CN213824144U - 一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置 - Google Patents

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张新敏
侯奎
邱健
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Abstract

本实用新型涉及一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，包括稀释水储罐和还原剂储罐，稀释水储罐出口端、还原剂储罐的出口端分别通过管道连接到混合器，混合器经管道连通稀释还原剂中间罐，稀释还原剂中间罐经稀释还原剂调节泵连接到还原剂喷射模块。本申请通过设置稀释还原剂中间罐，解决小流量稀释水、还原剂调节不准的问题，同时给还原剂调节提供更大的流量控制范围；稀释还原剂调节泵为还原剂喷射模块提供精准的流量，确保还原剂精确投加。

Description

一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置
技术领域
本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，特别是涉及一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置。
背景技术
选择性非催化还原技术(SNCR)是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选择性反应，还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行还原反应生成N2。从而达到脱除NOX、净化烟气和减少污染物排放的目的。
炉膛850～1150℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，氨水或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOX，基本上不与烟气中的O2作用，据此发展了SNCR法。主要的还原机理见下面化学反应方程所示：
采用氨水作为还原剂的主要化学反应：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O，4NH3+2NO2+O2→4N2+6H2O；
采用尿素作为还原剂的主要化学反应：
第一步：尿素热解：CO(NH2)2→NH3+HCNO，HCNO+H2O→NH3+CO2；第二步：还原：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O，8NH3+6NO2→7N2+12H2O；
如果温度过高，NH3会被氧化成NO，见化学反应方程：4NH3+5O2→4NO+6H2O；
不同还原剂有不同的反应温度区间，此温度区间称为温度窗口。氨水的最佳反应温度窗口为850～1100℃，尿素的最佳反应温度窗口为900～1100℃。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOX还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸会增加，也会使NOX还原率降低。
随着国内NOX排放提出更加严苛的标准，NOX超标、氨逃逸超标是小型炉窑需要解决的问题，现有的SNCR脱硝技术中，越是烟气量小的工业炉窑NOX排放控制难度越大，主要原因是对还原剂输送计量控制环节上，目前国内计量模块基本都采用：变频泵或者定频泵+调节阀的控制计量工艺路线，由于烟气量小，需要的还原剂量少，当还原剂用量低于10L/h时，调节阀的调节性能难以保障，无法精准计量。在还原剂喷射控制缺乏精准性的前提下，为保障较高的脱硝率，造成还原剂大量的消耗，同时带来了氨逃逸超标，给现场运行带来很大的不便利。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提出了一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，解决现有还原剂喷射控制缺乏精准性的技术问题。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，包括稀释水储罐和还原剂储罐，所述稀释水储罐出口端、还原剂储罐的出口端分别通过管道连接到混合器，所述混合器经管道连通稀释还原剂中间罐，所述稀释还原剂中间罐经稀释还原剂调节泵连接到还原剂喷射模块。
进一步的，所述稀释水储罐与混合器之间的连通管道上设有稀释水手动调节阀，所述还原剂储罐与混合器之间的连通管道上设有还原剂手动调节阀。
进一步的，所述稀释水储罐与混合器之间的连通管道上还设有稀释水紧急开关阀，所述还原剂储罐与混合器之间的连通管道上设有还原剂紧急开关阀。
进一步的，所述稀释水储罐与混合器之间的连通管道上设有稀释水流量计，所述还原剂储罐与混合器之间的连通管道上设有还原剂流量计。
进一步的，所述稀释水紧急开关阀、还原剂紧急开关阀与稀释还原剂中间罐的液位进行连锁。
进一步的，所述稀释还原剂中间罐所在的高度低于稀释水储罐及还原剂储罐所在的高度。
进一步的，所述稀释还原剂调节泵采用变频电机。
进一步的，所述稀释还原剂调节泵与还原剂喷射模块之间的连接管路上还设有气囊式阻尼器。
进一步的，所述装置为撬装式设计。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本申请的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，通过设置稀释还原剂中间罐，解决小流量稀释水、还原剂调节不准的问题，同时给还原剂调节提供更大的流量控制范围；稀释还原剂调节泵为还原剂喷射模块提供精准的流量，确保还原剂精确投加；装置整体用撬装式设计，占地面积小，安装施工简便快捷，成本低。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置的结构示意图。
图中：
1、稀释水储罐；2、还原剂储罐；3、稀释还原剂中间罐；4、稀释还原剂调节泵；5、气囊式阻尼器；6、稀释水手动调节阀；7、稀释水流量计；8、稀释水紧急开关阀；9、还原剂手动调节阀；10、还原剂流量计；11、还原剂紧急开关阀；12、混合器；13、还原剂喷射模块。
具体实施方式
展示一下实例来具体说明本实用新型的某些实施例，且不应解释为限制本实用新型的范围。对本实用新型公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本实用新型的精神和范围之内。
如图1所示，本申请的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，包括稀释水储罐1和还原剂储罐2，所述稀释水储罐1出口端、还原剂储罐2的出口端分别通过管道连接到混合器12，所述混合器12经管道连通稀释还原剂中间罐3，所述稀释还原剂中间罐3经稀释还原剂调节泵4连接到还原剂喷射模块13。
稀释水储罐1中的稀释水和还原剂储罐2中的还原剂通过重力进入到稀释还原剂中间罐3，按照设定频率启动稀释还原剂调节泵4，实时监测NOX的排放浓度并将该浓度反馈至控制***，通过控制***计算后再调整稀释还原剂调节泵4的频率，达到控制还原剂喷射模块13流量的目的，确保精确投加还原剂。
在本实施例中，所述稀释水储罐1与混合器12之间的连通管道上设有稀释水手动调节阀6，所述稀释水储罐1与混合器12之间的连通管道上设有稀释水流量计7，手动初次调整稀释水手动调节阀6的开度，通过稀释水流量计7观测稀释水的流量变化；所述还原剂储罐2与混合器12之间的连通管道上设有还原剂手动调节阀9，所述还原剂储罐2与混合器12之间的连通管道上设有还原剂流量计10，手动初次调整还原剂手动调节阀9开度，通过还原剂流量计10观测还原剂的流量变化。
在本实施例中，所述稀释水储罐1与混合器12之间的连通管道上还设有稀释水紧急开关阀8，所述还原剂储罐2与混合器12之间的连通管道上设有还原剂紧急开关阀11，在紧急情况下可以对稀释水储罐1、还原剂储罐2进行开关阀操作。
在本实施例中，所述稀释水紧急开关阀8、还原剂紧急开关阀11采用电动/气动执行器，且与稀释还原剂中间罐3的液位进行连锁，实现控制的智能化。
在本实施例中，所述稀释还原剂中间罐3所在的高度低于稀释水储罐1及还原剂储罐2所在的高度，使得稀释水和还原剂能在重力的作用下流到稀释还原剂中间罐3。
在本实施例中，所述稀释还原剂调节泵4采用变频电机，合理控制，确保还原剂投加的精确性。
在本实施例中，所述稀释还原剂调节泵4与还原剂喷射模块13之间的连接管路上还设有气囊式阻尼器5，用来消除稀释还原剂调节泵4出口产生的压力脉冲。
在本实施例中，所述装置为撬装式设计，整体占地面积小，安装施工简便快捷。
工作时，启动脱硝***，打开稀释水紧急开关阀8、还原剂紧急开关阀11，稀释水和还原剂通过混合器12重力流入稀释还原剂中间罐3；稀释水流量计7和还原剂流量计10分别提供流量给控制***记入累计流量；
启动稀释还原剂调节泵4按照设定的频率启动；
实时监测NOX的排放浓度并将该浓度反馈至控制***，通过控制***计算后再对稀释还原剂调节泵4的频率调整，进而达到控制还原剂投加量的目的。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，包括稀释水储罐(1)和还原剂储罐(2)，所述稀释水储罐(1)出口端、还原剂储罐(2)的出口端分别通过管道连接到混合器(12)，所述混合器(12)经管道连通稀释还原剂中间罐(3)，所述稀释还原剂中间罐(3)经稀释还原剂调节泵(4)连接到还原剂喷射模块(13)。
2.根据权利要求1所述的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，所述稀释水储罐(1)与混合器(12)之间的连通管道上设有稀释水手动调节阀(6)，所述还原剂储罐(2)与混合器(12)之间的连通管道上设有还原剂手动调节阀(9)。
3.根据权利要求2所述的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，所述稀释水储罐(1)与混合器(12)之间的连通管道上还设有稀释水紧急开关阀(8)，所述还原剂储罐(2)与混合器(12)之间的连通管道上设有还原剂紧急开关阀(11)。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，所述稀释水储罐(1)与混合器(12)之间的连通管道上设有稀释水流量计(7)，所述还原剂储罐(2)与混合器(12)之间的连通管道上设有还原剂流量计(10)。
5.根据权利要求3所述的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，所述稀释水紧急开关阀(8)、还原剂紧急开关阀(11)与稀释还原剂中间罐(3)的液位进行连锁。
6.根据权利要求1所述的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，所述稀释还原剂中间罐(3)所在的高度低于稀释水储罐(1)及还原剂储罐(2)所在的高度。
7.根据权利要求1所述的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，所述稀释还原剂调节泵(4)采用变频电机。
8.根据权利要求7所述的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，所述稀释还原剂调节泵(4)与还原剂喷射模块(13)之间的连接管路上还设有气囊式阻尼器(5)。
9.根据权利要求1所述的一种小型炉窑精准喷射还原剂的装置，其特征在于，所述装置为撬装式设计。
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