一种尿素水解产品气管道结晶清除装置及其清除方法

技术领域

本发明涉及管道结晶清除技术领域，具体涉及一种尿素水解产品气管道结晶清除装置及其清除方法。

背景技术

火力发电厂烟气脱硝常用选择性催化还原技术，将NH

水解反应器内浓度为40％～50％的尿素溶液，在气液两相平衡体系的压力约为0.48MPa～0.6MPa，温度约为150℃～170℃的情况下，尿素水解生成NH

公开号为CN205393121U的专利申请，公开了一种液碱高位槽放液管道自动防结晶装置，该装置主要包括液碱高位槽、电磁流量计、放料电磁阀、纯水冲洗电磁阀、三通管、放料管、PLC控制单元，其中液碱高位槽出料口连接电磁流量计，电磁流量计出口与放料电磁阀相连，然后连接三通管，三通管一端管口连接放料管，另一端连接纯水冲洗电磁阀，纯水冲洗电磁阀另一端连接有高压纯水管，所述电磁流量计、放料电磁阀、纯水冲洗电磁阀通过导线均与PLC控制单元连接，协同控制系统利用纯水冲洗放料后的放料管。然而该装置无法自动检测结晶位置，且纯水清洗效果较差，清洗不到位，成本高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种尿素水解产品气管道结晶清除装置及其清除方法，通过在尿素产品气管道易结晶位置处设置PLC控制器，实现对管道中结晶的自动检测和清除，并根据管道以往的结晶位置和结晶长度调整喷嘴的数量，利用蒸汽对结晶进行喷扫清除，解决了结晶位置难以检测、清除效果差以及效率低下的的问题，具有高效、快捷、智能化和低成本的特点。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种尿素水解产品气管道结晶清除装置，包括：蒸汽伴热管道1，所述蒸汽伴热管道1通过蒸汽输送管道9与尿素产品气管道2相连通，所述蒸汽输送管道9上依次设置有隔离阀4和吹扫阀5，所述吹扫阀5的出汽口与喷嘴6的进汽口相连通，喷嘴6的出汽口与尿素产品气管道2的进汽口相连通；所述尿素产品气管道2上设置有压力变送器7、温度传感器8和PLC控制器10。

所述喷嘴6为单孔喷嘴，喷嘴6的数量根据尿素产品气管道2内的结晶长度设置。

所述喷嘴6包括与吹扫阀5的出汽口的一条支路相连通的第一喷嘴6-1，第一喷嘴6-1的出汽口与尿素产品气管道2一侧的第一进汽口相连通；所述喷嘴6还包括与吹扫阀5的出汽口的另一条支路相连通的第二喷嘴6-2，第二喷嘴6-2的出汽口与尿素产品气管道2另一侧的第二进汽口相连通。

所述压力变送器7和温度传感器8的信号输出端分别与PLC控制器10的信号输入端相连接，PLC控制器10的信号输出端与吹扫阀5的信号输入端相连接。

一种尿素水解产品气管道结晶清除方法，包括以下步骤：

步骤1，打开PLC控制器10、压力变送器7、温度传感器8和隔离阀4；

步骤2，PLC控制器10进入预防状态，当尿素产品气管道2内出现结晶时，压力变送器7检测到尿素产品气管道2管道壁的压力减小，温度传感器8检测到尿素产品气管道2管道壁的温度降低；

步骤3，压力变送器7和温度传感器8将信号发送至PLC控制器10，PLC控制器10接收到信号，进入报警状态，发出警报，并将信号传递给吹扫阀5，吹扫阀5开启，PLC控制器10进入清除状态；

步骤4，蒸汽伴热管道1内的蒸汽通过蒸汽输送管道9到达喷嘴6，喷嘴6对尿素产品气管道2管道内壁的结晶部位进行吹扫；

步骤5，当压力变送器7和温度传感器8分别感应到尿素产品气管道2管道壁的压力和温度升高并趋于稳定时，将信号传递至PLC控制器10，PLC控制器10将信号传递给吹扫阀5，吹扫阀5关闭，结晶清除完成，PLC控制器10进入预防状态。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过在尿素产品气管道2的管道壁上设置压力变送器7和温度传感器8，实时监测管道的压力和温度，与现有技术相比，本发明能够更及时和准确的检测出结晶的产生，提高了工作效率和监测的准确性。

2、本发明利用PLC控制器10接收压力变送器7和温度传感器8的信号，并根据接收的信号控制吹扫阀5的开闭，与现有技术相比，本发明能够实现尿素产品气管道结晶清除的自动控制，具有高效、智能化的特点。

3、本发明通过在尿素产品气管道2易结晶处设置清除装置，并根据结晶长度设置喷嘴6的数量，与现有技术相比，本发明具有节约成本、提高效率的特点。

4、本发明通过在尿素产品气管道2的相对两侧分别设置第一喷嘴6-1和第二喷嘴6-2，实现了对管道内壁结晶的全方位清除，与现有技术相比，本发明具有清除速度快、清除位置精准的特点。

5、本发明的结晶清除方法，全过程使用PLC控制器10对清除过程进行控制，通过信号的传输实现PLC控制器10对吹扫阀5的控制，与现有技术相比，本发明具有高效、快捷、智能化的特点。

综上所述，本发明通过在尿素产品气管道易结晶位置处设置PLC控制器，实现对管道中结晶的自动检测和清除，并根据管道以往的结晶位置和结晶长度调整喷嘴的数量，利用蒸汽对结晶进行喷扫清除，解决了结晶位置难以检测、清除效果差以及效率低下的的问题，具有高效、快捷、智能化和低成本的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明在尿素产品气管道2弯曲处的结构示意图。

图3是本发明PLC控制器10的控制框图。

图4是本发明的方法流程图。

图中，1、蒸汽伴热管道，2、尿素产品气管道，4、隔离阀，5、吹扫阀，6、喷嘴，6-1、第一喷嘴，6-2、第二喷嘴，7、压力变送器，8、温度传感器，9、蒸汽输送管道，10、PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

参见图1和图2，本发明的一种尿素水解产品气管道结晶清除装置由蒸汽输送管道9、喷嘴6、隔离阀4、吹扫阀5、压力变送器7(压力表)、温度传感器8(接触式温度传感器)、PLC控制器10组成。

PLC控制器10连接到集控远方控制，也可以切换就地控制，根据现场需求设置为预防状态、报警状态或清除状态，装置智能启动、停止。

装置清除结晶使用的蒸汽为伴热蒸汽。

结晶清除装置安装在产品气管道容易发生结晶的部位，如管道电伴热处、弯头处等，在安装结晶清除装置部位同时安装压力变送器7、温度传感器8，通过尿素产品气管道压力、接触式温度的变化来判断管道是否结晶和已疏通。

一种尿素水解产品气管道结晶清除装置，包括：蒸汽伴热管道1，所述蒸汽伴热管道1通过蒸汽输送管道9与尿素产品气管道2相连通，所述蒸汽输送管道9上依次设置有隔离阀4和吹扫阀5，所述吹扫阀5的出汽口与喷嘴6的进汽口相连通，喷嘴6的出汽口与尿素产品气管道2的进汽口相连通；所述尿素产品气管道2上设置有压力变送器7、温度传感器8和PLC控制器10。

所述蒸汽输送管道9和蒸汽伴热管道1为圆形管道，其中设置有夹层，夹层内填充有保温材料。

蒸汽伴热管道1为圆形管道，外部包保温材料，内部为压力为0.7MPa，温度为170℃的蒸汽。

所述尿素产品气管道2为圆形管道，外部包保温材料，内部为压力为0.6MPa，温度为160℃的NH

所述隔离阀4为材质为316L的手动截止阀，外部包裹保温材料。

所述吹扫阀5为材质为316L的气动球阀，外部包裹保温材料。

所述喷嘴6为材质为316L的单孔喷嘴，外部包裹保温材料。

所述喷嘴6对称设置，喷嘴6朝向的方向与产品气在管道中的流动方向相同。

通过在尿素产品气管道2的管道壁上设置压力变送器7和温度传感器8，实时监测管道的压力和温度，与现有技术相比，本发明能够更及时和准确的检测出结晶的产生，提高了工作效率和监测的准确性。

所述喷嘴6为单孔喷嘴，喷嘴6的数量根据尿素产品气管道2内的结晶长度设置，单孔喷嘴的压力为0.4MPa，温度为140℃，确保将尿素结晶化解。

通过在尿素产品气管道2易结晶处设置清除装置，并根据结晶长度设置喷嘴6的数量，与现有技术相比，本发明具有节约成本、提高效率的特点。

所述喷嘴6包括与吹扫阀5的出汽口的一条支路相连通的第一喷嘴6-1，第一喷嘴6-1的出汽口与尿素产品气管道2一侧的第一进汽口相连通；所述喷嘴6还包括与吹扫阀5的出汽口的另一条支路相连通的第二喷嘴6-2，第二喷嘴6-2的出汽口与尿素产品气管道2另一侧的第二进汽口相连通。

通过在尿素产品气管道2的相对两侧分别设置第一喷嘴6-1和第二喷嘴6-2，实现了对管道内壁结晶的全方位清除，与现有技术相比，本发明具有清除速度快、清除位置精准的特点。

参见图3，所述压力变送器7和温度传感器8的信号输出端分别与PLC控制器10的信号输入端相连接，PLC控制器10的信号输出端与吹扫阀5的信号输入端相连接。

利用PLC控制器10接收压力变送器7和温度传感器8的信号，并根据接收的信号控制吹扫阀5的开闭，与现有技术相比，本发明能够实现尿素产品气管道结晶清除的自动控制，具有高效、智能化的特点。

参见图4，一种尿素水解产品气管道结晶清除方法，包括以下步骤：

步骤1，打开PLC控制器10、压力变送器7、温度传感器8和隔离阀4；

步骤2，PLC控制器10进入预防状态，当尿素产品气管道2内出现结晶时，压力变送器7检测到尿素产品气管道2管道壁的压力减小，温度传感器8检测到尿素产品气管道2管道壁的温度降低；

步骤3，压力变送器7和温度传感器8将信号发送至PLC控制器10，PLC控制器10接收到信号，进入报警状态，发出警报，并将信号传递给吹扫阀5，吹扫阀5开启，PLC控制器10进入清除状态；

步骤4，蒸汽伴热管道1内的蒸汽通过蒸汽输送管道9到达喷嘴6，喷嘴6对尿素产品气管道2管道内壁的结晶部位进行吹扫；

步骤5，当压力变送器7和温度传感器8分别感应到尿素产品气管道2管道壁的压力和温度升高并趋于稳定时，将信号传递至PLC控制器10，PLC控制器10将信号传递给吹扫阀5，吹扫阀5关闭，结晶清除完成，PLC控制器10进入预防状态。

本发明通过在尿素产品气管道易结晶部位，尤其在高处管段、悬空管段、受限空间内管段等危险部位加装结晶清除装置，当尿素产品气管道结晶堵塞时，控制系统发出警报，结晶清除装置可以快速启动，能够智能、安全、高效地疏通产品气管道，消除烟气NOX排放超标风险，从而保证机组安全稳定运行。