一种SNCR脱硝的氨水调节系统

技术领域

本发明涉及脱硝的技术领域，特别是涉及一种SNCR脱硝的氨水调节系统。

背景技术

火力发电厂产生的烟气中往往含有NO、NO2等氮氧化物(NOX)，其通过烟囱在排向大气之前需要经过脱硝处理，并达到一定的排放标准。目前常用的脱硝剂有液氨、尿素、质量分数20％的氨水(简称氨水)等。氨水，由于其安全性高、制备简单等优点，为最常用的脱硝剂。氨水脱硝原理采用氨水输送泵将氨水通过管道输送至锅炉炉腔附近与稀释水输送泵输送来的稀释水进行混合，然后通过双流体雾化喷枪喷入炉腔内(温度约850℃～1100℃)，在高温作用下，氨水迅速热解出NH3气体，与烟气中的NOX进行反应，生成N2和H2O，完成NOX的脱除。现有技术所需的设备、管道、阀门、仪表多，另外，诸多锅炉在中低负荷运行或烟气中NOX含量较低时，SNCR脱硝所需的氨水耗量很小(如10kg/h-100kg/h)，此时，对氨水管道调节阀要求很高，国内调节阀精度往往在小流量时往往难以满足精确调节，氨水喷射量小，NOX可能会超标排放，氨水喷射量小大，浪费能源，且容易造成氨逃逸超标，污染环境，同时，逃逸的NH3与烟气中的SO3反应生产(NH4)2SO4，造成空预器堵塞等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种SNCR脱硝的氨水调节系统，本发明可以将氨水稀释混合的同时避免了氨气的逃逸，提高了脱硝的处理效果和效率，节约了成本。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种SNCR脱硝的氨水调节系统，包括氨水罐、储水罐、去离子水罐、稀释罐、水力混合器、雾化喷枪、锅炉，以及空气压缩机；所述锅炉具有用于储存烟气的炉腔，所述水力混合器具有第一进料口和第二进料口以及第一出料口，所述雾化喷枪具有供液口和喷雾口以及供气口；

所述氨水罐的出液口与所述水力混合器的第一进料口连通，所述氨水罐的出气口与所述储水罐的进气口连通，所述去离子水罐的出液口和所述储水罐的出液口均与所述水力混合器的第二进料口连通，所述水力混合器的第一出料口与所述稀释罐的进液口连通，所述稀释罐的出气口与所述储水罐的进气口连通，所述稀释罐的出液口与所述雾化喷枪的供液口连通，所述雾化喷枪的喷雾口与所述锅炉的炉腔连通，所述雾化喷枪的供气口与所述空气压缩机的输气口连通。

进一步的是，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括第一输送管；所述第一输送管的一端连接在所述氨水罐的出液口处，所述第一输送管的另一端连接在所述水力混合器的第一进料口处，所述第一输送管上设有第一手动球阀和第一气动球阀以及第一流量计。

进一步的是，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括第二输送管；所述第二输送管的一端连接在所述去离子水罐的出液口处，所述第二输送管的另一端连接在所述水力混合器的第二进料口处，所述第二输送管上设有第二手动球阀和第二气动球阀以及第二流量计。

进一步的是，所述稀释罐上安装有液位计，所述液位计与所述第一气动球阀信号连接。

进一步的是，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括依次连接的第三输送管和第四输送管以及第五输送管；所述第三输送管连接在所述稀释罐的出液口处，所述第五输送管连接在所述雾化喷枪的供液口处，所述第三输送管上安装有输送泵。

进一步的是，所述第四输送管上设有第三手动球阀、第三流量计和电动调节阀以及压力变送器。

进一步的是，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括第六输送管；所述第六输送管上设有第四手动球阀，所述第四输送管上具有第一侧孔和第二侧孔，所述第三手动球阀和所述第三流量计以及所述电动调节阀均位于第一侧孔和第二侧孔之间，所述第六输送管的一端连接在所述第四输送管的第一侧孔处，所述第六输送管的另一端连接在所述第四输送管的第二侧孔处。

进一步的是，所述第五输送管上设有第一截止阀和浮子流量计。

进一步的是，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括供气管；所述供气管上设有第五手动球阀和第二截止阀以及压力表，所述供气管的一端连接在所述雾化喷枪的供气口处，所述供气管的另一端连接在所述空气压缩机的输气口处。

进一步的是，所述氨水罐上设有第一呼吸阀，所述稀释罐上设有第二呼吸阀。

总的说来，本发明与现有技术相比，其有益效果在于：本发明通过先将氨水与稀释水先稀释混合至一定质量分数，然后通过输送泵输送至锅炉的炉腔内，本发明采用电动调节阀控制所需的氨水喷射量，氨水与稀释水先稀释混合可以增大氨水输送量，便于调节阀的调节控制，解决了现有技术氨水喷射量小时，难以调节控制，造成氨逃逸超标，堵塞设备和阀门等问题。氨水输送泵前在氨水在稀释罐内混合稀释，操作简单，使得氨水喷射量容易控制。氨水罐和稀释罐内的氨气溢出的氨气可以重新流到储水罐内制成氨水，提高氨水的利用率，节约成本。

附图说明

图1是SNCR脱硝的氨水调节系统的连接示意图。

图中，1为氨水罐，2为储水罐，3为去离子水罐，4为稀释罐，5为水力混合器，6为雾化喷枪，7为锅炉，8为空气压缩机，9为第一输送管，10为第一手动球阀，11为第一气动球阀，12为第一流量计，13为第二输送管，14为第二手动球阀，15为第二气动球阀，16为第二流量计，17为液位计，18为第三输送管，19为第四输送管，20为第五输送管，21为输送泵，22为第三手动球阀，23为第三流量计，24为电动调节阀，25为压力变送器，26为六输送管，27为第四手动球阀，28为第一截止阀，29为浮子流量计，30为供气管，31为第五手动球阀，32为第二截止阀，33为压力表，34为第一呼吸阀，35为第二呼吸阀，36为供液管，37为供液泵，38为氨水车，39为第七输送管，40为第六手动球阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为叙述方便，除另有说明外，下文所说的上下方向与图1本身的上下方向一致，下文所说的左右方向与图1本身的左右方向一致。

SNCR是选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction),高温下进行，无需催化剂，成本控制低。选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般采用炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原NOx。还原剂只和烟气中的NOx反应，一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为选择性非催化还原法(SNCR)。由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉腔区域，迅速热分解成NH3，与烟气中的NOx反应生成N2和水。

如图1所示，本实施例提供一种SNCR脱硝的氨水调节系统，包括氨水罐1、储水罐2、去离子水罐3、稀释罐4、水力混合器5、雾化喷枪6、锅炉7，以及空气压缩机8；锅炉7具有用于储存烟气的炉腔，水力混合器5具有第一进料口和第二进料口以及第一出料口，雾化喷枪6具有供液口和喷雾口以及供气口；氨水罐1具有用于存储氨水的密封腔，氨水罐1设有进液口和出液口以及出气口，氨水罐1的进液口处设有供液管36，供液管36上安装有供液泵37，氨水车38通过供液管36与氨水罐1的密封腔连通，通过氨水车38为氨水罐1输送氨水。储水罐2内存储有纯水，纯水用于吸收散发的氨气重新形成氨水，储水罐2具有氨气进入的进气口和氨水流出的出液口。稀释罐4用于将氨水稀释，稀释罐4具有氨气流出的出气口和氨水流出的出液口。去离子水罐3存有去离子水。

氨水罐1的出液口与水力混合器5的第一进料口连通，氨水罐1的出气口与储水罐2的进气口连通，去离子水罐3的出液口和储水罐2的出液口均与水力混合器5的第二进料口连通，水力混合器5的第一出料口与稀释罐4的进液口连通，稀释罐4的出气口与储水罐2的进气口连通，稀释罐4的出液口与雾化喷枪6的供液口连通，雾化喷枪6的喷雾口与锅炉7的炉腔连通，雾化喷枪6的供气口与空气压缩机8的输气口连通。氨水罐1内的氨水里会有氨气散发，氨水罐1散发的氨气从氨水罐1的出气口流到储水罐2重新形成氨水，稀释罐4散发的氨气从稀释罐4的出气口流到储水罐2重新形成氨水。储水罐2里面的氨水和氨水罐1里面的氨水以及去离子水罐3里面的去离子水经过水力混合器5的混合形成混合液来到稀释罐4内。最后混合液从稀释罐4流到雾化喷枪6，压缩空气对氨水起雾化作用，并对雾化喷枪6的内部起到冷却作用。经过雾化喷枪6雾化的氨水喷入锅炉7炉膛内，与烟气中NOx进行化学反应，完成烟气脱硝过程。

具体的，在一个实施例中，锅炉7的炉腔的温度为850℃～1100℃。

具体的，在一个实施例中，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括第一输送管9；第一输送管9的一端连接在氨水罐1的出液口处，第一输送管9的另一端连接在水力混合器5的第一进料口处，第一输送管9上设有第一手动球阀10和第一气动球阀11以及第一流量计12。氨水罐1通过第一输送管9与水力混合器5的第一进料口，第一手动球阀10和第一气动球阀11以及第一流量计12沿着氨水的流通方向依次设置，第一手动球阀10和第一气动球阀11均用于控制氨水的流量，第一流量计12用于实时计算氨水的流量，便于氨水流量的控制。

具体的，在一个实施例中，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括第二输送管13；第二输送管13的一端连接在去离子水罐3的出液口处，第二输送管13的另一端连接在水力混合器5的第二进料口处，第二输送管13上设有第二手动球阀14和第二气动球阀15以及第二流量计16。去离子水从离子水罐的出液口经过第二输送管13流向水力混合器5的第二进料口。去离子水与氨水在水力混合器5内混合。第二手动球阀14和第二气动球阀15以及第二流量计16沿着去离子水的流动方向依次设置。第二手动球阀14和第二气动球阀15用于调节去离子水的流量，第二流量计16用于实时计算去离子水的流量，实现精准控制。

具体的，在一个实施例中，储水罐2的出液口处设有第七输送管39，储水罐2的出液口第七输送管39与水力混合器5的第二进料口连通，储水罐2吸收氨气饱和后，排至稀释罐4。通过第六手动球阀40来控制储水罐2里面的氨水流出量，储水罐2的氨水和氨水罐1里面的氨水相互配合共同向水力混合器5提供氨水，保证水力混合器5里的氨水不会过多和过少，精确控制氨水的稀释浓度。

具体的，在一个实施例中，流入稀释罐4内的氨水被稀释成质量分数为20％的稀释氨水。稀释罐4内的散发的氨气可以流回储水罐2内被吸收重新形成氨水。

具体的，在一个实施例中，稀释罐4上安装有液位计17，液位计17与第一气动球阀11信号连接。液位计17为远程液位计17，液位计17具有上限位感应端和下限位感应，上限位感应端通过上液管与稀释罐4的内腔连通，下限位感应端通过下液管与稀释罐4的内腔连通，上液管位于下液管的上方。当稀释罐4的液体快满的时候，上限位感应端感应到液体，液位计17传递向第一气动球阀11发送信号使得第一气动球阀11自动关闭。当稀释罐4的液体快用完的时候，下限位感应端感应不到液体，液位计17传递向第一气动球阀11发送信号使得第一气动球阀11自动打开。

具体的，在一个实施例中，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括依次连接的第三输送管18和第四输送管19以及第五输送管20；第三输送管18连接在稀释罐4的出液口处，第五输送管20连接在雾化喷枪6的供液口处，第三输送管18上安装有输送泵21。通过输送泵21将经过稀释的氨水抽送，经过稀释的氨水依次流经第三输送管18和第四输送管19以及第五输送管20最后从雾化喷枪6喷出到炉腔内与烟气中NOX发生化学反应。氨水在经过输送泵21前的稀释罐4内混合稀释，节约成本，操作简单，氨水喷射量容易控制。

具体的，在一个实施例中，第三输送管18有两条，两条第三输送管18上下间隔分布，两条第三输送管18均与第四输送管19连接且均安装有输送泵21，提高氨水的输送效率。

具体的，在一个实施例中，第四输送管19上设有第三手动球阀22、第三流量计23和电动调节阀24以及压力变送器25。第三手动球阀22、第三流量计23和电动调节阀24以及压力变送器25沿着氨水的流动方向依次设置。第三流量计23根据烟囱出口烟气中NOx的检测值及氨气逃逸值，通过控制电动调节阀24控制氨水喷射量。压力变送器25可以将感受到液体的物理压力参数转变成标准的电信号，以供给电动调节阀24或者指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

具体的，在一个实施例中，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括第六输送管26；第六输送管26为备用管路。第六输送管26上设有第四手动球阀27，第四输送管19具有第一侧孔和第二侧孔，第三手动球阀22和第三流量计23以及电动调节阀24位于第一侧孔和第二侧孔之间，第六输送管26的一端连接在第四输送管19的第一侧孔处，第六输送管26的另一端连接在第四输送管19的第二侧孔处。氨水只从第四输送管19流过时，氨水依次经过第三手动球阀22、第三流量计23和电动调节阀24以及压力变送器25，氨水从第六输送管26流过的时候，氨水依次经过第四手动球阀27和压力变送器25。

具体的，在一个实施例中，SNCR脱硝的氨水调节系统还包括供气管30；供气管30上设有第五手动球阀31和第二截止阀32以及压力表33，供气管30的一端连接在雾化喷枪6的供气口处，供气管30的另一端连接在空气压缩机8的输气口处。第五手动球阀31和第二截止阀32沿着氨水的流动方向依次设置，压力表33与第二截止阀32连通。

具体的，在一个实施例中，第五输送管20上设有第一截止阀28和浮子流量计29。第五输送管20和雾化喷枪6均有多个，多个第五输送管20和多个雾化喷枪6一一对应，多个第五输送管20间隔排列，多个雾化喷枪6间隔排列。供气管30有多个，多个供气管30与多个雾化喷枪6一一对应。各第五输送管20上均设有第一截止阀28及浮子流量计29，用以调节各第五输送管20内氨水量基本相等。

具体的，在一个实施例中，雾化喷枪6为双流体雾化喷枪6，雾化喷枪6具有两个压缩空气进入的供气口，供气管30的一端与空气压缩机8的输出端连接，供气管30的另一端分出两条支管，两条支管分别与两个供气口连接。

具体的，在一个实施例中，氨水罐1上设有第一呼吸阀34，稀释罐4上设有第二呼吸阀35。第一呼吸阀34使氨水罐1内外气压差保持在允许值范围内，防止氨水罐1内部产生真空。第二呼吸阀35使稀释罐4内外气压差保持在允许值范围内，防止稀释罐4内部产生真空。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。