專利名稱：一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煙氣脫硝系統，特別是涉及一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統。
背景技術：
目前，煙氣脫硝還原劑通常采用液氨(無水氨)、氨水和尿素。液氨屬于化學危險品，運輸、儲存均存在較大的危險性，人們越來越意識到在人口集中地區使用存在極大的安全隱患；氨水的濃度一般控制在15%左右，運輸和儲存相對安全，但是85%左右的水大大地增加了運輸成本，因此使用較少。尿素溶液在一定溫度和壓力范圍下加熱會發生水解反應，生成NH3、C02以及水蒸氣，其中的氨即可作為脫硝還原劑。由于尿素屬于普通化工產品，運輸、儲存不存在危險性，作為脫硝還原劑很多方面優于液氨和氨水。現有常規水解系統流程 復雜，系統運行效果較差。
實用新型內容本實用新型的目的是為了解決上述問題而提供的一種安全性能高、流程更為簡化、操作簡單、能耗較低的應用于煙氣脫硝的尿素水解系統。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，包括尿素溶解罐、尿素溶液輸送泵、尿素溶液儲罐、尿素溶液供給泵和尿素水解器，所述尿素溶解罐的排水口與所述尿素溶液輸送泵的進水口連接，所述尿素溶液輸送泵的出水口與所述尿素溶液儲罐的進水口連接，所述尿素溶液儲罐上設有出水口和尿素溶液返回口，所述出水口與所述尿素溶液供給泵的進水口連接，所述尿素溶液供給泵的出水口分別與所述尿素溶液儲罐的尿素溶液返回口和尿素水解器的進水口連接。在溶解罐中，用除鹽水將尿素制成40 50%的尿素溶液,再通過尿素溶液輸送泵將尿素溶液輸送到尿素溶液儲罐，然后通過尿素溶液供給泵將濃度約40 50%的尿素溶液輸送到尿素水解器中，尿素溶液在尿素水解器中發生水解，水解反應器中產生出來的含氨氣流被空氣稀釋，此后進入氨氣-煙氣混合系統。本實用新型反應原理為尿素溶液在一定溫度壓力下發生水解反應，產生氨氣、二氧化碳以及水蒸汽，反應方程式為NH2-CO-NH2+H20=2NH3+C02。作為本實用新型的進一步改進是，所述尿素水解器的周邊設有氨氣檢測器。水解裝置及還原劑供應系統周邊設有氨氣檢測器，以檢測氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中氨濃度過高時，在機組控制室會發出警報，操作人員采取必要的措施，以防止氨氣泄漏的異常情況發生。作為本實用新型的進一步改進是，所述尿素溶液儲罐和所述尿素溶液供給泵之間的輸送管道上設有內嵌雙聯式過濾器。作為本實用新型的進一步改進是，所述尿素溶液儲罐和所述尿素溶液供給泵之間的輸送管道上設有差壓變送器。差壓變壓器用于檢測濾網壓差，確定是否清洗。作為本實用新型的進一步改進是，還包括伴熱裝置和設置于尿素溶液輸送管道和氣氨輸送管道內的保溫介質層。本實用新型所述尿素水解系統需對及蒸汽管道、氨氣管道等設備及管道進行保溫，對尿素溶液管道、氨氣管道進行伴熱。尿素溶液管道伴熱溫度控制在約30°C，氨氣管道伴熱溫度控制在約170°C，低于此規定溫度即啟動伴熱系統，以防止尿素溶液中尿素析出以及氨氣凝結。作為本實用新型的進一步改進是，所述尿素溶解輸送泵采用離心泵，所述離心泵的臺數為1-2臺。作為本實用新型的進一步改進是，所述尿素溶液供給泵采用多級SS離心泵，所述多級SS離心泵的臺數為1-2臺。·[0016]本實用新型的有益效果是通過所述尿素水解系統能夠將尿素水解產生氨氣，作為煙氣脫硝還原劑，相對直接使用液氨大大提高了運輸及儲存過程的安全性，比使用氨水可減少約80%的運輸費用。同時，相對于尿素熱解制氨技術來說，本實用新型所述尿素水解系統不需要天然氣或柴油燃燒提供熱量將空氣加熱到近600°C，而是利用非常容易獲得的鍋爐產生的蒸汽作為熱源，產生的氨氣溫度約150°C，大大降低了所述系統能耗。
圖I為本實用新型所述應用于煙氣脫硝的尿素水解系統中尿素顆粒溶解、儲存及供給部分的示意圖；圖2為本實用新型所述應用于煙氣脫硝的尿素水解系統中尿素溶液水解反應器部分的示意圖；圖中1_尿素溶解罐,2-尿素溶液輸送泵,3-尿素溶液儲罐,4-尿素溶液供給泵，5-尿素水解器，6-攪拌器，7-內嵌雙聯式過濾器，8-差壓變送器，301-出水口，302-尿素溶液返回口。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明如圖I和圖2所示，本實用新型一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，包括尿素溶解罐I、尿素溶液輸送泵2、尿素溶液儲罐3、尿素溶液供給泵4和尿素水解器5,尿素溶解罐I的排水口與尿素溶液輸送泵2的進水口連接,尿素溶液輸送泵2的出水口與尿素溶液儲罐3的進水口連接，尿素溶液儲罐3上設有出水口 301和尿素溶液返回口 302，出水口 301與尿素溶液供給泵4的進水口連接，尿素溶液供給泵4的出水口分別與尿素溶液儲罐3的尿素溶液返回口 302和尿素水解器5的進水口連接。在尿素溶解罐I中，用除鹽水將尿素制成40 50%的尿素溶液,再通過尿素溶液輸送泵2將尿素溶液輸送到尿素溶液儲罐3，然后通過尿素溶液供給泵4將濃度約40 50%的尿素溶液輸送到尿素水解器5中，飽和蒸汽通過加熱盤管的方式進入尿素水解器5，飽和蒸汽不與尿素溶液混合，通過加熱盤管回流，冷凝水由回收裝置回收；此外，尿素水解器5內的尿素溶液濃度可達到40 50%。尿素水解器5中產生出來的含氨氣流被空氣稀釋，此后進入氨氣-煙氣混合系統。本實用新型反應原理為尿素溶液在一定溫度壓力下發生水解反應，產生氨氣、二氧化碳以及水蒸汽，反應方程式為NH2-C0-NH2+H20=2NH3+C02。尿素溶解罐I罐體材質采用不銹鋼，內襯防腐材質。尿素溶解罐I內設有攪拌器6，攪拌器6采用頂進式攪拌器。通過攪拌器6的作用加速尿素溶解罐I內尿素顆粒的溶解。尿素水解器5的周邊設有氨氣檢測器。水解裝置及還原劑供應系統周邊設有氨氣檢測器(圖中均未示)，以檢測氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中氨濃度過高時，在機組控制室會發出警報，操作人員采取必要的措施，以防止氨氣泄漏的異常情況發生。尿素溶液儲罐3和尿素溶液供給泵4之間的輸送管道上設有內嵌雙聯式過濾器7。尿素溶液儲罐3和尿素溶液供給泵4之間的輸送管道上設有設有差壓變送器8。差壓變壓器8用于檢測濾網壓差，確定是否清洗。 本實用新型還包括伴熱裝置和設置于尿素溶液輸送管道和氣氨輸送管道外的保溫介質層(圖中均未示)。所述尿素水解系統需對及蒸汽管道、氨氣管道等設備及管道進行保溫，對尿素溶液管道、氨氣管道進行伴熱。尿素溶液管道伴熱溫度控制在約30°C，氨氣管道伴熱溫度控制在約170°C，低于此規定溫度即啟動伴熱系統，以防止尿素溶液中尿素析出以及氨氣凝結。尿素溶解罐I中設有水流量和溫度控制系統。當尿素溶液溫度過低時，溫度控制系統啟動使溶液的溫度高于30°C。尿素溶液輸送泵2采用離心泵，離心泵的臺數為I臺或2臺。本實施例中，離心泵的臺數為2臺。離心泵本體材質為不銹鋼，密封材質為碳化硅。兩臺離心泵一運一備，將溶解均勻的尿素溶液輸送至尿素溶液儲罐3儲存。另外，離心泵出口部分溶液返回溶解罐，保證尿素溶解的充分性和均勻性。尿素溶液供給泵4采用多級SS離心泵，多級SS離心泵的臺數為I臺或2臺。本實施例中，多級SS離心機的臺數為2臺，一運一備,將尿素溶液儲罐內溶液輸送至水解裝置。尿素水解系統采用就地控制柜PLC實現自動控制。
權利要求1.一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，其特征在于包括尿素溶解罐、尿素溶液輸送泵、尿素溶液儲罐、尿素溶液供給泵和尿素水解器，所述尿素溶解罐的排水口與所述尿素溶液輸送泵的進水口連接，所述尿素溶液輸送泵的出水口與所述尿素溶液儲罐的進水口連接，所述尿素溶液儲罐上設有出水口和尿素溶液返回口，所述出水口與所述尿素溶液供給泵的進水口連接，所述尿素溶液供給泵的出水口分別與所述尿素溶液儲罐的尿素溶液返回口和尿素水解器的進水口連接。
2.根據權利要求I所述的一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，其特征在于 所述尿素水解器的周邊設有氨氣檢測器。
3.根據權利要求I所述的一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，其特征在于所述尿素溶解儲罐和所述尿素溶液供給泵之間的輸送管道上設有內嵌雙聯式過濾器。
4.根據權利要求I所述的一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，其特征在于所述尿素溶解儲罐和所述尿素溶液供給泵之間的輸送管道上設有差壓變送器。
5.根據權利要求I所述的一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，其特征在于還包括伴熱裝置和設置于尿素溶液輸送管道和氣氨輸送管道外的保溫介質層。
6.根據權利要求I所述的一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，其特征在于所述尿素溶解輸送泵采用離心泵，所述離心泵的臺數為1-2臺。
7.根據權利要求I所述的一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，其特征在于所述尿素溶液供給泵采用多級SS離心泵，所述多級SS離心泵的臺數為1-2臺。
專利摘要本實用新型公開了一種應用于煙氣脫硝的尿素水解系統，包括尿素溶解罐、尿素溶液輸送泵、尿素溶液儲罐、尿素溶液供給泵和尿素水解器，所述尿素溶解罐的排水口與所述尿素溶液輸送泵的進水口連接，所述尿素溶液輸送泵的出水口與所述尿素溶液儲罐的進水口連接，所述尿素溶液儲罐上設有出水口和尿素溶液返回口，所述出水口與所述尿素溶液供給泵的進水口連接，所述尿素溶液供給泵的出水口分別與所述尿素溶液儲罐的尿素溶液返回口和尿素水解器的進水口連接。通過尿素水解系統可將尿素水解產生氨氣，相對直接使用液氨大大提高了運輸及儲存過程的安全性，比使用氨水可減少約80％的運輸費用。本技術非常容易獲得的鍋爐產生的蒸汽作為熱源，降低了系統能耗。
文檔編號B01D53/56GK202555156SQ20122003269
公開日2012年11月28日 申請日期2012年2月2日 優先權日2012年2月2日
發明者劉波, 廖帆 申請人:成都融科能源環境工程有限公司