專利名稱：還原劑供應裝置及利用它的排氣脫氮系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種還原劑供應裝置及利用它的排氣脫氮系統(tǒng)，包括還原劑供應單元，把還原劑供應到選擇性供應單元；供水單元，把水供應到選擇性供應單元；選擇性供應單元，把上述還原劑供應單元與供水單元所供應的還原劑與水中的一個選擇性地供應到噴射單元；噴射單元，把上述選擇性供應單元所供應的還原劑或水加以噴射；上述選擇性供應單元把水供應到在上述噴射單元繼續(xù)噴射還原劑的過程中或裝置臨時故障而殘留的還原劑固化而堵塞的上述噴射單元，從而得以防止上述噴射單元堵塞。
背景技術(shù)：
以化石燃料作為能源的火力發(fā)電廠等設(shè)施所排放的排氣中含有大量氮氧化物(NOx)，上述氮氧化物被視為酸雨及呼吸器官疾病的致病物質(zhì)。因此，已經(jīng)開發(fā)了很多消除排氣所含氮氧化物的各種技術(shù)。 圖I是清除氮氧化物時使用最多的、基于選擇性催化還原法(SCR)的現(xiàn)有排氣脫氮系統(tǒng)的構(gòu)成圖，下面結(jié)合圖I說明現(xiàn)有的排氣脫氮系統(tǒng)(I)，通過噴射單元(124)把尿素水噴射到反應室(13)并且憑借排氣的廢熱把尿素水轉(zhuǎn)換成氣相氨(ammonia)，然后把排氣與氨混合氣體供應到反應器(14)。供應到上述反應器(14)的上述混合氣體則憑借催化劑進行脫氮反應而得以消除排氣里的氮氧化物。然而，在通過上述噴射單元(124)向上述反應室(13)繼續(xù)噴射尿素水的過程中，流入上述噴射單元(124)內(nèi)的尿素水不會全部排放到反應室(13)而有一部分會留在噴射單元(124)內(nèi)，殘留的尿素水則固化而導致上述噴射單元(124)堵塞。而且，在尿素水繼續(xù)流入噴射單元(124)的過程中，由于上述尿素水具有一定黏度而在上述流量控制泵(122)的輸出端到噴射單元(124)的尿素水移動路徑(123)形成上述尿素水不流動而固定的停滯區(qū)(dead zone)。上述不流動而固定的尿素水則進行固化并且在把尿素水繼續(xù)供應到噴射單元的過程中進一步固化而使得尿素水移動路徑(123)被固化的尿素堵住。而且，上述排氣脫氮系統(tǒng)(I)臨時故障而停止運轉(zhuǎn)時，尿素水殘留在尿素水移動路徑(123)或噴射單元(124)內(nèi)并固化而堵住上述尿素水移動路徑(123)或噴射單元
(124)。技術(shù)課題為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種還原劑供應裝置及利用它的排氣脫氮系統(tǒng)，本發(fā)明包括把還原劑與水中的一個選擇性地供應到噴射單元的選擇性供應單元，從而得以防止在上述噴射單元繼續(xù)噴射還原劑的過程中或裝置臨時故障而殘留的還原劑固化而發(fā)生的還原劑移動路徑與噴射單元堵塞現(xiàn)象。而且，本發(fā)明的另一個目的是提供一種還原劑供應裝置及利用它的排氣脫氮系統(tǒng)，包括能夠讓空氣供應單元所供應的空氣供應到還原劑移動路徑的空氣迂回路，用水把殘留在還原劑移動路徑與噴射單元的還原劑清除后供應空氣而得以確實地清除殘留的還原劑，憑借上述空氣把還原劑移動路徑與噴射單元加以干燥而得以防止還原劑移動路徑腐蝕或者重新供應還原劑時還原劑濃度出現(xiàn)變化的現(xiàn)象。而且，本發(fā)明的再一個目的是提供一種還原劑供應裝置及利用它的排氣脫氮系統(tǒng)，其包括能夠讓空氣供應單元所供應的空氣被供應到水移動路徑的空氣迂回管路，從而得以防止用水把殘留在還原劑移動路徑與噴射單元的還原劑加以清除后清洗液移動路徑、還原劑移動路徑被水腐蝕。而且，本發(fā)明的再一個目的是提供一種還原劑供應裝置及利用它的排氣脫氮系統(tǒng)，將選擇性供應單元予以小型面板化而大幅減少上述選擇性供應單元所占體積并使得上述還原劑移動路徑的長度在2m以內(nèi)，能夠盡量減少由于上述還原劑供應裝置的持續(xù)使用或臨時故障而殘留在上述還原劑移動路徑并固化的還原劑。解決課題的技術(shù)方案上述目的可以通過具有下列結(jié)構(gòu)的本發(fā)明實施例實現(xiàn)。 根據(jù)本發(fā)明的一實施例，本發(fā)明具有清洗功能的還原劑供應裝置包括還原劑供應單元，把還原劑供應到選擇性供應單元；供水單元，把水供應到選擇性供應單元；選擇性供應單元，把上述還原劑供應單元與供水單元所供應的還原劑與水中的一個選擇性地供應到噴射單元；噴射單元，把上述選擇性供應單元所供應的還原劑或水加以噴射；把水供應到在上述噴射單元繼續(xù)噴射還原劑的過程中或裝置臨時故障而殘留的還原劑固化而堵塞的上述噴射單元，從而得以防止上述噴射單元堵塞。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，本發(fā)明具有清洗功能的還原劑供應裝置中上述選擇性供應單元包括流量控制閥，兩輸入端分別連接還原劑供應單元與供水單元并且進行控制以便讓還原劑或水得以流入還原劑移動路徑；還原劑移動路徑，一端連接上述流量控制閥的輸出端而另一端則連接噴射單元。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，本發(fā)明具有清洗功能的還原劑供應裝置中上述選擇性供應單元還包括流量控制泵，其連接到上述還原劑移動路徑的一側(cè)并且根據(jù)上述流量控制閥的開閉狀態(tài)而吸入還原劑或水。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，在本發(fā)明具有清洗功能的還原劑供應裝置中，上述還原劑供應裝置該包括空氣供應單元，其把空氣供應到上述選擇性供應單元；上述選擇性供應單元還包括空氣移動路徑，一端連接上述空氣供應單元而另一端則連接上述噴射單元；空氣迂回路，一端連接上述空氣移動路徑而另一端則連接上述還原劑移動路徑；空氣控制閥，位于上述空氣移動路徑與空氣迂回路連接的部分并且進行控制以便讓空氣供應到空氣移動路徑或空氣迂回路；止回閥，位于上述空氣迂回路與還原劑移動路徑連接的部分并且阻止流入上述還原劑移動路徑的還原劑或水流入上述空氣迂回路。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，在本發(fā)明具有清洗功能的還原劑供應裝置中，上述還原劑供應裝置還包括空氣供應單元，把空氣供應到上述選擇性供應單元；上述選擇性供應單元包括空氣調(diào)節(jié)閥，輸入端連接上述空氣供應單元并且進行控制以便讓空氣被供應到空氣移動路徑或空氣迂回管路；空氣移動路徑，一端連接上述空氣調(diào)節(jié)閥的一輸出端而另一端則連接上述噴射單元；空氣迂回管路，一端連接上述空氣調(diào)節(jié)閥的另一輸出端而另一端則連接水調(diào)節(jié)閥的一輸入端；水調(diào)節(jié)閥，兩輸入端分別連接供水單元與空氣迂回管路的另一端并且進行控制以便向水移動路徑選擇性地供應空氣或水；水移動路徑，一端連接水調(diào)節(jié)閥的輸出端而另一端連接還原劑調(diào)節(jié)閥的一輸入端；還原劑調(diào)節(jié)閥，兩輸入端分別連接還原劑供應單元與水移動路徑的另一端并且對于向還原劑移動路徑供應空氣、水及還原劑進行控制；還原劑移動路徑，一端連接上述還原劑調(diào)節(jié)閥的輸出端而另一端則連接上述噴射單元。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，本發(fā)明具有清洗功能的還原劑供應裝置中上述還原劑移動路徑具有2m以內(nèi)的長度，得以盡量減少上述還原劑移動路徑上殘留的還原劑量。根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，本發(fā)明排氣脫氮裝置包括還原劑供應裝置，向反應室內(nèi)供應還原劑；反應室，把流入的排氣與上述還原劑供應裝置所供應的還原劑加以混合形成混合氣體并供應到反應器；反應器，把上述反應室所供應的混合氣體予以脫氮；上述還原劑供應裝置是權(quán)利要求I到6之任一項所述的具有清洗功能的還原劑供應裝置。有益效果本發(fā)明包括把還原劑與水中的一個選擇性地供應到噴射單元的選擇性供應單元，·從而得以防止在上述噴射單元繼續(xù)噴射還原劑的過程中或裝置臨時故障而殘留的還原劑固化而發(fā)生的還原劑移動路徑與噴射單元堵塞現(xiàn)象。而且，本發(fā)明包括能夠讓空氣供應單元所供應的空氣供應到還原劑移動路徑的空氣迂回路，用水把殘留在還原劑移動路徑與噴射單元的還原劑清除后供應空氣而得以確實地清除殘留的還原劑，憑借上述空氣把還原劑移動路徑與噴射單元加以干燥而得以防止還原劑移動路徑腐蝕或者重新供應還原劑時還原劑濃度出現(xiàn)變化的現(xiàn)象。而且，本發(fā)明包括能夠讓空氣供應單元所供應的空氣被供應到水移動路徑的空氣迂回管路，得以防止用水把殘留在還原劑移動路徑與噴射單元的還原劑加以清除后水移動路徑、還原劑移動路徑被水腐蝕。而且，本發(fā)明將選擇性供應單元予以小型面板化而大幅減少上述選擇性供應單元所占體積并使得上述還原劑移動路徑的長度在2m以內(nèi)，能夠盡量減少由于上述還原劑供應裝置的持續(xù)使用或臨時故障而殘留在上述還原劑移動路徑并固化的還原劑。
圖I是現(xiàn)有排氣脫氮系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖2是本發(fā)明一實施例的排氣脫氮系統(tǒng)的方塊圖。圖3是詳細說明本發(fā)明一實施例的還原劑供應裝置的放大構(gòu)成圖。圖4是詳細說明本發(fā)明另一個實施例的還原劑供應裝置的放大構(gòu)成圖。圖5是詳細說明本發(fā)明再一個實施例的還原劑供應裝置的放大構(gòu)成圖。符號說明21 :流入單元22 :還原劑供應裝置23 :反應室24 :反應器25 :控制單元26 :排放單元211 :輸出傳感器221 :空氣供應單元222 :還原劑供應單元223 :供水單元224、224’、224〃選擇性供應單元225 :噴射單元261 :分析器
2211 :空氣加壓單元2221 :還原劑儲存箱2222 :還原劑供應泵2231 :儲水箱2232:供水泵2241 :空氣量控制閥2242,2242':空氣移動路徑2243、2243’ 流量控制閥2244,2244':還原劑移動路徑2245、2245’ 流量控制泵2246’ 空氣迂回路2247’ 空氣控制閥2248’ 止回閥(Check Valve)2241〃 空氣調(diào)節(jié)閥2242〃 空氣移動路徑2243〃 空氣迂回管路2244〃 水調(diào)節(jié)閥2245〃 水移動路徑2246〃 還原劑調(diào)節(jié)閥2247〃 還原劑移動路徑
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明還原劑供應裝置及利用它的排氣脫氮系統(tǒng)作進一步說明。在此附帶一提，各附圖的同一構(gòu)成要素在任何地方都盡量使用同一圖形標記。而且，如果認為對于公知結(jié)構(gòu)或功能的詳細說明可能混淆本發(fā)明的主旨，將省略其詳細說明。除非另外給予特別定義，否則本說明書所使用的一切術(shù)語所表示的意義和本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有一般知識的人們了解的一般意義相同，與本說明書所使用的術(shù)語沖突時，則使用本說明書所使用的定義。圖2是本發(fā)明一實施例的排氣脫氮系統(tǒng)的方塊圖，圖3是詳細說明本發(fā)明一實施例的還原劑供應裝置的放大構(gòu)成圖，圖4是詳細說明本發(fā)明另一個實施例的還原劑供應裝置放大構(gòu)成圖，圖5是詳細說明本發(fā)明再一個實施例的還原劑供應裝置放大構(gòu)成圖。請參閱圖2到5，本發(fā)明一實施例的排氣脫氮系統(tǒng)(2)包括流入單元(21)、還原劑供應裝置(22)、反應室(23)、反應器(24)、控制單元(25)、排放單元(26)等。上述流入單元(21)是一種讓含有中小型熱電聯(lián)產(chǎn)用LNG氣體排放單元或火力發(fā)電用引擎等設(shè)施所排放的氮氧化物的氣體或流體(以下簡稱“排氣”)流入的構(gòu)成要素，包括輸出傳感器(211)等。上述輸出傳感器(211)連接到上述流入單元(21)的一側(cè)并檢測出流入上述流入單元(21)的排氣的有關(guān)負荷量的信息后傳輸?shù)胶竺嬲f明的控制單元(25)。這是因為排氣所含氮氧化物量會隨著流入上述流入單元(21)的排氣的負荷量而定，把能夠判斷上述排氣的負荷量的RPM、電流量、出口溫度等信息傳輸?shù)缴鲜隹刂茊卧?25)，從而使得上述控制單元(25)進行控制而把能夠?qū)⑴艢馑趸镉枰悦摰倪m當還原劑量供應到上述反應室(23)。下面結(jié)合圖2與圖3說明上述還原劑供應裝置(22)，上述還原劑供應裝置(22)是一種向后述的反應室(23)內(nèi)供應還原劑的構(gòu)成要素，上述還原劑供應裝置(22)包括空氣供應單元(221)、還原劑供應單元(222)、供水單元(223)、選擇性供應單元(224)、噴射單元(225)等。上述空氣供應單元(221)是一種把外部空氣供應到上述選擇性供應單元(224)的構(gòu)成要素，其由上述控制單元(25)控制。上述空氣供應單元(221)包括空氣加壓單元(2211)等。
上述空氣加壓單元(2211)是一種為了把外部空氣供應到上述選擇性供應單元(224)而引起空氣流動的構(gòu)成要素，例如，上述空氣加壓單元(2211)可以使用送風機、壓縮機等。上述還原劑供應單元(22 2)是一種把還原劑供應給上述選擇性供應單元(224)的構(gòu)成要素，其由上述控制單元(25)控制。上述還原劑供應單元(222)包括還原劑儲存箱(2221)等。上述還原劑可以使用氨[?；蚰蛩厮?。上述還原劑儲存箱(2221)是一種儲存還原劑的構(gòu)成要素，上述還原劑儲存箱(2221)可以形成為諸如圓筒形、長方形之類的各種形狀，可以使用SUS304或SPV300之類的各種材質(zhì)形成為各種尺寸與容量。上述供水單元(223)是一種為上述選擇性供應單元(224)供應水的構(gòu)成要素，包括儲水箱(2231)等。上述儲水箱(2231)是一種儲存水的構(gòu)成要素，儲水箱(2231)可以形成為諸如圓筒形、長方形之類的各種形狀，為了防止腐蝕而使用塑料樹脂之類的各種材質(zhì)形成為各種
尺寸與容量。上述選擇性供應單元(224)是一種從上述空氣供應單元(221)、還原劑供應單元(222)及供水單元(223)分別接受空氣、還原劑及水后，把上述空氣、還原劑及水中的一個以上選擇性地供應給上述噴射單元(225)的構(gòu)成要素。上述選擇性供應單元(224)包括空氣量控制閥(2241)、空氣移動路徑(2242)、流量控制閥(2243)、還原劑移動路徑(2244)等。上述空氣量控制閥(2241)是一種一端連接上述空氣加壓單元(2211)的輸出端并且對于通過上述空氣移動路徑(2242)供應到噴射單元(225)的空氣量進行控制的構(gòu)成要素，可以使用球閥式2way閥等。上述空氣移動路徑(2242)的一端連接空氣量控制閥(2241)的輸出端而另一端則連接噴射單元(225)，為上述噴射單元(225)供應空氣。上述流量控制閥(2243)是一種調(diào)節(jié)還原劑與水的供應量而得以向上述還原劑移動路徑(2244)選擇性地供應還原劑或水的構(gòu)成要素，上述流量控制閥(2243)使用3way閥，上述流量控制閥(2243)的兩輸入端(A、B)分別連接還原劑儲存箱(2221)的輸出端、儲水箱(2231)的輸出端，上述流量控制閥(2243)的輸出端(C)則連接上述還原劑移動路徑(2244)的一端。后面將詳細說明憑借上述流量控制閥(2243)為上述還原劑移動路徑(2244)選擇性地供應還原劑與水的運作原理。上述還原劑移動路徑(2244)的一端連接上述流量控制閥(2243)的輸出端而另一端則連接上述噴射單元(225)，為上述噴射單元(225)供應還原劑或水。較佳地，將上述選擇性供應單元(224)予以小型面板化而大幅減少上述選擇性供應單元(224)所占體積并且使得還原劑移動路徑(2244)的長度(h)在2m以內(nèi)，盡量減少由于上述還原劑供應裝置(22)的持續(xù)使用或臨時故障而殘留在上述還原劑移動路徑并固化的還原劑。本發(fā)明另一個實施例的上述選擇性供應單元(224)還包括流量控制泵(2245)，其連接到上述還原劑移動路徑(2244)的一側(cè)并且根據(jù)上述流量控制閥(2243)的開閉狀態(tài)而吸入還原劑或水。上述流量控制泵(2245)可以調(diào)節(jié)輸出強度而得以調(diào)節(jié)還原劑或水的供應量。作為一例，可以使用流量范圍為5. 7 851iter/min并且由SCS13(Body)、SUS316(TRIM)材質(zhì)制成的大林綜合流量儀的“YAD-12211 (1/2〃)”型號等。上述噴射單元(225)是一種連接上述選擇性供應單元(224)并且把所接受的空氣、還原劑及水中的一個以上噴射到上述反應室(23)里的構(gòu)成要素，上述噴射單元(225)分別連接上述空氣移動路徑(2242)的一端與還原劑移動路徑(2244)的一端。作為一例，可以使用由噴射量331 iter/hr、材質(zhì)SUS304構(gòu)成的韓國噴射系統(tǒng)(Spraying SystemsCo. Korea)的“廣角圓形噴射(setup號26) ”型號的噴射噴嘴等。下面結(jié)合圖2與圖3詳細說明憑借包含上述構(gòu)成要素的上述還原劑供應裝置(22)把還原劑供應到上述反應室(23)并且防止上述還原劑移動路徑(2244)與噴射單元(225)堵塞的運作原理。首先說明通過上述噴射單元(225)把還原劑供應到反應室(23)的運作原理，由上述輸出傳感器(211)檢測流入的氮氧化物量后傳輸給控制單元(25)，上述控制單元(25)則在A-C方向打開流量控制閥(2243)使流量控制泵(2245)運轉(zhuǎn)。隨著上述流量控制泵 (2245)的運轉(zhuǎn)而使得儲存箱所儲存的還原劑依次經(jīng)過流量控制閥(2243)、還原劑移動路徑(2244)后流入噴射單元(225)。而且，上述控制單元(25)在驅(qū)使流量控制泵(2245)運轉(zhuǎn)的同時還驅(qū)使空氣加壓單元(2211)運轉(zhuǎn)，因此外部空氣經(jīng)過空氣量控制閥(2241)、空氣移動路徑(2242)后流入噴射單元(225)。流入上述噴射單元(225)的還原劑被流入噴射單元(225)的空氣噴射并排放到反應室(23)。在通過上述噴射單元(225)向上述反應室
(23)繼續(xù)噴射還原劑的過程中，流入上述噴射單元(225)內(nèi)的還原劑不會全部被排放到反應室(23)而有一部分會殘留在噴射單元(225)內(nèi)，殘留的還原劑將固化而堵塞上述噴射單元(225)。而且在還原劑繼續(xù)流入上述噴射單元(225)的過程中，由于上述還原劑具有一定黏度而在上述還原劑移動路徑(2244)形成上述還原劑不流動而固定的停滯區(qū)(deadzone)。上述不流動而固定的還原劑將進行固化，并且在把還原劑繼續(xù)供應到上述噴射單元(225)的過程中進一步固化而使得還原劑移動路徑(2244)被固化的還原劑堵住。而且，由于上述排氣脫氮系統(tǒng)的臨時障礙而停止運轉(zhuǎn)時，還原劑將殘留在還原劑移動路徑(2244)與噴射單元(225)內(nèi)并固化而堵住上述還原劑移動路徑(2244)或噴射單元(225)。如前所述地噴射單元(225)與還原劑移動路徑(2244)被堵塞時，無法繼續(xù)為反應室(23)供應還原劑而需要清除殘留在上述噴射單元(225)與還原劑移動路徑(2244)的還原劑，下面說明防止上述噴射單元(225)與還原劑移動路徑(2244)堵塞的運作原理，不再對上述反應室(23)供應還原劑時，在上述流量控制泵(2245)與空氣加壓單元(2211)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下控制單元(25)在B-C方向打開流量控制閥(2243)而使得還原劑無法再供應 到噴射單元(225)，儲水箱(2231)所儲存的水則通過流量控制閥(2243)、還原劑移動路徑(2244)。上述水在通過還原劑移動路徑(2244)與噴射單元(225)時把殘留的還原劑推到反應室(23)后排放。而且，上述水還能把殘留在還原劑移動路徑(2244)與噴射單元(225)并固化的還原劑溶解后排放到反應室(23)。作為上述還原劑的氨或尿素等是一種極性較強的物質(zhì)，可輕易地溶于上述水，因此可以通過上述水的供應而解決還原劑移動路徑(2244)與噴射單元(225)的堵塞現(xiàn)象。溶于上述水而排放到上述反應室(23)的還原劑會因為濃度變化而無法重新使用，因此通過上述排放單元(26)排放到外部。因為溶于上述水后排放的還原劑具有高濃度，因此通過排放單元(26)排放較多量時可能會引起環(huán)境或法律問題，并且讓連接到上述排放單元(26)的分析器用吸入泵、分析器(261)受損，因此讓還原劑移動路徑(2244)的長度(h)在2m以內(nèi)，盡量減少殘留在上述還原劑移動路徑(2244)并固化的還原劑。排除了上述還原劑移動路徑(2244)與噴射單元(225)的堵塞現(xiàn)象后，在A-C方向打開上述流量控制閥(2243)而讓還原劑重新供應到上述噴射單元(225)。下面結(jié)合圖4說明本發(fā)明另一個實施例的還原劑供應裝置，上述還原劑供應裝置在結(jié)合圖3說明的還原劑供應裝置(以下簡稱“第一實施例”)上另外還包括有分別連接到上述空氣移動路徑(2242’)與還原劑移動路徑(2244’)的空氣迂回路(2246’)；包含有替代上述空氣量控制閥(2241)的空氣控制閥(2247’)，該空氣控制閥(2247’)位于上述空氣移動路徑(2242’)與空氣迂回路(2246’)連接的部分并且進行控制以便讓空氣通過空氣移動路徑(2242’)供應到噴射單元(225)或通過空氣迂回路(2246’)供應到還原劑移動路徑(2244’)；還包括止回閥(2248’)，該止回閥(2248’)位于上述空氣迂回路(2246’)與上述還原劑移動路徑(2244’)連接的部分并且阻止流入上述還原劑移動路徑(2244’)的還原劑或水流入上述空氣迂回路(2246’)；但除此之外，與上述第一實施例是相同的。例如，上述空氣控制閥(2247’)及止回閥(2248’)可以采用3way型式的閥等。 下面結(jié)合圖2與圖4詳細說明憑借包含上述構(gòu)成要素的上述還原劑供應裝置(22)把還原劑共供應到上述反應室(23)并且防止上述還原劑移動路徑(2244’)與噴射單元(225)堵塞的運作原理。除了各自在D-F方向、G-I方向打開上述空氣控制閥(2247’)與止回閥(2248’)地進行控制以外，通過上述噴射單元(225)把上述還原劑供應到反應室(23)的運作原理與第一實施例的運作原理是相同的。下面說明防止上述還原劑供應裝置(22)持續(xù)使用或發(fā)生故障時可能發(fā)生的還原劑移動路徑(2244’)與噴射單元(225)堵塞現(xiàn)象的運作原理。讓上述流量控制閥(2243’)在B-C方向打開地進行控制以阻止還原劑繼續(xù)供應到還原劑移動路徑(2244’)，讓水流入還原劑移動路徑(2244’)而把殘留在上述還原劑移動路徑(2244’)與噴射單元(225)的還原劑排放到反應室。之后，中止流量控制泵(2245’)的運轉(zhuǎn)而停止供水，各自在D-E方向、H-I方向打開上述空氣控制閥(2247’)與止回閥(2248’)而把空氣供應到上述流量控制泵(2245’)輸出端之后的上述還原劑移動路徑(2244’)。進入上述流量控制泵(2245’)輸出端之后的上述還原劑移動路徑(2244’)的空氣把殘留在流量控制泵(2245’)輸出端之后的上述還原劑移動路徑(2244’)的水推到噴射單元(225)而得以防止水留在還原劑移動路徑(2244’)，可以在重新供應還原劑時防止還原劑濃度降低，也能防止還原劑移動路徑(2244’)被水腐蝕。下面結(jié)合圖5說明本發(fā)明再一個實施例的還原劑供應裝置(22)，上述還原劑供應裝置(22)和第一實施例一樣包括空氣供應單元(221)、還原劑供應單元(222)、供水單元
(223)、選擇性供應單元(224")、噴射單元(225)等，由于各構(gòu)成要素和第一實施例中具有同一名稱的構(gòu)成要素發(fā)揮相同的作用，因此下面只針對其細部結(jié)構(gòu)與第一實施例相比有差異的還原劑供應單元(222)、供水單元(223)、選擇性供應單元(224〃)進行說明。上述還原劑供應單元(222)包括儲存還原劑的還原劑儲存箱(2221)端連接上述還原劑儲存箱(2221)的輸出端并且把還原劑供應到上述選擇性供應單元(224〃)的還原劑供應泵(2222)等。上述供水單元(223)包括儲存水的儲水箱(2231);—端連接上述儲水箱(2231)的輸出端并且把水供應到上述選擇性供應單元(224〃)的供水泵(2232)等。
上述選擇性供應單元(224〃)包括空氣調(diào)節(jié)閥(2241〃)，輸入端(J)連接上述空氣加壓單元(2211)的輸出端并且進行控制以便讓空氣被供應到空氣移動路徑(2242〃)或空氣迂回管路(2243〃)；空氣移動路徑(2242〃)，一端連接上述空氣調(diào)節(jié)閥(2241〃)的一輸出端(K)并且把空氣供應到上述噴射單元(225);空氣迂回管路(2243〃)，一端連接上述空氣調(diào)節(jié)閥(2241")的另一輸出端(L)而另一端則連接后述的水調(diào)節(jié)閥(2244〃)的一輸入端(N);水調(diào)節(jié)閥(2244〃)，兩輸入端(M、N)分別連接供水泵(2232)的輸出端與空氣迂回管路(2243〃)的另一端并且進行控制以便把空氣或水選擇性地供應到水移動路徑(2245〃)；水移動路徑(2245〃)，一端連接水調(diào)節(jié)閥(2244〃)的輸出端(O)而另一端則連接還原劑調(diào)節(jié)閥(2246〃)的一輸入端(Q);還原劑調(diào)節(jié)閥(2246〃)，兩輸入端(P、Q)分別連接還原劑供應泵(2222)的輸出端與水移動路徑(2245〃)的另一端并且進行控制以便把空氣、水及還原劑供應到上述還原劑移動路徑(2247〃)；還原劑移動路徑(2247〃)，一端連接上述還原劑調(diào)節(jié)閥(2246〃)的輸出端(R)而把空氣、水及還原劑中的一個供應到上述噴射單元(225)。較佳地，將上述選擇性供應單元(224〃)予以小型面板化而大幅減少上述選擇性供應單元(224〃)所占體積并且使得還原劑移動路徑(2247〃)的長度(h)在2m以內(nèi)，能夠盡量減少由于上述還原劑供應裝置(22)的持續(xù)使用或臨時故障而殘留在上述還原劑移動路徑并固化 的還原劑。下面結(jié)合圖2與圖5詳細說明憑借包含上述構(gòu)成要素的上述還原劑供應裝置(22)把還原劑供應到上述反應室(23)并且防止上述還原劑移動路徑(2247〃)與噴射單元(225)堵塞的運作原理。首先，說明還原劑被供應到上述反應室(23)的運作原理，上述輸出傳感器(211)向上述控制單元(25)傳輸了有關(guān)氮氧化物量的信息時，上述控制單元(25)在P-R方向打開還原劑調(diào)節(jié)閥(2246〃)并驅(qū)使還原劑供應泵(2222)運轉(zhuǎn)。隨著上述還原劑供應泵(2222)的運轉(zhuǎn)而使得還原劑儲存箱(2221)所儲存的還原劑依次經(jīng)過還原劑供應泵(2222)、還原劑調(diào)節(jié)閥(2246〃)、還原劑移動路徑(2247〃)后流入噴射單元(225)。而且，上述控制單元
(25)在供應上述還原劑的同時在J-K方向打開上述空氣調(diào)節(jié)閥(2241〃 )并啟動空氣加壓器(2211)而使得空氣通過空氣移動路徑(2242〃)流入噴射單元(225)。下面說明防止上述還原劑供應裝置(22)持續(xù)使用或發(fā)生故障時可能發(fā)生的還原劑移動路徑(2247〃)與噴射單元(225)堵塞現(xiàn)象的運作原理，上述噴射單元(225)無法繼續(xù)為上述反應室(23)供應還原劑時，中止還原劑供應泵(2222)的運轉(zhuǎn)并且在各自在Q-R方向、M-O方向打開還原劑調(diào)節(jié)閥(2246〃)與水調(diào)節(jié)閥(2244〃)的狀態(tài)下啟動供水泵(2232)，上述儲水箱(2231)所儲存的水就會依次經(jīng)過供水泵(2232)、水調(diào)節(jié)閥(2244〃)、水移動路徑(2245〃)、還原劑調(diào)節(jié)閥(2246〃)。排放到上述還原劑調(diào)節(jié)閥(2246〃)的輸出端的水在經(jīng)過還原劑移動路徑(2247〃)與噴射單元(225)時把固化的還原劑加以溶解并排放到反應室(23)。解決了上述還原劑移動路徑(2247〃)與噴射單元(225)的堵塞現(xiàn)象后中止供水泵(2232)的運轉(zhuǎn)，各自在J-L方向、N-O方向打開上述空氣調(diào)節(jié)閥(2241〃)與上述水調(diào)節(jié)閥(2244〃)而讓空氣依次經(jīng)過空氣迂回管路(2243〃)、水移動路徑(2245〃)、還原劑移動路徑(2247〃)，從而把殘留在上述水移動路徑(2245〃)與上述還原劑移動路徑(2247〃)的水推到噴射單元(225)后排放到反應室(23)。由于上述水移動路徑(2245〃)與還原劑移動路徑(2247〃)上沒有水存在而得以防止上述水移動路徑(2245〃)與還原劑移動路徑(2247〃)被水腐蝕，重新供應還原劑時也能防止還原劑的濃度降低。上述反應室(23)把通過上述流入單元(21)流入的排氣與通過上述噴射單元
(225)噴射的液相還原劑混合后讓液相還原劑轉(zhuǎn)換成氣相氨并且生成氣相氨與排氣的混合氣體。例如，還原劑使用尿素水時，通過上述噴射單元(225)噴射的尿素水與高溫排氣混合而通過排氣接受熱量后通過如下列化學反應式的反應轉(zhuǎn)換成氣相氨，氨與排氣混合的混合氣體則被供應到上述反應器(24)。xH20+C0 (NH2) 2 — 2NH3+C02+ (x_1) H2O上述反應器(24)的內(nèi)部含有催化劑并且把氨與排氣的混合氣體中的氮氧化物(NOx)加以脫氮而使其成為無害成分，可以使用SK有限公司的SCR產(chǎn)品等。亦即，在流入的氨與排氣的混合氣體中，氮氧化物(NOx)受到催化劑的影響而通過如下列化學反應式的反 應轉(zhuǎn)換成無害成分，然后通過排放單元(26)排放到外部。4N0+4NH3+02 — 4N2+6H202N02+4NH3+02 — 3N2+6H20此時，上述催化劑可以使用各種產(chǎn)品，可以使用以V、Mo、W、Cu、Ni、Fe、Cr、Mn、Sn
等的氧化物、硫酸鹽、稀土類氧化物、貴金屬等作為催化劑活性種而以ai203、TiO2、活性炭、沸石、二氧化娃(silica)等作為催化劑載體的產(chǎn)品,其中以TiO2 (titanium oxide)作為載體的 V2O5 (vanadium pentoxide) >Mo03 (molybdenum troxide)、WO3 (tungsten trioxide)系催化劑目前已經(jīng)被實用化。由于以Al2O3作為載體的催化劑在煤炭及重油燃料排氣等含有Sox的排氣中進行硫酸鹽化而減少比表面積并導致劣化，因此只能適用于沒有Sox的排氣。上述控制單元(25)是一種對本發(fā)明排氣脫氮系統(tǒng)整體進行控制的構(gòu)成要素，如前所述，根據(jù)上述輸出傳感器(211)所測量到的氮氧化物而判斷出適當?shù)倪€原劑量并調(diào)節(jié)供應到上述反應室(23)的還原劑量，為了清除殘留在上述還原劑移動路徑或噴射單元的還原劑而控制上述還原劑供應裝置(22)以防止上述還原劑移動與噴射單元堵塞，諸如此類地進行整體系統(tǒng)的控制/調(diào)節(jié)功能。上述排放單元(26)是一種允許經(jīng)過脫氮處理的排氣排放的構(gòu)成要素，包括分析器(261)等。上述分析器(261)檢測出通過上述排放單元(26)排放的經(jīng)過脫氮處理的排氣所含氮氧化物后傳輸?shù)娇刂茊卧?25)。上述控制單元(25)針對分析器(261)傳輸?shù)男畔⑦M行分析并判斷出上述排氣脫氮系統(tǒng)是否按照既定基準對排氣進行脫氮。為了把上述排放單元(26)所排放的排氣供應到上述分析器(261)而在上述分析器(261)與上述排放單元
(26)之間安裝分析器用吸入泵(未圖示)。本申請人在前文說明了本發(fā)明的較佳實施例，但上述實施例只是實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思想的一實施例而已，應該將其解釋為屬于本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.原劑供應裝置，其特征在于， 包括還原劑供應單元,把還原劑供應到選擇性供應單元；供水單元，把水供應到選擇性供應單元；選擇性供應單元，把上述還原劑供應單元與供水單元所供應的還原劑與水中的一個選擇性地供應到噴射單元；噴射單元，把上述選擇性供應單元所供應的還原劑或水加以噴射； 上述選擇性供應單元把水供應到在上述噴射單元繼續(xù)噴射還原劑的過程中或裝置臨時故障而殘留的還原劑固化而堵塞的上述噴射單元，從而得以防止上述噴射單元堵塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的還原劑供應裝置，其特征在于， 上述還原劑供應裝置還包括空氣供應單元，其把空氣供應到上述選擇性供應單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的還原劑供應裝置，其特征在于， 上述選擇性供應單元包括流量控制閥，兩輸入端分別連接還原劑供應單元與供水單元并且進行控制以便讓還原劑或水得以流入還原劑移動路徑；還原劑移動路徑，一端連接上述流量控制閥的輸出端而另一端則連接噴射單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的還原劑供應裝置，其特征在于， 上述選擇性供應單元還包括流量控制泵，其連接到上述還原劑移動路徑的一側(cè)并且根據(jù)上述流量控制閥的開閉狀態(tài)而吸入還原劑或水。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的還原劑供應裝置，其特征在于， 上述選擇性供應單元還包括 空氣移動路徑，一端連接上述空氣供應單元而另一端則連接上述噴射單元；空氣迂回路，一端連接上述空氣移動路徑而另一端則連接上述還原劑移動路徑；空氣控制閥，位于上述空氣移動路徑與空氣迂回路連接的部分并且進行控制以便讓空氣供應到空氣移動路徑或空氣迂回路；止回閥，位于上述空氣迂回路與還原劑移動路徑連接的部分并且阻止流入上述還原劑移動路徑的還原劑或水流入上述空氣迂回路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的還原劑供應裝置，其特征在于， 上述選擇性供應單元包括 空氣調(diào)節(jié)閥，輸入端連接上述空氣供應單元并且進行控制以便讓空氣被供應到空氣移動路徑或空氣迂回管路； 空氣移動路徑，一端連接上述空氣調(diào)節(jié)閥的一輸出端而另一端則連接上述噴射單元；空氣迂回管路，一端連接上述空氣調(diào)節(jié)閥的另一輸出端而另一端則連接水調(diào)節(jié)閥的一輸入端； 水調(diào)節(jié)閥，兩輸入端分別連接供水單元與空氣迂回管路的另一端并且進行控制以便向水移動路徑選擇性地供應空氣或水； 水移動路徑，一端連接水調(diào)節(jié)閥的輸出端而另一端連接還原劑調(diào)節(jié)閥的一輸入端；還原劑調(diào)節(jié)閥，兩輸入端分別連接還原劑供應單元與水移動路徑的另一端并且對于向還原劑移動路徑供應空氣、水及還原劑進行控制； 還原劑移動路徑，一端連接上述還原劑調(diào)節(jié)閥的輸出端而另一端則連接上述噴射單J Li ο
7.根據(jù)權(quán)利要求3到6之任何一項所述的還原劑供應裝置，其特征在于，上述還原劑移動路徑具有2m以內(nèi)的長度。
8.一種排氣脫氮系統(tǒng)，其特征在于， 包括還原劑供應裝置，向反應室內(nèi)供應還原劑；反應室，把流入的排氣與上述還原劑供應裝置所供應的還原劑加以混合形成混合氣體并供應到反應器；反應器，把上述反應室所供應的混合氣體予以脫氮； 上述還原劑供應裝置是權(quán)利要求I到6之任一項所述的還原劑供應裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種還原劑供應裝置及利用它的排氣脫氮系統(tǒng)，包括還原劑供應單元，把還原劑供應到選擇性供應單元；供水單元，把水供應到選擇性供應單元；選擇性供應單元，把上述還原劑供應單元與供水單元所供應的還原劑與水中的一個選擇性地供應到噴射單元；噴射單元，把上述選擇性供應單元所供應的還原劑或水加以噴射；上述選擇性供應單元把水供應到在上述噴射單元繼續(xù)噴射還原劑的過程中或裝置臨時故障而殘留的還原劑固化而堵塞的上述噴射單元，從而得以防止上述噴射單元堵塞。
文檔編號B01D53/56GK102946975SQ201180029940
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者李樹泰, 崔元碩, 姜炅佑 申請人:泛亞有限公司