一种高集成度脱硝设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种脱硝设备，适用于水泥建材、工业锅炉、热电行业。
【背景技术】
[0002]选择性非催化还原法(SNCR)脱硝技术是指在没有催化剂的作用下，还原剂有选择的与烟气中的NOx发生还原反应生成氮气和水，从而去除烟气中的NOx ;氮氧化物(NOx)是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体，它不仅刺激人的呼吸系统，损害动植物，破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨、电镀等工业废气以及汽车排放的尾气。含有氮氧化物的废气排放将产生酸雨、光化学烟雾等，给生态环境和人类生产、生活带来严重的危害。
[0003]目前国内65%左右的NOx是由煤燃烧所产生的，因此作为主要燃煤设备的电站锅炉和工业锅炉成为今后控制NOx排放所必须关注的焦点。目前我国已经采取诸如低NOx燃烧器、分级配风、OFA(Over Fire Air)、再燃等技术措施来降低NOx的排放，并取得了一定的效果。但随着人们对环保要求的不断提高，今后的NOx排放标准势必也越来越严格。采用上述几种技术措施往往很难达到250 mg/Nm3的排放指标。作为烟气净化方式的选择性催化还原(SCR)虽然可以取得高达90%的NOx脱除率，但SCR技术由于其昂贵的催化剂及寿命问题造成了投资过大，限制了其广泛应用。而相对较廉价的选择性非催化还原(SNCR)技术，其最大NOx脱除率可达70%?80%。作为一种经济实用的NOx脱除技术，SNCR于20世纪70年代中期首先在日本的燃气、燃油电厂中得到应用，并逐步推广到欧盟和美国。到目前为SNCR工艺是全世界脱硝应用最广泛的技术，也是是目前国际上公认最为成功的脱硝方法。
[0004]SNCR工艺是利用成本较为廉价的氨水或尿素作为还原剂，脱氮效率比较高，其工作原理是将氨水(质量浓度15%?25% )或者尿素溶液(质量浓度30%?50% )直接喷入分解炉合适温度区域(850?1050°C )，氨与NOx (NO、勵2等混合物)进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2和水，喷氨后炉内发生的化学反应有:
[0005]NH3 为还原剂:4N0+4NH3+02— 4N 2+6H20
[0006]尿素为还原剂:N0+C0(NH2) 2+l/202 — 2N 2+C02+H20
[0007]然而，由于我国目前还没有完整的相关水泥脱硝行业标准作为参考，脱硝设备的设计参差不齐并且部件过多，造成实际脱硝效率不高，脱硝成本居高不下，而且很容易造成资源浪费和环境的二次污染。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种高集成度脱硝设备，使其脱硝效率高，并且易于降低成本和避免资源浪费。
[0009]技术方案
[0010]一种高集成度脱硝设备，包括氨水罐车、氨水加注泵、氨水储罐、氨水输送模块、氨水计量分配模块、喷射模块、压缩空气调压模块和PLC控制模块，所述氨水罐车通过氨水加注泵连接至氨水储罐，氨水储罐通过氨水输送模块连接至氨水计量分配模块，氨水计量分配模块连接至喷射模块，压缩空气调压模块连接至喷射模块，PLC控制模块通过电路获取来自检测仪表对烟气中NOx监测的信号，并通过电路输出控制信号到氨水计量分配模块。所述氨水输送模块、氨水计量分配模块和PLC控制模块封装为一个整体，这样简化了设计工作任务，自动化程度更高，有利于提高脱硝效率，容易实现工厂量化生产，有利于快速安装。
[0011]作为优选，所述喷射模块包括两个以上带有流量指示器的喷枪，可以通过流量指示器直观的观察喷枪的工作状态，提高了体系的运行效率。经过计量后的氨水被平均分配到喷射模块中的每个喷嘴，由流量计控制以保证合理分配，压力由压力计控制，具体的喷射点位置设计是基于完整的CFD分析进行布置，以保证在适当的温度窗范围内使烟气和还原剂充分混合及反应，氨水通过喷射点尽可能均匀地分布在整个烟道截面。
[0012]本实用新型的脱硝设备将整个SNCR系统的核心设备封装到一个设备中，实现工厂量化生产，简化了设计工作任务，更有利于快速安装，自动化程度更高，该设备具有以下特点:①集成化程度高设备；②占地面积小，集成设备的整体尺寸为:1500mmX900mmX 1250mm ;③安装简单，成本低，集成设备采用密封柜式结构，现场布置灵活，不受场地限制，亦可露天安装，设备预留相应的管道接口，随机配送的安装附件可以让您更方便安装，缩短工期，降低安装成本；④运行稳定，自动化程度高，流量输出更加稳定，可根据窑尾氮氧化物含量高低自动调节流量，同时配置了远程人工操作模式、机旁操作模式，配有各种安全检测及报警装置，充分保证系统安全运行环境；⑤兼容性强，全部采用PLC作为核心控制单元，固化操作程序。充分考虑了所有的控制点并预留相应接口。柜体操作面板上安装西门子高清触摸屏，可完全独立运行，方便本地操作，也可远程操作，可根据业主原有自动化控制系统选择DP通信或以太网通信或单独配置操作电脑。也可根据业主要求定制整个脱硝系统程序。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的脱硝设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0015]如图1所示，一种高集成度脱硝设备，一种高集成度脱硝设备，包括氨水罐车1、氨水加注泵2、氨水储罐3、氨水输送模块4、氨水计量分配模块5、喷射模块6、压缩空气调压模块7和PLC控制模块8，所述氨水罐车I通过氨水加注泵2连接至氨水储罐3，氨水储罐3通过氨水输送模块4连接至氨水计量分配模块5，氨水计量分配模块5连接至喷射模块6，压缩空气调压模块7连接至喷射模块6，PLC控制模块8通过电路获取来自检测仪表对烟气管道9的烟气中NOx监测的信号，并通过电路输出控制信号到氨水计量分配模块5。所述氨水输送模块4、氨水计量分配模块5和PLC控制模块8封装为一个整体，这样简化了设计工作任务，自动化程度更高，有利于提高脱硝效率，容易实现工厂量化生产，有利于快速安装。所述喷射模块6包括四个带有流量指示器的喷枪，可以通过流量指示器直观的观察喷枪的工作状态。
[0016]使用时，脱硝系统使用的还原剂(氨水)由氨水罐车I运输，经氨水加注泵2将氨水转移到氨水储3内，氨水储罐3的加注管线和排气管通过柔性软管与罐车连接，加注管线主要用来为储罐注液，排气管将加注过程中的多余压力通过返回罐车释放，避免氨气逸出污染环境。氨水输送模块4包括两台氨水输送泵，氨水输送泵(一用一备)在一定的压力条件下向SNCR系统提供氨水溶液，两台泵均配有压力计，实时监测泵压，整个泵站可以实现就地及远程控制。脱硝需要的氨水耗量由PLC控制模块8来计算，由PLC控制模块8通过电路获取来自检测仪表对烟气管道9的烟气中NOx监测的信号，并通过电路输出控制信号到氨水计量分配模块。经过计量后的氨水被平均分配到喷射模块的每个喷嘴，由流量计控制以保证合理分配，压力由压力计控制，具体的喷射点位置设计是基于完整的CFD分析进行布置，以保证在适当的温度窗范围内使烟气和还原剂充分混合及反应。氨水通过喷射点尽可能均匀地分布在整个烟道截面。
[0017]PLC控制模块8通过Profibus DP通讯或以太网通信。控制系统与工艺方式的协作与监测形成了全自动控制系统。它可以直接与DCS进行通信，接收信号并控制工艺。控制系统准确计算还原剂喷射量，并准确控制喷射模块。整个SNCR系统通过控制系统自动运行。
[0018]本实用新型的脱硝设备将SNCR系统最核心的设备整体封装在一台设备中，其设备内部包括泵送，流量控制、计量、电气及自动化控制、安全保障设备等组装成一台设备。设备制造完成后，在出厂前可以进行整机调试、密闭性检测、系统程序调试及必要的其他辅助设备的连锁调试。本实用新型的脱硝设备可以解决现有的SNCR工程在安装、调试过程中存在的安装时间长、施工不规范、调试时间长、问题多等缺点。
【主权项】
1.一种高集成度脱硝设备，其特征在于，包括氨水罐车、氨水加注泵、氨水储罐、氨水输送模块、氨水计量分配模块、喷射模块、压缩空气调压模块和PLC控制模块，所述氨水罐车通过氨水加注泵连接至氨水储罐，氨水储罐通过氨水输送模块连接至氨水计量分配模块，氨水计量分配模块连接至喷射模块，压缩空气调压模块连接至喷射模块，PLC控制模块通过电路获取来自检测仪表对烟气中NOx监测的信号，并通过电路输出控制信号到氨水计量分配模块。
2.如权利要求1所述的高集成度脱硝设备，其特征在于，所述喷射模块包括两个以上带有流量指示器的喷枪。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高集成度脱硝设备，包括氨水罐车、氨水加注泵、氨水储罐、氨水输送模块、氨水计量分配模块、喷射模块、压缩空气调压模块和PLC控制模块，所述氨水罐车通过氨水加注泵连接至氨水储罐，氨水储罐通过氨水输送模块连接至氨水计量分配模块，氨水计量分配模块连接至喷射模块，压缩空气调压模块连接至喷射模块，PLC控制模块通过电路获取来自检测仪表对烟气中NOx监测的信号，并通过电路输出控制信号到氨水计量分配模块。该脱硝设备具有脱硝效率高、自动化程度高、安装简单、成本低、运行稳定等特点，适用于水泥建材、工业锅炉、热电行业。
【IPC分类】B01D53-79, B01D53-56
【公开号】CN204307519
【申请号】CN201420788090
【发明人】申学武, 巫世财
【申请人】南京西普环保科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月11日