卧式高效液氨蒸发器的制作方法

本实用新型涉及火力发电烟气脱硝工艺技术领域，尤其是涉及一种卧式高效液氨蒸发器。

背景技术：

在火力发电烟气脱硝工艺中，一般会用到氨气。通常情况下，氨气是由液氨通过蒸发器吸热气化产生。由于液氨具有一定危险性，所以要建独立的氨区，并强制安装大量防火、防雷、防爆等设备，系统较为复杂，成本也很高。

传统的蒸发器是采用水浴式蒸发器原理，气化量较小，设备体积也很大，仅能满足一两台锅炉的供氨量。而借鉴石化天然气行业采用的蒸汽立管夹套蒸发原理，蒸发量变大了，但又难以控制氨气用量小的工况下同步实现蒸发量变小的问题。

本公司申请的高效液氨蒸发器(立式)虽然能解决上述问题，但是仍然存在如下弊端：

1、热交换量与液氨液位的高低存在变量关系，难以控制输出端的气氨需求量；

2、较小蒸发量的工况下会出现氨罐内无法注入液氨，蒸汽来不及冷凝而造成氨罐顶部温度过高，浪费能源。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种卧式高效液氨蒸发器，其不仅能够实现多台锅炉全程可调气化输出氨气，还能够节省氨区投建成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种卧式高效液氨蒸发器，其包括：具有冷凝水出口的卧式冷凝水罐体；具有液氨入口、气氨出口的卧式液氨罐体；卧式冷凝水罐体的左、右端部呈开口状且设置有法兰盘，卧式冷凝水罐体的左开口端、右开口端分别设置有左开口封闭端、右开口封闭端，卧式冷凝水罐体内部为冷凝水室；卧式液氨罐体与卧式冷凝水罐体的顶部相连而让卧式液氨罐体悬置于卧式冷凝水罐体的冷凝水室中，卧式液氨罐体自左向右设置有多层穿过液氨室的外蒸汽管，每层外蒸汽管的数量为多根；

卧式冷凝水罐体的左开口封闭端设置有蒸汽室，左开口封闭端设置有与多层外蒸汽管配合的多层内蒸汽管，卧式液氨罐体的左封闭端设置有供内蒸汽管插入外蒸汽管的插入口，蒸汽室的蒸汽自内蒸汽管进入到外蒸汽管的右端部，而后自内蒸汽管与外蒸汽管之间的间隙返回卧式液氨罐体左端部所设插入口，最后进入到冷凝水室。

与现有技术相比，本实用新型提供的高效液氨蒸发器由于具有多组蒸汽加热组件，可以根据气氨输出工况任意排列组合出合适的蒸汽加热组件进行工作，蒸汽冷凝水二次利用腔体积蓄的蒸汽冷凝水余温不仅能够实现冷凝水热量的回收利用，而且能够在关闭所有蒸汽加热组件的情况下仍能够维持一定时间的液氨气化作业，或者是伴随最低工况下所开启的一组蒸汽加热组件进行工作，此种工作模式实现了不管是多台还是单台锅炉都能够实现气氨输出量的可调化，对于气氨输出量较大的高负荷输出也能够满足气氨供应要求，为用户节省氨区投建成本起到至关重要的作用；而由于液氨罐体外部设置夹套罐体，从而避免冷凝水泄漏滴落到蒸汽输送管道而造成蒸汽输送管道油漆出现气蚀，有效提高整套设备的工作寿命。与此同时，进一步改进后的本实用新型还具有如下优点：

1、由于卧式状态可以让换热管完全浸入液氨内，使得输出气氨的蒸发量成为可控的常量；

2、氨罐不会出现冷热不均现象；

3、冷凝水可以进一步和液氨做水浴式交换，从而进一步降低能耗。

综上，本实用新型小到50kg/h---2000kg/h无缝平滑变换，解决了从一台炉30％的发电量到8台炉满负荷运行都能做到平滑变化，满足以上工况用氨量。这是迄今为止世界独一无二的液氨蒸发设备。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，卧式冷凝水罐体的顶部自左向右贯通设置有卧式液氨罐体安装口，卧式液氨罐体焊接安装于卧式液氨罐体安装口处。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，多层外蒸汽管的分布形式为：下一层外蒸汽管的数量小于上一层外蒸汽管的数量。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，卧式液氨罐体的左端部与卧式冷凝水罐体的距离为dmm，d＞0。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，卧式冷凝水罐体的直径大于卧式液氨罐体的直径。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，液氨入口靠近卧式液氨罐体的右端部设置，气氨出口靠近卧式液氨罐体的左端部设置，液氨入口的输入管道竖向延伸至卧式液氨罐体所设外蒸汽管处。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，左开口封闭端、右开口封闭端设置有与卧式冷凝水罐体的法兰盘配合的外法兰盘，左开口封闭端、右开口封闭端与卧式冷凝水罐体通过法兰结构可拆卸地连为一体，左开口封闭端、右开口封闭端与卧式冷凝水罐体之间设置有密封结构。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，右开口封闭端设置有数量与多层外蒸汽管配合的盲孔，卧式液氨罐体的右端部紧贴右开口封闭端，而自左向右插入外蒸汽管的内蒸汽管延伸至对应的盲孔处，且延伸至盲孔的内蒸汽管不与盲孔孔底接触。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，卧式液氨罐体安装口设置有弧形封板。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，每层内蒸汽管设置有控制阀。

附图说明

图1为本实用新型的卧式高效液氨蒸发器示意图；

图2为本实用新型的卧式高效液氨蒸发器内部结构示意图；

图3为本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中液氨室示意图；

图4为本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中液氨室剖视图；

图5为本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中冷凝水室示意图；

图6为本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中冷凝水室剖视图；

图7为本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中封板剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的实施方式提供了一种卧式高效液氨蒸发器，参见图1-6所示，其包括具有冷凝水出口(图中未示)的卧式冷凝水罐体1以及具有液氨入口2A、气氨出口2B的卧式液氨罐体2。

其中，卧式冷凝水罐体1的左、右端部呈开口状且设置有法兰盘1E(图3和图4中略去了法兰盘，在图1中可以看出该结构)，卧式冷凝水罐体1的左开口端、右开口端分别设置有左开口封闭端、右开口封闭端，卧式冷凝水罐体内部为冷凝水室1B。卧式液氨罐体2与卧式冷凝水罐体1的顶部相连而让卧式液氨罐体2悬置于卧式冷凝水罐体1的冷凝水室中，卧式液氨罐体2自左向右设置有多层穿过液氨室2D的外蒸汽管2C，每层外蒸汽管的数量为多根，作为一种示例为：在卧式液氨罐内设置有四层外蒸汽管，而最下面一层设置的数量为五根，第二层到第四层分别为七根、九根、十一根，当然，外蒸汽管设置的层数和每层设置的数量并不仅限于此，可以根据需要进行层数的增减以及每层外蒸汽管数量的增减。

而卧式冷凝水罐体1的左开口封闭端设置有蒸汽室3，该蒸气室设置有蒸汽输入口，左开口封闭端设置有与多层外蒸汽管配合的多层内蒸汽管3A，卧式液氨罐体2的左封闭端设置有供内蒸汽管插入外蒸汽管的插入口，外部高温蒸汽首先进入蒸汽室，而蒸汽室的蒸汽自内蒸汽管进入到外蒸汽管的右端部，而后自内蒸汽管与外蒸汽管之间的间隙返回卧式液氨罐体左端部所设插入口，最后进入到冷凝水室。

从上述内容不难发现，本实用新型提供的高效液氨蒸发器由于具有多组蒸汽加热组件，可以根据气氨输出工况任意排列组合出合适的蒸汽加热组件进行工作，蒸汽加热组件的设置数量可以后期进行增减，亦或是通过关闭或者打开不同层数的蒸汽加热组件进行工作，例如每层内蒸汽管设置有控制阀，在需要降低气氨输出量，则关闭相应层数的内蒸汽管，蒸汽冷凝水二次利用腔体积蓄的蒸汽冷凝水余温不仅能够实现冷凝水热量的回收利用，而且能够在关闭所有蒸汽加热组件的情况下仍能够维持一定时间的液氨气化作业，或者是伴随最低工况下所开启的一组蒸汽加热组件进行工作，此种工作模式实现了不管是多台还是单台锅炉都能够实现气氨输出量的可调化，对于气氨输出量较大的高负荷输出也能够满足气氨供应要求，为用户节省氨区投建成本起到至关重要的作用；而由于液氨罐体外部设置夹套罐体，从而避免冷凝水泄漏滴落到蒸汽输送管道而造成蒸汽输送管道油漆出现气蚀，有效提高整套设备的工作寿命。与此同时，进一步改进后的本实用新型还具有如下优点：

1、由于卧式状态可以让换热管完全浸入液氨内，使得输出气氨的蒸发量成为可控的常量；

2、氨罐不会出现冷热不均现象；

3、冷凝水可以进一步和液氨做水浴式交换，从而进一步降低能耗。

综上，本实用新型小到50kg/h---2000kg/h无缝平滑变换，解决了从一台炉30％的发电量到8台炉满负荷运行都能做到平滑变化，满足以上工况用氨量。这是迄今为止世界独一无二的液氨蒸发设备。

本实用新型的卧式高效液氨蒸发器中，卧式冷凝水罐体的顶部自左向右贯通设置有卧式液氨罐体安装口1A，卧式液氨罐体2焊接安装于卧式液氨罐体安装口1A处，此结构让卧式液氨罐体能够保持安装稳定性，且卧式液氨罐体的顶部不再浸泡于冷凝水中。

前文已经描述了多层外蒸汽管2C的分布形式为下一层外蒸汽管的数量小于上一层外蒸汽管的数量，当然，也可以每层外蒸汽管的数量一致，但为了工作效率，通常采用前一种布局。

从图1可以看出，卧式液氨罐体的左端部与卧式冷凝水罐体1的距离为dmm，例如d取值100-200mm。且卧式冷凝水罐体的直径大于卧式液氨罐体2的直径。

另外，液氨入口2A靠近卧式液氨罐体的右端部设置，气氨出口2B靠近卧式液氨罐体2的左端部设置，这样能够最大限度的利用热量进行气化，液氨入口的输入管道竖向延伸至卧式液氨罐体所设外蒸汽管处。

并且，左开口封闭端、右开口封闭端设置有与卧式冷凝水罐体1的法兰盘配合的外法兰盘3B，外法兰盘4B，左开口封闭端、右开口封闭端与卧式冷凝水罐体1通过法兰结构可拆卸地连为一体，左开口封闭端、右开口封闭端与卧式冷凝水罐体之间设置有密封结构，右开口封闭端设置有数量与多层外蒸汽管配合的盲孔4A，卧式液氨罐体2的右端部紧贴右开口封闭端，而自左向右插入外蒸汽管的内蒸汽管延伸至对应的盲孔处，且延伸至盲孔的内蒸汽管不与盲孔孔底接触，盲孔中可设置陶瓷涂层。卧式冷凝水罐体的右端部与右开口封闭端之间周向设置有密封机构，如此则可让高温蒸汽进入到盲孔的同时，卧式冷凝水罐体内的冷凝水不会进入到该区域。

最后，参见图7，卧式液氨罐体安装口1A设置有弧形封板5，该弧形封板的曲率与安装口lA的曲率相同，该弧形封板将卧式冷凝水罐体1的安装口再次封闭(卧式液氨罐体焊接时已经将冷凝水室与外接隔离开)，能够让卧式液氨罐体不与外接环境接触。

该卧式高效液氨蒸发器的卧式液氨罐体是浸入到卧式冷凝水罐体的冷凝水中的，而右内、外蒸汽管套设构成的蒸汽加热组件能够完全浸入液氨中，避免了立式蒸发器会出现无法浸入液氨的情形，而高温蒸汽从蒸气室浸入到内蒸汽管后，运动到延伸至盲孔的外蒸汽管，而后返回到该外蒸汽管的左端部(位于卧式液氨蒸汽罐体左端所设插入口)，从而在运动过程中与液氨进行热交换，逐渐冷凝为冷凝水后进入到冷凝水室。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。