一種高集成度脫硝設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種脫硝設(shè)備，適用于水泥建材、工業(yè)鍋爐、熱電行業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝技術(shù)是指在沒有催化劑的作用下，還原劑有選擇的與煙氣中的NOx發(fā)生還原反應(yīng)生成氮氣和水，從而去除煙氣中的NOx ;氮氧化物(NOx)是在燃燒工藝過程中由于氮的氧化而產(chǎn)生的氣體，它不僅刺激人的呼吸系統(tǒng)，損害動植物，破壞臭氧層，而且也是引起溫室效應(yīng)、酸雨、電鍍等工業(yè)廢氣以及汽車排放的尾氣。含有氮氧化物的廢氣排放將產(chǎn)生酸雨、光化學(xué)煙霧等，給生態(tài)環(huán)境和人類生產(chǎn)、生活帶來嚴(yán)重的危害。
[0003]目前國內(nèi)65%左右的NOx是由煤燃燒所產(chǎn)生的，因此作為主要燃煤設(shè)備的電站鍋爐和工業(yè)鍋爐成為今后控制NOx排放所必須關(guān)注的焦點。目前我國已經(jīng)采取諸如低NOx燃燒器、分級配風(fēng)、OFA(Over Fire Air)、再燃等技術(shù)措施來降低NOx的排放，并取得了一定的效果。但隨著人們對環(huán)保要求的不斷提高，今后的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)勢必也越來越嚴(yán)格。采用上述幾種技術(shù)措施往往很難達(dá)到250 mg/Nm3的排放指標(biāo)。作為煙氣凈化方式的選擇性催化還原(SCR)雖然可以取得高達(dá)90%的NOx脫除率，但SCR技術(shù)由于其昂貴的催化劑及壽命問題造成了投資過大，限制了其廣泛應(yīng)用。而相對較廉價的選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)，其最大NOx脫除率可達(dá)70%?80%。作為一種經(jīng)濟(jì)實用的NOx脫除技術(shù)，SNCR于20世紀(jì)70年代中期首先在日本的燃?xì)?、燃油電廠中得到應(yīng)用，并逐步推廣到歐盟和美國。到目前為SNCR工藝是全世界脫硝應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，也是是目前國際上公認(rèn)最為成功的脫硝方法。
[0004]SNCR工藝是利用成本較為廉價的氨水或尿素作為還原劑，脫氮效率比較高，其工作原理是將氨水(質(zhì)量濃度15%?25% )或者尿素溶液(質(zhì)量濃度30%?50% )直接噴入分解爐合適溫度區(qū)域(850?1050°C )，氨與NOx (NO、勵2等混合物)進(jìn)行選擇性非催化還原反應(yīng)，將NOx轉(zhuǎn)化成無污染的N2和水，噴氨后爐內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有:
[0005]NH3 為還原劑:4N0+4NH3+02— 4N 2+6H20
[0006]尿素為還原劑:N0+C0(NH2) 2+l/202 — 2N 2+C02+H20
[0007]然而，由于我國目前還沒有完整的相關(guān)水泥脫硝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為參考，脫硝設(shè)備的設(shè)計參差不齊并且部件過多，造成實際脫硝效率不高，脫硝成本居高不下，而且很容易造成資源浪費和環(huán)境的二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高集成度脫硝設(shè)備，使其脫硝效率高，并且易于降低成本和避免資源浪費。
[0009]技術(shù)方案
[0010]一種高集成度脫硝設(shè)備，包括氨水罐車、氨水加注泵、氨水儲罐、氨水輸送模塊、氨水計量分配模塊、噴射模塊、壓縮空氣調(diào)壓模塊和PLC控制模塊，所述氨水罐車通過氨水加注泵連接至氨水儲罐，氨水儲罐通過氨水輸送模塊連接至氨水計量分配模塊，氨水計量分配模塊連接至噴射模塊，壓縮空氣調(diào)壓模塊連接至噴射模塊，PLC控制模塊通過電路獲取來自檢測儀表對煙氣中NOx監(jiān)測的信號，并通過電路輸出控制信號到氨水計量分配模塊。所述氨水輸送模塊、氨水計量分配模塊和PLC控制模塊封裝為一個整體，這樣簡化了設(shè)計工作任務(wù)，自動化程度更高，有利于提高脫硝效率，容易實現(xiàn)工廠量化生產(chǎn)，有利于快速安裝。
[0011]作為優(yōu)選，所述噴射模塊包括兩個以上帶有流量指示器的噴槍，可以通過流量指示器直觀的觀察噴槍的工作狀態(tài)，提高了體系的運行效率。經(jīng)過計量后的氨水被平均分配到噴射模塊中的每個噴嘴，由流量計控制以保證合理分配，壓力由壓力計控制，具體的噴射點位置設(shè)計是基于完整的CFD分析進(jìn)行布置，以保證在適當(dāng)?shù)臏囟却胺秶鷥?nèi)使煙氣和還原劑充分混合及反應(yīng)，氨水通過噴射點盡可能均勻地分布在整個煙道截面。
[0012]本實用新型的脫硝設(shè)備將整個SNCR系統(tǒng)的核心設(shè)備封裝到一個設(shè)備中，實現(xiàn)工廠量化生產(chǎn)，簡化了設(shè)計工作任務(wù)，更有利于快速安裝，自動化程度更高，該設(shè)備具有以下特點:①集成化程度高設(shè)備；②占地面積小，集成設(shè)備的整體尺寸為:1500mmX900mmX 1250mm ;③安裝簡單，成本低，集成設(shè)備采用密封柜式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場布置靈活，不受場地限制，亦可露天安裝，設(shè)備預(yù)留相應(yīng)的管道接口，隨機(jī)配送的安裝附件可以讓您更方便安裝，縮短工期，降低安裝成本；④運行穩(wěn)定，自動化程度高，流量輸出更加穩(wěn)定，可根據(jù)窯尾氮氧化物含量高低自動調(diào)節(jié)流量，同時配置了遠(yuǎn)程人工操作模式、機(jī)旁操作模式，配有各種安全檢測及報警裝置，充分保證系統(tǒng)安全運行環(huán)境；⑤兼容性強(qiáng)，全部采用PLC作為核心控制單元，固化操作程序。充分考慮了所有的控制點并預(yù)留相應(yīng)接口。柜體操作面板上安裝西門子高清觸摸屏，可完全獨立運行，方便本地操作，也可遠(yuǎn)程操作，可根據(jù)業(yè)主原有自動化控制系統(tǒng)選擇DP通信或以太網(wǎng)通信或單獨配置操作電腦。也可根據(jù)業(yè)主要求定制整個脫硝系統(tǒng)程序。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的脫硝設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1所示，一種高集成度脫硝設(shè)備，一種高集成度脫硝設(shè)備，包括氨水罐車1、氨水加注泵2、氨水儲罐3、氨水輸送模塊4、氨水計量分配模塊5、噴射模塊6、壓縮空氣調(diào)壓模塊7和PLC控制模塊8，所述氨水罐車I通過氨水加注泵2連接至氨水儲罐3，氨水儲罐3通過氨水輸送模塊4連接至氨水計量分配模塊5，氨水計量分配模塊5連接至噴射模塊6，壓縮空氣調(diào)壓模塊7連接至噴射模塊6，PLC控制模塊8通過電路獲取來自檢測儀表對煙氣管道9的煙氣中NOx監(jiān)測的信號，并通過電路輸出控制信號到氨水計量分配模塊5。所述氨水輸送模塊4、氨水計量分配模塊5和PLC控制模塊8封裝為一個整體，這樣簡化了設(shè)計工作任務(wù)，自動化程度更高，有利于提高脫硝效率，容易實現(xiàn)工廠量化生產(chǎn)，有利于快速安裝。所述噴射模塊6包括四個帶有流量指示器的噴槍，可以通過流量指示器直觀的觀察噴槍的工作狀態(tài)。
[0016]使用時，脫硝系統(tǒng)使用的還原劑(氨水)由氨水罐車I運輸，經(jīng)氨水加注泵2將氨水轉(zhuǎn)移到氨水儲3內(nèi)，氨水儲罐3的加注管線和排氣管通過柔性軟管與罐車連接，加注管線主要用來為儲罐注液，排氣管將加注過程中的多余壓力通過返回罐車釋放，避免氨氣逸出污染環(huán)境。氨水輸送模塊4包括兩臺氨水輸送泵，氨水輸送泵(一用一備)在一定的壓力條件下向SNCR系統(tǒng)提供氨水溶液，兩臺泵均配有壓力計，實時監(jiān)測泵壓，整個泵站可以實現(xiàn)就地及遠(yuǎn)程控制。脫硝需要的氨水耗量由PLC控制模塊8來計算，由PLC控制模塊8通過電路獲取來自檢測儀表對煙氣管道9的煙氣中NOx監(jiān)測的信號，并通過電路輸出控制信號到氨水計量分配模塊。經(jīng)過計量后的氨水被平均分配到噴射模塊的每個噴嘴，由流量計控制以保證合理分配，壓力由壓力計控制，具體的噴射點位置設(shè)計是基于完整的CFD分析進(jìn)行布置，以保證在適當(dāng)?shù)臏囟却胺秶鷥?nèi)使煙氣和還原劑充分混合及反應(yīng)。氨水通過噴射點盡可能均勻地分布在整個煙道截面。
[0017]PLC控制模塊8通過Profibus DP通訊或以太網(wǎng)通信?？刂葡到y(tǒng)與工藝方式的協(xié)作與監(jiān)測形成了全自動控制系統(tǒng)。它可以直接與DCS進(jìn)行通信，接收信號并控制工藝?？刂葡到y(tǒng)準(zhǔn)確計算還原劑噴射量，并準(zhǔn)確控制噴射模塊。整個SNCR系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)自動運行。
[0018]本實用新型的脫硝設(shè)備將SNCR系統(tǒng)最核心的設(shè)備整體封裝在一臺設(shè)備中，其設(shè)備內(nèi)部包括泵送，流量控制、計量、電氣及自動化控制、安全保障設(shè)備等組裝成一臺設(shè)備。設(shè)備制造完成后，在出廠前可以進(jìn)行整機(jī)調(diào)試、密閉性檢測、系統(tǒng)程序調(diào)試及必要的其他輔助設(shè)備的連鎖調(diào)試。本實用新型的脫硝設(shè)備可以解決現(xiàn)有的SNCR工程在安裝、調(diào)試過程中存在的安裝時間長、施工不規(guī)范、調(diào)試時間長、問題多等缺點。
【主權(quán)項】
1.一種高集成度脫硝設(shè)備，其特征在于，包括氨水罐車、氨水加注泵、氨水儲罐、氨水輸送模塊、氨水計量分配模塊、噴射模塊、壓縮空氣調(diào)壓模塊和PLC控制模塊，所述氨水罐車通過氨水加注泵連接至氨水儲罐，氨水儲罐通過氨水輸送模塊連接至氨水計量分配模塊，氨水計量分配模塊連接至噴射模塊，壓縮空氣調(diào)壓模塊連接至噴射模塊，PLC控制模塊通過電路獲取來自檢測儀表對煙氣中NOx監(jiān)測的信號，并通過電路輸出控制信號到氨水計量分配模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的高集成度脫硝設(shè)備，其特征在于，所述噴射模塊包括兩個以上帶有流量指示器的噴槍。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高集成度脫硝設(shè)備，包括氨水罐車、氨水加注泵、氨水儲罐、氨水輸送模塊、氨水計量分配模塊、噴射模塊、壓縮空氣調(diào)壓模塊和PLC控制模塊，所述氨水罐車通過氨水加注泵連接至氨水儲罐，氨水儲罐通過氨水輸送模塊連接至氨水計量分配模塊，氨水計量分配模塊連接至噴射模塊，壓縮空氣調(diào)壓模塊連接至噴射模塊，PLC控制模塊通過電路獲取來自檢測儀表對煙氣中NOx監(jiān)測的信號，并通過電路輸出控制信號到氨水計量分配模塊。該脫硝設(shè)備具有脫硝效率高、自動化程度高、安裝簡單、成本低、運行穩(wěn)定等特點，適用于水泥建材、工業(yè)鍋爐、熱電行業(yè)。
【IPC分類】B01D53-79, B01D53-56
【公開號】CN204307519
【申請?zhí)枴緾N201420788090
【發(fā)明人】申學(xué)武, 巫世財
【申請人】南京西普環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月11日