[發(fā)明專利]用于煙氣脫硝的液氨蒸發(fā)器及液氨蒸發(fā)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210249329.2
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102743889A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張平凡;楊超峰;張芳;夏長亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中新國能環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01D1/02
• 分類號: B01D1/02;B01D1/30;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11004
• 代理人: 劉湘舟;朱麗巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在煙氣脫硝領(lǐng)域中的液氨蒸發(fā)器及氨氣蒸發(fā)供應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

選擇性催化還原（selective?catalytic?reduction）脫硝工藝是目前燃煤電廠的主要脫硝工藝，其原理是在一定溫度和催化劑的作用下，還原劑有選擇的把煙氣中的NOx還原為無污染的N2和水。目前工業(yè)應(yīng)用的還原劑主要是氨，其次是尿素，其中采用氨作為還原劑需要使用氨氣蒸發(fā)供應(yīng)系統(tǒng)，即先將液氨蒸發(fā)為氨氣，然后通過氨氣緩沖罐，然后再與空氣（利用稀釋風(fēng)機輸送）在混合器中混合，然后再進入噴氨格柵，最后再進入催化反應(yīng)器進行反應(yīng)。

傳統(tǒng)的氨氣蒸發(fā)供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖罐、氨氣稀釋槽、稀釋風(fēng)機等設(shè)備，并且氨氣的蒸發(fā)供應(yīng)系統(tǒng)多采用蒸汽加熱或盤管水浴加熱，此外不論采用蒸汽或水浴加熱，均設(shè)有緊急排放管道，多余的氨氣將由緊急排放管道排放到吸收水池，最終排至廢水廠進行處理。傳統(tǒng)的氨氣蒸發(fā)供應(yīng)系統(tǒng)流程復(fù)雜，換熱效率低，并且需要額外的蒸汽或熱量，所以需要改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、換熱效率高的用于煙氣脫硝的液氨蒸發(fā)器及液氨蒸發(fā)系統(tǒng)，要解決傳統(tǒng)的氨氣蒸發(fā)供應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、換熱效率低、并且需要額外的蒸汽或熱量的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于煙氣脫硝的液氨蒸發(fā)器，包括換熱室和設(shè)在換熱室中的不銹鋼換熱管，其特征在于：所述換熱室由下部換熱室和上部換熱室組成，下部換熱室的頂部開有脫硝煙氣進口，下部換熱室的底部開有脫硝煙氣出口，上部換熱室的底部開有熱空氣進口，上部換熱室的頂部開有熱空氣出口。

所述不銹鋼換熱管包括設(shè)在下部換熱室中的一次換熱管和設(shè)在上部換熱室中的二次蒸發(fā)器換熱管，并且一次換熱管與二次蒸發(fā)器換熱管連通，所述二次蒸發(fā)器換熱管的管壁由內(nèi)壁和外壁組成，其中內(nèi)壁上設(shè)有均勻分布的毫米級的小孔，外壁上設(shè)有均勻分布的微米級的微孔。

所述一次換熱管的進口端與位于下部換熱室底部的水平的下直管連通，下直管上開有與液氨輸送管線連通用的液氨進口，所述二次蒸發(fā)器換熱管的進口端與位于上部換熱室底部的水平的上直管連通，上直管又與一次換熱管的出口端連通，二次蒸發(fā)器換熱管的出口端與位于上部換熱室頂部的水平的二次蒸發(fā)器匯總管連通。

所述下直管的管徑可以是液氨輸送管線的管徑的4～5倍，上直管的管徑可以是液氨輸送管線的管徑的6～8倍。

所述一次換熱管可為蛇形的管翅式換熱管。

所述管翅式換熱管的管徑可為15mm～25mm，管翅式換熱管的翅片高度可為管徑的50%～60%，翅片的間距可為2.5mm～3.5mm，管翅式換熱管之間的間距可為30mm～50mm。

所述管翅式換熱管與下直管的接口為水平接口或垂直接口，所有的管翅式換熱管與下直管的接口的中心線在同一水平面上。

所述二次蒸發(fā)器換熱管可為多根平行間隔設(shè)置的豎管。

所述豎管中的內(nèi)壁的厚度可為10?mm～15mm，內(nèi)壁上的小孔的孔徑可為1mm～3mm，外壁上的微孔的孔徑可為5um～10um。

所述外壁的開孔率可為1%～5%。

一種用于煙氣脫硝的液氨蒸發(fā)系統(tǒng)，包括有液氨儲罐、液氨蒸發(fā)器和噴氨格柵，其中液氨蒸發(fā)器包括換熱室和設(shè)在換熱室內(nèi)的不銹鋼換熱管，液氨儲罐通過液氨輸送管線與液氨蒸發(fā)器中的不銹鋼換熱管連通，噴氨格柵位于鍋爐與催化反應(yīng)器之間的煙氣通道中，其特征在于：所述液氨蒸發(fā)器為上述的用于煙氣脫硝的液氨蒸發(fā)器，液氨蒸發(fā)器上的脫硝煙氣進口通過煙氣進蒸發(fā)器通道與催化反應(yīng)器與空氣預(yù)熱器之間的煙氣通道連通，液氨蒸發(fā)器上的脫硝煙氣出口通過煙氣出蒸發(fā)器通道與空氣預(yù)熱器與煙氣出口之間的煙氣通道連通，液氨蒸發(fā)器上的熱空氣進口通過空氣支路與空氣預(yù)熱器與鍋爐之間的空氣通道連通，液氨蒸發(fā)器上的熱空氣出口通過混合氣通道與噴氨格柵連通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果：本發(fā)明中的液氨蒸發(fā)器采用了一體化設(shè)計，將傳統(tǒng)的液氨蒸發(fā)器與擴散釋放器相結(jié)合，將管翅式氣液換熱與直接換熱相結(jié)合，所以大大提高了液氨的換熱效率，簡化了氨氣蒸發(fā)供應(yīng)系統(tǒng)。

本發(fā)明中的液氨蒸發(fā)系統(tǒng)采用外排煙氣和預(yù)熱后的空氣作為熱源和稀釋氣，減少了蒸汽或其他能源的消耗。同時液氨蒸發(fā)系統(tǒng)利用了煙氣和預(yù)熱了的空氣的壓力差，不需外部動力裝置，維護簡便。

本發(fā)明中的液氨蒸發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，換熱效率高，可充分利用煙氣余熱和預(yù)熱空氣的熱量，液氨的換熱、氨氣的混合均在液氨蒸發(fā)器內(nèi)完成，所以無氨氣排放，避免了氨氣泄漏造成的大氣污染。