一种分区控制的尿素水解反应器的制作方法

专利2022-05-09  40


本实用新型属于尿素溶液水解制氨领域,涉及一种分区控制的尿素水解反应器。



背景技术:

随着国家对于火电厂安全运行的要求越来越高,火电厂正逐步采用安全系数更高的尿素做为脱硝还原剂,替代危险系数高的液氨,还原剂的改变,使得制氨工艺也相应的改变,尿素水解反应器也就成为了不可或缺的必须设备。

水解反应器一般是按照锅炉100%bmcr工况下,尾部烟气需处理的nox浓度来设计容量,甚至还需考虑某些极端工况,而实际运行时,火电机组通常达不到工况峰值,或者长时间工作在较低的负荷下,因此,水解反应器的设计出力通常要远高于实际运行工况。如果仅靠调节水解反应器进口蒸汽量或者尿素溶液注入量,必然会产生蒸汽品质下降,水解反应变慢的现象,导致整个系统效率下降,且管道更易结晶。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种分区控制的尿素水解反应器,该设备可根据实际运行的工况,对罐内的尿素溶液分区加热,进而在不降低蒸汽品质,不影响水解反应速率的情况下,按需产生氨气。

为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:

一种分区控制的尿素水解反应器,包括水解反应器罐体,水解反应器罐体内布置有若干用于将水解反应器罐体从前至后分隔为若干隔舱的组分区隔板,每个隔舱上设置有进料口、排污口、液位计接口和温度计接口;水解反应器罐体内底部安装有蒸汽盘管。

本实用新型进一步的改进在于,排污口包括中部排污口和底部排污口,底部排污口位于中部排污口下方。

本实用新型进一步的改进在于,水解反应器罐体顶部设置有产品气除雾器。

本实用新型进一步的改进在于,水解反应器罐体底部设置有支腿。

本实用新型进一步的改进在于,水解反应器罐体的端部设置有封头。

本实用新型进一步的改进在于,蒸汽盘管端部开设有疏水出口和若干蒸汽进口。

本实用新型进一步的改进在于,蒸汽盘管通过固定支架固定在水解反应器罐体内。

本实用新型进一步的改进在于,蒸汽盘管穿过每个隔舱,位于每个隔舱的蒸汽盘管通过蒸汽盘管隔板进行分割。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:本实用新型通过在水解反应器罐体内布置有若干用于将水解反应器罐体从前至后分隔为若干隔舱的组分区隔板,并且设置蒸汽盘管,本实用新型所述的可分区控制的尿素水解反应器在具体操作时,可根据机组在不同负荷下,不同的nox浓度,精确控制不同数量的隔舱,以产生所需要的氨气量。本实用新型可根据实际需求,使用不同隔舱的溶液精准制氨,既保持蒸汽品质不变,又变相减少溶液量,因此可有效提高效率。克服了现有技术中,以往情况尤其是低负荷下,为控制产气量,必然通过阀门组开度实现,缺点是随着阀门开度减小,蒸汽品质会降低的问题,以及卧式罐有液位要求,无论水解反应器出力大小,溶液量基本不变,两个因素叠加,反应效率会大大降低的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为沿图1中a向视图。

其中,1为水解反应器罐体、2为产品气除雾器、3为封头、4为分区隔板、5为液位计接口、6为温度计接口、7为进料口、8为中部排污口、9为底部排污口、10为蒸汽进口、11为疏水出口、12为蒸汽盘管、13为固定支架、14为支腿、15为蒸汽盘管隔板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是,本实用新型可以以多种不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

另外,本实用新型中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

参见图1和图2,本实用新型所述的可分区控制的尿素水解反应器,包括水解反应器罐体1,水解反应器罐体1上设置有产品气除雾器2、分区隔板4、液位计接口5、温度计接口6、进料口7、中部排污口8、底部排污口9与支腿14。具体的,水解反应器罐体1顶部设置有产品气除雾器2,水解反应器罐体1底部设置有支腿14,水解反应器罐体1设置在支腿14上,水解反应器罐体1的端部设置有封头3。

水解反应器罐体1内布置有若干组分区隔板4,将水解反应器罐体1从前至后分隔为若干隔舱,每个隔舱上设置有进料口7、中部排污口8、底部排污口9、液位计接口5和温度计接口6,以实现精准控制。底部排污口9位于中部排污口8下方。

水解反应器罐体1内底部安装有蒸汽盘管12,蒸汽盘管12端部开设有疏水出口11和若干蒸汽进口10,蒸汽盘管12通过固定支架13固定在水解反应器罐体1内。蒸汽盘管12穿过每个隔舱,位于每个隔舱的蒸汽盘管12内的进口通过蒸汽盘管隔板15进行分割。

蒸汽盘管12按不同长度布置在相应隔舱底部,进口采用蒸汽盘管隔板15分隔开,所有蒸汽盘管12共用一路疏水。

当机组负荷低,所需氨气量较少时,仅打开前面隔舱的蒸汽进口阀门,当机组负荷高,所需氨气量较大时,可依次打开其余隔舱的蒸汽进口阀门,直至产生满足要求的氨气量,本实用新型通过可分区精准控制制氨。

以上仅就本实用新型的最佳实施例作了说明,但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅限于以上实施例,其具体结构允许有变化。但凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。


技术特征:

1.一种分区控制的尿素水解反应器,其特征在于,包括水解反应器罐体(1),水解反应器罐体(1)内布置有若干用于将水解反应器罐体(1)从前至后分隔为若干隔舱的组分区隔板(4),每个隔舱上设置有进料口(7)、排污口、液位计接口(5)和温度计接口(6);水解反应器罐体(1)内底部安装有蒸汽盘管(12)。

2.根据权利要求1所述的一种分区控制的尿素水解反应器,其特征在于,排污口包括中部排污口(8)和底部排污口(9),底部排污口(9)位于中部排污口(8)下方。

3.根据权利要求1所述的一种分区控制的尿素水解反应器,其特征在于,水解反应器罐体(1)顶部设置有产品气除雾器(2)。

4.根据权利要求1所述的一种分区控制的尿素水解反应器,其特征在于,水解反应器罐体(1)底部设置有支腿(14)。

5.根据权利要求1所述的一种分区控制的尿素水解反应器,其特征在于,水解反应器罐体(1)的端部设置有封头(3)。

6.根据权利要求1所述的一种分区控制的尿素水解反应器,其特征在于,蒸汽盘管(12)端部开设有疏水出口(11)和若干蒸汽进口(10)。

7.根据权利要求1所述的一种分区控制的尿素水解反应器,其特征在于,蒸汽盘管(12)通过固定支架(13)固定在水解反应器罐体(1)内。

8.根据权利要求1所述的一种分区控制的尿素水解反应器,其特征在于,蒸汽盘管(12)穿过每个隔舱,位于每个隔舱的蒸汽盘管(12)通过蒸汽盘管隔板(15)进行分割。

技术总结
一种分区控制的尿素水解反应器,包括水解反应器罐体,水解反应器罐体内布置有若干用于将水解反应器罐体从前至后分隔为若干隔舱的组分区隔板,每个隔舱上设置有进料口、排污口、液位计接口和温度计接口;水解反应器罐体内底部安装有蒸汽盘管。本实用新型所述的可分区控制的尿素水解反应器在具体操作时,可根据机组在不同负荷下,不同的NOx浓度,精确控制不同数量的隔舱,以产生所需要的氨气量。本实用新型可根据实际需求,使用不同隔舱的溶液精准制氨,既保持蒸汽品质不变,又变相减少溶液量,因此可有效提高效率。

技术研发人员:刘毅;安振;李元昊;李刚;秦昶顺;吕晨峰;李帅英;黄钢英;司小飞;齐全
受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司;西安西热锅炉环保工程有限公司
技术研发日:2020.11.21
技术公布日:2021.08.03

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