燒設(shè)備的脫硝系統(tǒng)，根據(jù)脫硝系統(tǒng)對氨還原劑的需求量的變化而快速地向脫硝系統(tǒng)及時供給適量的氨還原劑，大大降低了燃燒設(shè)備的工作效率。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置，該裝置可快速制備出供給燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)進行煙氣脫硝反應(yīng)所需的脫硝用氨還原劑，且節(jié)能環(huán)保。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置，其特征在干它包括溶解罐、分流閥、儲液罐、背壓控制閥、流量分配裝置、復(fù)合分解罐、間接式熱交換器、空氣流量控制閥，其中該溶解罐設(shè)有尿素輸入口、水輸入口，該溶解罐的輸出口經(jīng)由管道與尿素泵的輸入口連接，該尿素泵的輸出口經(jīng)由管道與該分流閥的輸入口連接，該分流閥的回流ロ經(jīng)由管道與該溶解罐的回流輸入口連接，該分流閥的輸出口經(jīng)由管道與該儲液罐的輸入口連接，該儲液罐的輸出口經(jīng)由管道與溶液循環(huán)泵的輸入口連接，該溶液循環(huán)泵的輸出口經(jīng)由管道與該背壓控制閥的輸入口連接，該背壓控制閥的回流ロ經(jīng)由管道與該儲液罐的回流輸入口連接，該背壓控制閥的輸出口經(jīng)由管道與該流量分配裝置的輸入口連接，該流量分配裝置的輸出口經(jīng)由管道與多個尿素溶液霧化噴嘴的輸入口連接，該多個尿素溶液霧化噴嘴設(shè)置在該復(fù)合分解罐內(nèi)，在該復(fù)合分解罐內(nèi)、該多個尿素溶液霧化噴嘴的上方設(shè)有多個熱風(fēng)噴管，該多個熱風(fēng)噴管的輸入ロ經(jīng)由管道與該空氣流量控制閥的輸出ロ連接，該空氣流量控制閥的輸入ロ經(jīng)由管道與該間接式熱交換器的輸出口連接，該間接式熱交換器的輸入ロ經(jīng)由管道與風(fēng)機的輸出口連接，該風(fēng)機的輸入口經(jīng)由管道與空氣輸入口連接，該復(fù)合分解罐的底部設(shè)有輸出脫硝用氨還原劑的輸出口，該尿素泵、分流閥、溶液循環(huán)泵、背壓控制閥、流量分配裝置、風(fēng)機、間接式熱交換器、空氣流量控制閥的控制端分別與控制系統(tǒng)的相應(yīng)控制端連接。所述多個熱風(fēng)噴管設(shè)置在所述復(fù)合分解罐內(nèi)的頂部。所述多個熱風(fēng)噴管排列成環(huán)狀而設(shè)置在所述復(fù)合分解罐的內(nèi)壁上，且所述多個尿素溶液霧化噴嘴排列成環(huán)狀而設(shè)置在所述復(fù)合分解罐的內(nèi)壁上。所述間接式熱交換器上設(shè)有余熱氣體進口和余熱氣體出口，該余熱氣體進ロ、余熱氣體出ロ分別與余熱供給設(shè)備的輸出口、輸入口連接所述復(fù)合分解罐采用不銹鋼材料制成。本實用新型的優(yōu)點是本實用新型可快速制備出供給燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)進行煙氣脫硝反應(yīng)所需的脫硝用氨還原劑，供給及時、快速，可滿足燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)煙氣脫硝反應(yīng)所需，確保脫硝效率，且因采用了間接熱交換法，本實用新型具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。

圖I是本實用新型的組成示意圖。
具體實施方式
如圖1，本實用新型間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置包括溶解罐I、分流閥
3、儲液罐4、背壓控制閥6、流量分配裝置7、復(fù)合分解罐12、間接式熱交換器10、空氣流量控制閥14，其中該溶解罐I設(shè)有尿素輸入口、水輸入口，該溶解罐I的輸出口經(jīng)由管道與尿素泵2的輸入口連接，該尿素泵2的輸出ロ經(jīng)由管道與該分流閥3的輸入口連接，該分流閥3的回流ロ經(jīng)由管道與該溶解罐I的回流輸入口連接，該分流閥3的輸出口經(jīng)由管道與該儲液罐4的輸入口連接，該儲液罐4的輸出ロ經(jīng)由管道與溶液循環(huán)泵5的輸入口連接，該溶液循環(huán)泵5的輸出ロ經(jīng)由管道與該背壓控制閥6的輸入口連接，該背壓控制閥6的回流ロ經(jīng)由管道與該儲液罐4的回流輸入口連接，該背壓控制閥6的輸出口經(jīng)由管道與該流量分配裝置7的輸入口連接，該流量分配裝置7的輸出ロ經(jīng)由管道與多個尿素溶液霧化噴嘴8的輸入口連接，該多個尿素溶液霧化噴嘴8設(shè)置在該復(fù)合分解罐12內(nèi)，用于向下(如傾斜向下)噴射霧化尿素溶液，在該復(fù)合分解罐12內(nèi)、該多個尿素溶液霧化噴嘴8的上方設(shè)有多個熱風(fēng)噴管11，該多個熱風(fēng)噴管11用于向下噴射高溫空氣，該多個熱風(fēng)噴管11的輸入ロ經(jīng)由管道與該空氣流量控制閥14的輸出口連接，該空氣流量控制閥14的輸入口經(jīng)由管道與該間接式熱交換器10的輸出ロ連接，該間接式熱交換器10的輸入口經(jīng)由管道與風(fēng)機9的輸出口連接，該風(fēng)機9的輸入口經(jīng)由管道與空氣輸入口 13連接，如圖I，該間接式熱交換器10上設(shè)有余熱氣體進口和余熱氣體出口，該余熱氣體進ロ、余熱氣體出口分別與余熱供給設(shè)備(圖中未示出)的輸出口、輸入口連接，該復(fù)合分解罐12的底部設(shè)有輸出脫硝用氨還原劑的輸出口，該輸出脫硝用氨還原劑的輸出口經(jīng)由氨氣注入器15而與燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)(圖中未示出)的注入ロ連接，該尿素泵2、分流閥3、溶液循環(huán)泵5、背壓控制閥6、流量分配裝置7、風(fēng)機9、間接式熱交換器10、空氣流量控制閥14的控制端分別與控制系統(tǒng)(圖中未示出)的相應(yīng)控制端連接。如圖I，在實際設(shè)計中，該多個熱風(fēng)噴管11可設(shè)置在復(fù)合分解罐12內(nèi)的頂部，而在實際設(shè)計中，多個熱風(fēng)噴管11可排列成環(huán)狀而設(shè)置在復(fù)合分解罐12的內(nèi)壁上，且多個尿素溶液霧化噴嘴8可排列成環(huán)狀而設(shè)置在復(fù)合分解罐12的內(nèi)壁上。在實際設(shè)計中，為了防止尿素復(fù)合分解反應(yīng)過程中生成的強酸對復(fù)合分解罐12的腐蝕，復(fù)合分解罐12采用不銹鋼等防腐材料制作。并且，為了使尿素復(fù)合分解反應(yīng)快速順利進行，復(fù)合分解罐12的高度和寬度可根據(jù)熱風(fēng)噴管11噴射高溫空氣的速度以及尿素溶液霧化噴嘴8噴射霧化尿素溶液的速度來合理設(shè)計，以使復(fù)合分解罐12的高度和寬度有助于尿素復(fù)合分解反應(yīng)的快速順利進行。在實際設(shè)計中，控制系統(tǒng)可采用氨還原劑制備工藝快速跟蹤燃燒設(shè)備負荷變化控制調(diào)節(jié)技術(shù)、自適應(yīng)控制及前反饋控制技術(shù)，以使本實用新型可跟蹤燃燒設(shè)備的負荷變化及煙氣NOx含量變化來及時調(diào)整尿素溶液加入量和氨還原劑注入量，使本實用新型通過尿素復(fù)合分解法制備出的氨還原劑可隨時滿足燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)進行煙氣脫硝反應(yīng)時實際對氨還原劑的所需量。在本實用新型中，尿素泵2、溶液循 環(huán)泵5為循環(huán)泵，溶解罐I、分流閥3、儲液罐4、背壓控制閥6、流量分配裝置7、復(fù)合分解罐12、間接式熱交換器10、空氣流量控制閥14等均為公知設(shè)備，控制系統(tǒng)屬于公知電子技術(shù)，故它們的具體構(gòu)成不再在這里詳述。本實用新型的工作原理和過程為如圖I，尿素顆粒(固體)從尿素輸入口輸入溶解罐I中，水從水輸入口輸入溶解罐I中，在溶解罐I中，水和尿素顆粒混合后溶解成尿素溶液，該尿素溶液經(jīng)由分流閥3將部分尿素溶液往復(fù)回流至溶解罐I中，使得溶解罐I內(nèi)的尿素溶液充分攪拌均勻，當溶解罐I輸出的尿素溶液達到設(shè)定質(zhì)量濃度(例如質(zhì)量濃度為40 50% )時，達到設(shè)定質(zhì)量濃度的尿素溶液經(jīng)由尿素泵2、分流閥3被送入儲液罐4中存儲。然后，儲液罐4中存儲的尿素溶液經(jīng)由溶液循環(huán)泵5、背壓控制閥6、流量分配裝置7而被送入尿素溶液霧化噴嘴8，尿素溶液霧化噴嘴8將尿素溶液霧化向下噴出。在實際應(yīng)用中，流量分配裝置7會根據(jù)實際制備氨還原劑所需量而控制輸入尿素溶液霧化噴嘴8內(nèi)的尿素溶液流量。而當尿素溶液流量超過實際所需時，通過流量分配裝置7對背壓控制閥6的背壓控制，多余的尿素溶液會經(jīng)由背壓控制閥6被回流至儲液罐4內(nèi)。如圖1，空氣從空氣輸入口 13進入，并經(jīng)由風(fēng)機9被送入間接式熱交換器10中。在間接式熱交換器10內(nèi)，空氣被余熱供給設(shè)備提供的余熱氣體加熱(間接式熱交換器10輸出的余熱氣體使空氣升溫后又返回余熱供給設(shè)備，進入后續(xù)流程)，而后輸出達到設(shè)定溫度的高溫空氣(例如，加熱為400 650°C的熱空氣)，該高溫空氣經(jīng)由空氣流量控制閥14進行流量控制后被送入熱風(fēng)噴管11，熱風(fēng)噴管11將高溫空氣霧化后向下噴出。于是，在復(fù)合分解罐12內(nèi)，高溫空氣與尿素溶液混合，迅速、連續(xù)地進行下面式I)示出的熱解反應(yīng)和式2)示出的水解反應(yīng)，即，使在適當溫度條件下處于活性狀態(tài)的尿素迅速經(jīng)熱解分解成NH3和HNCO (異氰酸)，而后HNCO又迅速與水反應(yīng)，最終經(jīng)水解生成NH3和CO2 (熱解-水解復(fù)合分解)，從復(fù)合分解罐12底部的輸出口輸出高溫空氣與氨氣的混合氣體，即脫硝用氨還原劑，從而，該脫硝用氨還原劑經(jīng)由氨氣注入器15通過噴氨格柵及時送入燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)內(nèi)，用于完成脫硝反應(yīng)。CO (NH2) 2 — NH3+HNC0 I)HNC0+H20 — NH3+C02 2)本實用新型的優(yōu)點是I、本實用新型可快速制備出供給燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)進行煙氣脫硝反應(yīng)所需的脫硝用氨還原劑，供給及時、快速，可滿足燃燒設(shè)備中的脫硝系統(tǒng)煙氣脫硝反應(yīng)所需，確保脫硝效率。2、本實用新型易于操作，投切速度快，運行穩(wěn)定可靠。3、本實用新型制備氨還原劑的化學(xué)反應(yīng)過程迅速，可有效避免中間過程的副作用，且無氨駐留，有效避免了氨泄漏。4、本實用新型無高壓設(shè)備，免除了氨氣燃爆隱患，且無需設(shè)置防火和安全間距，占地面積小。5、本實用新型中采用間接式熱交換方式對空氣進行加熱，充分利用了其他設(shè)備的余熱，大大降低了能耗。以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術(shù)原理，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實用新型保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置，其特征在于它包括溶解罐、分流閥、儲液罐、背壓控制閥、流量分配裝置、復(fù)合分解罐、間接式熱交換器、空氣流量控制閥，其中 該溶解罐設(shè)有尿素輸入ロ、水輸入ロ，該溶解罐的輸出ロ經(jīng)由管道與尿素泵的輸入ロ連接，該尿素泵的輸出口經(jīng)由管道與該分流閥的輸入口連接，該分流閥的回流ロ經(jīng)由管道與該溶解罐的回流輸入口連接，該分流閥的輸出口經(jīng)由管道與該儲液罐的輸入口連接，該儲液罐的輸出口經(jīng)由管道與溶液循環(huán)泵的輸入口連接，該溶液循環(huán)泵的輸出口經(jīng)由管道與該背壓控制閥的輸入口連接，該背壓控制閥的回流ロ經(jīng)由管道與該儲液罐的回流輸入口連接，該背壓控制閥的輸出口經(jīng)由管道與該流量分配裝置的輸入口連接，該流量分配裝置的輸出口經(jīng)由管道與多個尿素溶液霧化噴嘴的輸入口連接，該多個尿素溶液霧化噴嘴設(shè)置在該復(fù)合分解罐內(nèi)，在該復(fù)合分解罐內(nèi)、該多個尿素溶液霧化噴嘴的上方設(shè)有多個熱風(fēng)噴管，該多個熱風(fēng)噴管的輸入ロ經(jīng)由管道與該空氣流量控制閥的輸出ロ連接，該空氣流量控制閥的輸入口經(jīng)由管道與該間接式熱交換器的輸出口連接，該間接式熱交換器的輸入ロ經(jīng)由管道與風(fēng)機的輸出口連接，該風(fēng)機的輸入口經(jīng)由管道與空氣輸入口連接，該復(fù)合分解罐的底 部設(shè)有輸出脫硝用氨還原劑的輸出口，該尿素泵、分流閥、溶液循環(huán)泵、背壓控制閥、流量分 配裝置、風(fēng)機、間接式熱交換器、空氣流量控制閥的控制端分別與控制系統(tǒng)的相應(yīng)控制端連接。
2.如權(quán)利要求I所述的間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置，其特征在于所述多 個熱風(fēng)噴管設(shè)置在所述復(fù)合分解罐內(nèi)的頂部。
3.如權(quán)利要求I或2所述的間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置，其特征在于所述多個熱風(fēng)噴管排列成環(huán)狀而設(shè)置在所述復(fù)合分解罐的內(nèi)壁上，且所述多個尿素溶液霧化噴嘴排列成環(huán)狀而設(shè)置在所述復(fù)合分解罐的內(nèi)壁上。
4.如權(quán)利要求I所述的間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置，其特征在于所述間接式熱交換器上設(shè)有余熱氣體進ロ和余熱氣體出ロ，該余熱氣體進ロ、余熱氣體出ロ分別與余熱供給設(shè)備的輸出口、輸入口連接。
5.如權(quán)利要求I所述的間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置，其特征在于所述復(fù)合分解罐采用不銹鋼材料制成。
專利摘要本實用新型公開了一種間接熱交換法脫硝還原劑制備供應(yīng)裝置，包括溶解罐，溶解罐的輸出口經(jīng)由尿素泵與分流閥的輸入口連接，分流閥的回流口與溶解罐的回流輸入口連接，分流閥的輸出口與儲液罐的輸入口連接，儲液罐的輸出口經(jīng)由溶液循環(huán)泵、背壓控制閥與流量分配裝置的輸入口連接，背壓控制閥的回流口與儲液罐的回流輸入口連接，流量分配裝置的輸出口與設(shè)置在復(fù)合分解罐內(nèi)的多個尿素溶液霧化噴嘴連接，復(fù)合分解罐內(nèi)、尿素溶液霧化噴嘴上方設(shè)有多個熱風(fēng)噴管，熱風(fēng)噴管的輸入口經(jīng)由空氣流量控制閥、間接式熱交換器、風(fēng)機與空氣輸入口連接。本實用新型可快速制備出供給燃燒設(shè)備的脫硝系統(tǒng)進行煙氣脫硝反應(yīng)所需的氨還原劑，且節(jié)能環(huán)保。
文檔編號B01D53/96GK202497821SQ20122010915
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者周友, 苗燦, 賈建國, 趙猛 申請人:北京西山新干線環(huán)保設(shè)備有限公司