专利名称：用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置的制作方法
技术领域：
用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置技术领域[0001]本实用新型涉及废气净化技术领域，尤其涉及一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨 气、氨水一体发生装置。
背景技术：
[0002]目前，化石燃料燃烧对大气造成污染的烟气主要有二氧化硫及氮氧化物。水泥生 产线由于其特定的工艺流程，燃烧温度必须控制在很高的温度下，这样就造成氮氧化物的 大量产生。处理烟气氮氧化物主要有SNCR方法及SCR方法。其中，SNCR系统简单，投资少， 但脱硝效率低，而SCR方法系统复杂，投资大，脱硝效率高。由于选用氨气作为还原剂的烟 气脱硝技术投资少、系统稳定，因此一般的水泥窑烟气脱硝，首先应用SNCR方法。在该方法 不能满足烟气排放标准的情况下再增加SCR烟气脱硝的措施。SNCR方法一般采用氨水作为 还原剂，SCR米用氨气与空气的混合气体作为还原剂，还原剂一般由纯度很高的液氨制取。 在制取氨气过程中，液氨经过节流后由于焦耳汤姆逊效应温度降低，为防止氨气使用过程 中出现管外结霜、结冰的现象，需提供额外热源加热液氨，而在制备氨水过程中，液氨与水 反应要释放大量的热，为防止氨水制备器内发生沸腾，要求该系统一般需要配置冷却循环 回路，包含凉水塔、循环水泵及必要的管道，该回路设备由于防火间距的要求，占地面积较 大，此外，冷却塔与循环水泵一直处于工作状态，若发生事故将导致整个脱硝系统的瘫痪， 因此，亟待设计出一种降低基建投入成本，减少污染排放，并能充分利用氨水制备生热且占 地面积小的氨水、氨气一体发生设备。实用新型内容[0003]为了克服上述所存在的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可显著低基建 投入成本，减少污染排放，占地面积小的，并能充分利用氨水制备生热的水泥生产线脱硝的 氨气、氨水发生装置。[0004]为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现一种用于水泥生产线烟 气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，包括管程和壳程。管程包括液氨管、软水管和加热管，壳 程为密闭的发生容器，其中液氨管总路一分为二，其中一支管路经发生容器引出，管侧设有 压力控制阀，另一支管路则与软水管相接，而软水管出口端连接在发生容器一侧，加热管则 经发生容器下部引出；所述的液氨管的总路和支管路、软水管和加热管上均设置有调节阀， 发生容器上连接有输出管。本装置利用液氨与软水在发生容器内混合生成热量，并辅以加 热管对引入容器内的液氨管内的液氨加热，并通过对发生容器内温度控制监控，自动调节 加热管内蒸汽或热水或冷水流量，从而实现在一体化装置内一次性完成了氨水和氨气的制 备及液氨加热的操作。[0005]作为优化，所述的液氨管经发生容器引出的支管路自发生容器顶部引入，并在容 器内延伸后自发生容器顶部引出，作进一步优化，所述的液氨管支管路在发生容器内的延 伸段呈螺旋状，有利于液氨在发生容器内的支管路充分受热，便于氨由液态向气态的的转换发生。[0006]作为优化，所述的加热管上设置的调节阀为电动调节阀，便于根据监控结果进行 加热控制，提高操控的自动化程度。[0007]作为优化，所述的发生容器内液氨管的支管路位于加热管的侧上方，有利于提高 利用加热管加热时对液氨加热效率。[0008]作为优化，所述的液氨管支管路通过焊接的方式与软水管连接，节省了金属材料， 减轻结构重量且结构强度高，接头密封性好。[0009]作为优化，所述的液氨管的引入发生容器的支管路管壁通过焊接的方式与发生容 器密封连接，节省了金属材料，减轻结构重量且结构强度高，接头密封性好。[0010]作为优化，所述的加热管管壁通过焊接的方式与发生容器密封连接，节省了金属 材料，减轻结构重量且结构强度高，接头密封性好。[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型可一次性完成了氨水和 氨气的制备及液氨加热的操作，充分利用了液氨与水反应放出的热量，减轻了外来热源的 热负荷，省却了对冷却循环回路的诸多设备的使用，减少了控制参数，降低不稳定的安全生 产影响因素，同时极大的节省了设备占用的空间，避免了大量的场地基建的投资。
[0012]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中[0013]图1是本实用新型结构示意图。[0014]图中标记液氨管1、一支管路1-1、二支管路1-2、软水管2、加热管3、发生容器4、 输出管5。
具体实施方式
[0015]
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。[0016]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0017]如图1所示，本实用新型为一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生 装置，包括管程和壳程。管程包括液氨管1、软水管2和加热管3，壳程为密闭的发生容器4， 其中液氨管总路一分为二，其中一支管路1-1经发生容器引出，一支管路1-1自发生容器4 顶部引入，在发生容器内的延伸管段呈螺旋状，并从发生容器4顶部引出，引出的管段上设 有压力控制阀，引入发生容器4的一支管路1-1管壁通过焊接的方式与发生容器4密封连 接。二支管路1-2则通过焊接的方式与软水管2管体相接，而软水管2出口端同样通过焊 接的方式连接在发生容器4 一侧，加热管3则经发生容器4 一侧下部引入，并从发生容器4 另一侧引出，引入发生容器4的加热管2管壁通过焊接的方式与发生容器密封连接。液氨 管I的一支路管1-1与加热管4均有管段置于发生容器4内，其中一支管路1-1的管段位 于加热管2的管段的侧上方。在液氨管I总路、一支管路1-1、二支管路1-2、软水管2上均 设置有调节阀，方便进行流量控制，而加热管3上设置有电动调节阀，便于根据监控结果进 行加热控制，提高操控的自动化程度，而发生容器4上连接有输出管5，用于发生的氨水的输出。各管程和壳程的连接方式均采用焊接的方式连接，节省了金属材料，减轻结构重量且 结构强度高，接头密封性好。[0018]本装置使用时，先打开液氨管I总路、二支管路1-2以及软水管2上的调节阀，此 时液氨为单流向流动，即从总路分流到一支管路1-2中的液氨注入到软水管2中，并与软水 混合后注入发生容器4内，由于液氨与软水直接接触释放大量的热量，并汇集于作为壳程 的发生容器4内，并保持一定的温度，此时可打开一支管路1-1的调节阀，液氨管I总路的 一部分液氨分流流向一支管路1-1，沿着管路进入位于发生容器4内的管段，利用汇集与发 生容器4内的具有一定温度的氨水对次管段的液氨进行加热。在本装置中主要设计要点在 于保证壳程内氨水溶液的温度，若氨水温度低至液氨不能汽化的温度，则通过调节阀加热 管2内蒸汽或热水量，提高氨水温度至液氨气化温度，若氨水温度较高，再通过调节阀减小 或关断加热管2内蒸汽或热水量。液氨蒸发是浸在氨水中的一支路管1-1经水浴加热至氨 气的过程，充分利用了液氨与软水直接混合释放的热量，并辅以加热管3对壳程内氨水的 温度进行控制。氨水受热气化后，以气体的形态沿着一支管路1-1往外输送至SNCR系统， 而随着液氨与软水的不断混合注入，发生容器4内的氨水不断汇集，并经过容器上设置的 输出管5输送至SCR系统。本装置同时完成氨气制备、氨水制备，节省了原来冷却塔及给水 泵的投资及运行费用，节省了部分加热液氨所需热源的热量，降低了原来冷却塔热污染的 排放，减小了设备占地面积，提高了场地的利用率。[0019]加热管3可由电动调节阀控制其开度，根据发生容器4侧的温度反馈进行控制，另 一侧一支管路1-1的液氨的流量由进入设备前的调节阀控制，两部分都浸在发生容器4内 的氨水溶液中，而氨水溶液则由二支管路1-2的液氨与软水管2提供的软水混合生成，通过 调节阀对二支管路1-2与软水管2开度进行控制，其混合出口的液体为一定浓度的氨水。 若由于环境温度或其他条件出现极端情况，可将蒸汽或热水改为冷水用以冷却制备器中的 氨水温度。通常，将作为壳程的发生容器4内的中氨水温度控制在40°C左右，当温度超过 55°C，则切断加热热源，并在控制室DCS上报警显示。一支管路1-1侧装有压力控制阀将气 氨压力控制在O. 2MPa左右，当氨气出口压力达O. 38MPa时，切断液氨进料，一支管路1_1和 发生容器4上均装设安全阀，防止设备压力异常过高，保证设备安全。[0020]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，包括管程和壳程，其特征在于所述的管程包括液氨管、软水管和加热管，所述的壳程为密闭的发生容器，其中液氨管总路一分为二，其中一支管路经发生容器引出，管侧设有压力控制阀，另一支管路则与软水管相接，而软水管出口端连接在发生容器一侧，加热管则经发生容器下部引出；所述的液氨管的总路和支管路、软水管和加热管上均设置有调节阀，发生容器上连接有输出管。
2.根据权利要求1所述的一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，其特征在于所述的液氨管经发生容器引出的支管路自发生容器顶部引入，并在容器内延伸后自发生容器顶部引出。
3.根据权利要求2所述的一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，其特征在于所述的液氨管支管路在发生容器内的延伸段呈螺旋状。
4.根据权利要求1所述的一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，其特征在于所述的加热管上设置的调节阀为电动调节阀。
5.根据权利要求1所述的一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，其特征在于所述的发生容器内液氨管的支管路位于加热管的侧上方。
6.根据权利要求1所述的一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，其特征在于所述的液氨管支管路通过焊接的方式与软水管连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，其特征在于所述的液氨管的引入发生容器的支管路管壁通过焊接的方式与发生容器密封连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，其特征在于所述的加热管管壁通过焊接的方式与发生容器密封连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于水泥生产线烟气脱硝的氨气、氨水一体发生装置，其中管程包括液氨管、软水管和加热管，壳程为密闭的发生容器，其中液氨管总路一分为二，其中一支管路经发生容器引出，管侧设有压力控制阀，另一支管路则与软水管相接，而软水管出口端连接在发生容器一侧，加热管则经发生容器下部引出，本装置利用液氨与软水在发生容器内混合生成热量，并辅以加热管对引入容器内的液氨管内的液氨加热，并通过对发生容器内温度控制监控，自动调节加热管内蒸汽或热水或冷水流量，从而实现在一体化装置内一次性完成了氨水和氨气的制备及液氨加热的操作。
文档编号B01D53/56GK202823123SQ20122047824
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者王许稳, 张建重, 陈江龙, 陈黎, 唐宏伟 申请人:四川川润动力设备有限公司