專利名稱：用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及廢氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨 氣、氨水一體發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
[0002]目前，化石燃料燃燒對大氣造成污染的煙氣主要有二氧化硫及氮氧化物。水泥生 產(chǎn)線由于其特定的工藝流程，燃燒溫度必須控制在很高的溫度下，這樣就造成氮氧化物的 大量產(chǎn)生。處理煙氣氮氧化物主要有SNCR方法及SCR方法。其中，SNCR系統(tǒng)簡單，投資少， 但脫硝效率低，而SCR方法系統(tǒng)復(fù)雜，投資大，脫硝效率高。由于選用氨氣作為還原劑的煙 氣脫硝技術(shù)投資少、系統(tǒng)穩(wěn)定，因此一般的水泥窯煙氣脫硝，首先應(yīng)用SNCR方法。在該方法 不能滿足煙氣排放標準的情況下再增加SCR煙氣脫硝的措施。SNCR方法一般采用氨水作為 還原劑，SCR米用氨氣與空氣的混合氣體作為還原劑，還原劑一般由純度很高的液氨制取。 在制取氨氣過程中，液氨經(jīng)過節(jié)流后由于焦耳湯姆遜效應(yīng)溫度降低，為防止氨氣使用過程 中出現(xiàn)管外結(jié)霜、結(jié)冰的現(xiàn)象，需提供額外熱源加熱液氨，而在制備氨水過程中，液氨與水 反應(yīng)要釋放大量的熱，為防止氨水制備器內(nèi)發(fā)生沸騰，要求該系統(tǒng)一般需要配置冷卻循環(huán) 回路，包含涼水塔、循環(huán)水泵及必要的管道，該回路設(shè)備由于防火間距的要求，占地面積較 大，此外，冷卻塔與循環(huán)水泵一直處于工作狀態(tài)，若發(fā)生事故將導(dǎo)致整個脫硝系統(tǒng)的癱瘓， 因此，亟待設(shè)計出一種降低基建投入成本，減少污染排放，并能充分利用氨水制備生熱且占 地面積小的氨水、氨氣一體發(fā)生設(shè)備。實用新型內(nèi)容[0003]為了克服上述所存在的技術(shù)缺陷，本實用新型的目的在于提供一種可顯著低基建 投入成本，減少污染排放，占地面積小的，并能充分利用氨水制備生熱的水泥生產(chǎn)線脫硝的 氨氣、氨水發(fā)生裝置。[0004]為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種用于水泥生產(chǎn)線煙 氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，包括管程和殼程。管程包括液氨管、軟水管和加熱管，殼 程為密閉的發(fā)生容器，其中液氨管總路一分為二，其中一支管路經(jīng)發(fā)生容器引出，管側(cè)設(shè)有 壓力控制閥，另一支管路則與軟水管相接，而軟水管出口端連接在發(fā)生容器一側(cè)，加熱管則 經(jīng)發(fā)生容器下部引出；所述的液氨管的總路和支管路、軟水管和加熱管上均設(shè)置有調(diào)節(jié)閥， 發(fā)生容器上連接有輸出管。本裝置利用液氨與軟水在發(fā)生容器內(nèi)混合生成熱量，并輔以加 熱管對引入容器內(nèi)的液氨管內(nèi)的液氨加熱，并通過對發(fā)生容器內(nèi)溫度控制監(jiān)控，自動調(diào)節(jié) 加熱管內(nèi)蒸汽或熱水或冷水流量，從而實現(xiàn)在一體化裝置內(nèi)一次性完成了氨水和氨氣的制 備及液氨加熱的操作。[0005]作為優(yōu)化，所述的液氨管經(jīng)發(fā)生容器引出的支管路自發(fā)生容器頂部引入，并在容 器內(nèi)延伸后自發(fā)生容器頂部引出，作進一步優(yōu)化，所述的液氨管支管路在發(fā)生容器內(nèi)的延 伸段呈螺旋狀，有利于液氨在發(fā)生容器內(nèi)的支管路充分受熱，便于氨由液態(tài)向氣態(tài)的的轉(zhuǎn)換發(fā)生。[0006]作為優(yōu)化，所述的加熱管上設(shè)置的調(diào)節(jié)閥為電動調(diào)節(jié)閥，便于根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進行 加熱控制，提高操控的自動化程度。[0007]作為優(yōu)化，所述的發(fā)生容器內(nèi)液氨管的支管路位于加熱管的側(cè)上方，有利于提高 利用加熱管加熱時對液氨加熱效率。[0008]作為優(yōu)化，所述的液氨管支管路通過焊接的方式與軟水管連接，節(jié)省了金屬材料， 減輕結(jié)構(gòu)重量且結(jié)構(gòu)強度高，接頭密封性好。[0009]作為優(yōu)化，所述的液氨管的引入發(fā)生容器的支管路管壁通過焊接的方式與發(fā)生容 器密封連接，節(jié)省了金屬材料，減輕結(jié)構(gòu)重量且結(jié)構(gòu)強度高，接頭密封性好。[0010]作為優(yōu)化，所述的加熱管管壁通過焊接的方式與發(fā)生容器密封連接，節(jié)省了金屬 材料，減輕結(jié)構(gòu)重量且結(jié)構(gòu)強度高，接頭密封性好。[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是本實用新型可一次性完成了氨水和 氨氣的制備及液氨加熱的操作，充分利用了液氨與水反應(yīng)放出的熱量，減輕了外來熱源的 熱負荷，省卻了對冷卻循環(huán)回路的諸多設(shè)備的使用，減少了控制參數(shù)，降低不穩(wěn)定的安全生 產(chǎn)影響因素，同時極大的節(jié)省了設(shè)備占用的空間，避免了大量的場地基建的投資。


[0012]本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中[0013]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖中標記液氨管1、一支管路1-1、二支管路1-2、軟水管2、加熱管3、發(fā)生容器4、 輸出管5。
具體實施方式
[0015]
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。[0016]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0017]如圖1所示，本實用新型為一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生 裝置，包括管程和殼程。管程包括液氨管1、軟水管2和加熱管3，殼程為密閉的發(fā)生容器4， 其中液氨管總路一分為二，其中一支管路1-1經(jīng)發(fā)生容器引出，一支管路1-1自發(fā)生容器4 頂部引入，在發(fā)生容器內(nèi)的延伸管段呈螺旋狀，并從發(fā)生容器4頂部引出，引出的管段上設(shè) 有壓力控制閥，引入發(fā)生容器4的一支管路1-1管壁通過焊接的方式與發(fā)生容器4密封連 接。二支管路1-2則通過焊接的方式與軟水管2管體相接，而軟水管2出口端同樣通過焊 接的方式連接在發(fā)生容器4 一側(cè)，加熱管3則經(jīng)發(fā)生容器4 一側(cè)下部引入，并從發(fā)生容器4 另一側(cè)引出，引入發(fā)生容器4的加熱管2管壁通過焊接的方式與發(fā)生容器密封連接。液氨 管I的一支路管1-1與加熱管4均有管段置于發(fā)生容器4內(nèi)，其中一支管路1-1的管段位 于加熱管2的管段的側(cè)上方。在液氨管I總路、一支管路1-1、二支管路1-2、軟水管2上均 設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，方便進行流量控制，而加熱管3上設(shè)置有電動調(diào)節(jié)閥，便于根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進 行加熱控制，提高操控的自動化程度，而發(fā)生容器4上連接有輸出管5，用于發(fā)生的氨水的輸出。各管程和殼程的連接方式均采用焊接的方式連接，節(jié)省了金屬材料，減輕結(jié)構(gòu)重量且 結(jié)構(gòu)強度高，接頭密封性好。[0018]本裝置使用時，先打開液氨管I總路、二支管路1-2以及軟水管2上的調(diào)節(jié)閥，此 時液氨為單流向流動，即從總路分流到一支管路1-2中的液氨注入到軟水管2中，并與軟水 混合后注入發(fā)生容器4內(nèi)，由于液氨與軟水直接接觸釋放大量的熱量，并匯集于作為殼程 的發(fā)生容器4內(nèi)，并保持一定的溫度，此時可打開一支管路1-1的調(diào)節(jié)閥，液氨管I總路的 一部分液氨分流流向一支管路1-1，沿著管路進入位于發(fā)生容器4內(nèi)的管段，利用匯集與發(fā) 生容器4內(nèi)的具有一定溫度的氨水對次管段的液氨進行加熱。在本裝置中主要設(shè)計要點在 于保證殼程內(nèi)氨水溶液的溫度，若氨水溫度低至液氨不能汽化的溫度，則通過調(diào)節(jié)閥加熱 管2內(nèi)蒸汽或熱水量，提高氨水溫度至液氨氣化溫度，若氨水溫度較高，再通過調(diào)節(jié)閥減小 或關(guān)斷加熱管2內(nèi)蒸汽或熱水量。液氨蒸發(fā)是浸在氨水中的一支路管1-1經(jīng)水浴加熱至氨 氣的過程，充分利用了液氨與軟水直接混合釋放的熱量，并輔以加熱管3對殼程內(nèi)氨水的 溫度進行控制。氨水受熱氣化后，以氣體的形態(tài)沿著一支管路1-1往外輸送至SNCR系統(tǒng)， 而隨著液氨與軟水的不斷混合注入，發(fā)生容器4內(nèi)的氨水不斷匯集，并經(jīng)過容器上設(shè)置的 輸出管5輸送至SCR系統(tǒng)。本裝置同時完成氨氣制備、氨水制備，節(jié)省了原來冷卻塔及給水 泵的投資及運行費用，節(jié)省了部分加熱液氨所需熱源的熱量，降低了原來冷卻塔熱污染的 排放，減小了設(shè)備占地面積，提高了場地的利用率。[0019]加熱管3可由電動調(diào)節(jié)閥控制其開度，根據(jù)發(fā)生容器4側(cè)的溫度反饋進行控制，另 一側(cè)一支管路1-1的液氨的流量由進入設(shè)備前的調(diào)節(jié)閥控制，兩部分都浸在發(fā)生容器4內(nèi) 的氨水溶液中，而氨水溶液則由二支管路1-2的液氨與軟水管2提供的軟水混合生成，通過 調(diào)節(jié)閥對二支管路1-2與軟水管2開度進行控制，其混合出口的液體為一定濃度的氨水。 若由于環(huán)境溫度或其他條件出現(xiàn)極端情況，可將蒸汽或熱水改為冷水用以冷卻制備器中的 氨水溫度。通常，將作為殼程的發(fā)生容器4內(nèi)的中氨水溫度控制在40°C左右，當溫度超過 55°C，則切斷加熱熱源，并在控制室DCS上報警顯示。一支管路1-1側(cè)裝有壓力控制閥將氣 氨壓力控制在O. 2MPa左右，當氨氣出口壓力達O. 38MPa時，切斷液氨進料，一支管路1_1和 發(fā)生容器4上均裝設(shè)安全閥，防止設(shè)備壓力異常過高，保證設(shè)備安全。[0020]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，包括管程和殼程，其特征在于所述的管程包括液氨管、軟水管和加熱管，所述的殼程為密閉的發(fā)生容器，其中液氨管總路一分為二，其中一支管路經(jīng)發(fā)生容器引出，管側(cè)設(shè)有壓力控制閥，另一支管路則與軟水管相接，而軟水管出口端連接在發(fā)生容器一側(cè)，加熱管則經(jīng)發(fā)生容器下部引出；所述的液氨管的總路和支管路、軟水管和加熱管上均設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，發(fā)生容器上連接有輸出管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，其特征在于所述的液氨管經(jīng)發(fā)生容器引出的支管路自發(fā)生容器頂部引入，并在容器內(nèi)延伸后自發(fā)生容器頂部引出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，其特征在于所述的液氨管支管路在發(fā)生容器內(nèi)的延伸段呈螺旋狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，其特征在于所述的加熱管上設(shè)置的調(diào)節(jié)閥為電動調(diào)節(jié)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，其特征在于所述的發(fā)生容器內(nèi)液氨管的支管路位于加熱管的側(cè)上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，其特征在于所述的液氨管支管路通過焊接的方式與軟水管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，其特征在于所述的液氨管的引入發(fā)生容器的支管路管壁通過焊接的方式與發(fā)生容器密封連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，其特征在于所述的加熱管管壁通過焊接的方式與發(fā)生容器密封連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于水泥生產(chǎn)線煙氣脫硝的氨氣、氨水一體發(fā)生裝置，其中管程包括液氨管、軟水管和加熱管，殼程為密閉的發(fā)生容器，其中液氨管總路一分為二，其中一支管路經(jīng)發(fā)生容器引出，管側(cè)設(shè)有壓力控制閥，另一支管路則與軟水管相接，而軟水管出口端連接在發(fā)生容器一側(cè)，加熱管則經(jīng)發(fā)生容器下部引出，本裝置利用液氨與軟水在發(fā)生容器內(nèi)混合生成熱量，并輔以加熱管對引入容器內(nèi)的液氨管內(nèi)的液氨加熱，并通過對發(fā)生容器內(nèi)溫度控制監(jiān)控，自動調(diào)節(jié)加熱管內(nèi)蒸汽或熱水或冷水流量，從而實現(xiàn)在一體化裝置內(nèi)一次性完成了氨水和氨氣的制備及液氨加熱的操作。
文檔編號B01D53/56GK202823123SQ20122047824
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者王許穩(wěn), 張建重, 陳江龍, 陳黎, 唐宏偉 申請人:四川川潤動力設(shè)備有限公司