用于火电厂烟气脱硝系统的氨气加热装置及氨气供应装置的制作方法

1.本公开涉及电厂烟气脱硝系统辅助设备领域，具体地，涉及一种用于火电厂烟气脱硝系统的氨气加热装置及氨气供应装置。


背景技术：

2.火电厂中通常需要对烟气进行脱硝处理，其中选择性催化还原脱硝技术是目前脱出烟气中氮氧化物最有效、应用最广泛的技术。其中，火电厂普遍采用氨气作为脱硝还原剂，将加热到预设温度的氨气与烟气混合将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水，从而达到火电厂烟气脱硝的目的。相关技术中，通过热蒸汽对氨气管路进行加热，热蒸汽容易使金属部件发生锈蚀，比如金属管道、阀门，尤其是加热管路退出后，管道内有温度较低的存水，甚至死角内有更多的存水，对管道腐蚀作用更大，并且加热蒸汽管道投运时需要长时间暖管，耗费时间，否则会发生水击，损坏设备。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种用于火电厂烟气脱硝系统的氨气加热装置及氨气供应装置，用于解决相关技术中由于使用热蒸汽而易腐蚀管路且投运时间长、加热温度控制不稳定的问题。
4.为了实现上述目的，一方面，本公开提供一种用于火电厂烟气脱硝系统的氨气加热装置，包括加热组件，所述加热组件包括：第一管路，用于向烟气脱硝系统输送氨气；和第二管路，套设在所述第一管路上且与所述第一管路之间形成换热流道，所述第二管路的进风口连通有用于与空气预热器的热一次风风道的出口连通的进风管，所述第二管路的出风口连通有用于与空气预热器的热二次风风道的进口连通的出风管，以使得流经所述换热流道的热一次风与流经所述第一管路的氨气进行热交换，其中，所述进风口与所述第一管路的出口位于所述加热组件的同一侧，所述出风口与所述第一管路的进口位于所述加热组件的另一侧，以使得流经所述换热流道的热一次风与流经所述第一管路的氨气的流向相反。
5.可选地，所述加热组件还包括控制器、温度传感器以及控制阀，所述温度传感器设置在所述第二管路或所述第一管路上且用于检测所述换热流道中的热一次风的温度或所述第一管路中的氨气的温度，所述控制阀设置在所述进风管上，所述控制器分别与所述温度传感器和所述控制阀信号连接，以根据所述温度传感器获取的温度值控制所述控制阀的开度。
6.可选地，所述第二管路套接覆盖于所述第一管路的至少三分之二长度的管体上。
7.可选地，所述加热组件还包括保温层，所述保温层包裹在所述第二管路的外周壁上。
8.可选地，所述加热组件还包括加热层，所述加热层夹设在所述保温层和所述第二管路之间，所述加热层与所述控制器信号连接，所述加热层用于对所述换热流道中的热一次风加热。
9.可选地，所述加热组件还包括泄压管路以及设在泄压管路上的泄压阀，所述泄压管路设在所述第二管路上且与所述换热流道连通。
10.可选地，所述加热组件还包括就地温度计，所述就地温度计设置在第二管路或所述第一管路上。
11.可选地，所述加热组件还包括设置在所述进风管上的第一快关阀和设置在所述出风管上的第二快关阀；和/或，
12.所述加热组件还包括设置在所述进风管上的第一截止阀和设置在所述出风管上的第二截止阀。
13.可选地，所述加热装置还包括进风总管、出风总管、氨气供应总管以及氨气排出总管，所述加热组件的数量为多个，并且多个所述加热组件的多个进风管均通过所述进风总管与所述空气预热器的热一次风风道的出口连通，多个所述加热组件的多个出风管均通过所述出风总管与所述空气预热器的热二次风风道的进口连通，所述进风总管和所述出风总管上均设置有第一总控制阀，多个所述加热组件中的多个所述第一管路并联在所述氨气供应总管和所述氨气排出总管之间，所述氨气供应总管和所述氨气排出总管上均设置有第二总控制阀。
14.另一方面，本公开提供一种用于火电厂烟气脱硝系统的氨气供应装置，包括空气预热器和上述的氨气加热装置，所述氨气加热装置的进风管连通于所述空气预热器的热一次风风道的出口，所述氨气加热装置的出风管连通于所述空气预热器的热二次风风道的进口。
15.通过上述技术方案，将第二管路套设在第一管路上形成换热流道，并通过进风管向换热流道中输入热一次风并且热一次风与流经第一管路的氨气的流向相反，从而快速的将第一管路中的氨气加热至设定温度。从而解决了相关技术中由于使用热蒸汽而易腐蚀管路且投运时间长、加热温度控制不稳定的问题。
16.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
17.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
18.图1是本公开示例性实施方式中提供的用于火电厂烟气脱硝系统的氨气加热装置结构示意图。
19.附图标记说明
20.10-第一管路；20-第二管路；30-换热流道；40-进风管；50-出风管；60-温度传感器；70-控制阀；80-泄压管路；90-泄压阀；100-就地温度计；110-第一快关阀；120-第二快关阀；130-第一截止阀；140-第二截止阀；150-进风总管；160-出风总管；170-氨气供应总管；180-氨气排出总管；190-第一总控制阀；200-第二总控制阀。
具体实施方式
21.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
22.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相应零部件的本身轮廓而言的。此外，使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
23.如图1所示，本公开提供一种用于火电厂烟气脱硝系统的氨气加热装置，尤其适用于scr(选择性催化还原法)脱硝系统，该氨气加热装置包括加热组件，加热组件包括：第一管路10，用于向烟气脱硝系统输送氨气；和第二管路20，套设在第一管路10上且与第一管路10之间形成换热流道30，第二管路20的进风口连通有用于与空气预热器的热一次风风道的出口连通的进风管40，第二管路20的出风口连通有用于与空气预热器的热二次风风道的进口连通的出风管50，以使得流经换热流道30的热一次风与流经第一管路10的氨气进行热交换，其中，进风口与第一管路10的出口位于加热组件的同一侧，出风口与第一管路10的进口位于加热组件的另一侧，以使得流经换热流道30的热一次风与流经第一管路10的氨气的流向相反。
24.通过上述技术方案，将第二管路20套设在第一管路10上形成换热流道30，并通过进风管40向换热流道30中输入空气预热器的热一次风并且热一次风与流经第一管路的氨气的流向相反，从而能够快速高效稳定的将第一管路中的氨气加热至设定温度。从而解决了相关技术中由于使用热蒸汽而易腐蚀管路且投运时间长、加热温度控制不稳定的问题。
25.需要说明的是，空气预热器采用火电厂烟气脱硝系统中的空气预热器，主要是将气体进行加热加压，形成带有一定温度和一定压力的热一次风和热二次风。本公开提供的氨气加热装置采用空气预热器中的热一次风进行对氨气进行加热，可以避免使用额外的加热装置或设备来加热用于与氨气进行热交换的热风，因此可以精简结构以及降低制造成本。并且热一次风风量大且可调节，温度高，加热能力完全满足极端工况下的要求。例如，取自空气预热器的热一次风的温度在300℃以上，在换热通道中与氨气进行热交换后，可以将氨气的温度提高至50℃以上，以防止氨气在管路堵塞。并且经热交换后的热一次风经出风管50流通至空气预热器的热二次风风道中，并最终进入炉膛，以减少热量损失。此外，经由热一次风加热后的氨气，可以通过第一管路10的出口通入烟气脱硝系统的排烟管中与烟气混合后进入scr反应器。
26.在一些可实施的方式中，加热组件还包括控制器、温度传感器60以及控制阀70，温度传感器60设置在第二管路20或第一管路10上且用于检测换热流道30中的热一次风的温度或第一管路10中的氨气的温度，控制阀70设置在进风管40上，控制器分别与温度传感器60和控制阀信号连接，以根据温度传感器60获取的温度值控制控制阀70的开度。例如，温度传感器60设在第二管路20上，用于检测换热流道30中的热一次风的温度，控制阀70为电磁阀，当热一次风的温度发生变化时，可以及时通过控制器控制控制阀70的开度来调整热一次风的流量，从而确保氨气温度在合理范围内。此外，控制器可以采用例如plc控制器或单片机等，本公开对此不作具体限定。
27.在一些可实施的方式中，第二管路20套接覆盖于第一管路10的至少三分之二长度的管体上。如此，可以保证第二管路20中的热一次风能够充分的与第二管路20中的氨气进行热交换。
28.此外，在一些可实施的方式中，加热组件还包括保温层(图中未示出)，保温层包裹
在第二管路20的外周壁上。例如，保温层可以是保温棉。如此，可以减少第二管路20中的热一次风散热，使得第二管路20中的热一次风有足够的热量对将第一管路10中的氨气加热，提高加热装置的稳定性。
29.在一些可实施的方式中，加热组件还包括加热层(图中未示出)，加热层夹设在保温层和第二管路20之间，加热层与控制器信号连接，加热层用于对换热流道30中的热一次风加热。例如，加热层可以是电阻丝。如此，能够进一步保证第二管路20中有足够的热量将第一管路10中的氨气加热，提高加热装置的加热能力。
30.为了提高加热装置的安全性以及便于对第二管路20进行维修，加热组件还包括泄压管路80以及设在泄压管路80上的泄压阀90，泄压管路80设在第二管路20上且与换热流道30连通。
31.在一些可实施的方式中，加热组件还包括就地温度计100，就地温度计100设置在第二管路20或第一管路10上，用于检测换热流道30中的热一次风的温度或第一管路10中的氨气的温度。如此，能够便于工作人员在加热装置外部实时获取氨气的温度，便于工作人员就地检查。
32.另外，加热组件还包括设置在进风管40上的第一快关阀110和设置在出风管50上的第二快关阀120。其中，第一快关阀110和第二快关阀120中均设有逻辑联锁保护，在紧急情况下迅速隔离第二管路20中进入热一次风，防止发生第一管路10中氨气温度超限事故。
33.此外，加热组件还包括设置在进风管40上的第一截止阀130和设置在出风管50上的第二截止阀140，以便于隔离检修。例如，在检修时，可以手动关闭第一截止阀130和第二截止阀140，并打开泄压管路80上的泄压阀90，以在泄压后进行检修。
34.在一些实施方式中，加热装置还包括进风总管150、出风总管160、氨气供应总管170以及氨气排出总管180，加热组件的数量为多个，并且多个加热组件的多个进风管40均通过进风总管150与空气预热器的热一次风风道的出口连通，多个加热组件的多个出风管50均通过出风总管160与空气预热器的热二次风风道的进口连通，进风总管150和出风总管160上均设置有第一总控制阀190，多个加热组件中的多个第一管路10并联在氨气供应总管180和氨气排出总管180之间，氨气供应总管170和氨气排出总管180上均设置有第二总控制阀200。如此，可以通过进风总管150来引导热一次风进入对应的第二管路20中，通过出风总管160能够引导热交换之后的热一次风排出，同理，可以通过氨气供应总管170能够引导氨气进入对应的第一管路10中，通过氨气排出总管180能够引导加热后的氨气进入炉膛内对烟气进行还原。同时第一总控制阀190的设置，能够便于对进风总管150和第二管路20进行检修，通过第二总控制阀200的设置，能够便于对氨气供应总管170和第一管路10进行检修。
35.需要说明的是，上述的泄压阀90、第一截止阀130、第二截止阀140、第一总控制阀190和第二总控制阀200可以是例如电动阀或电磁阀等，控制阀70、加热层、泄压阀90、就地温度计100、第一快关阀110、第二快关阀120、第一截止阀130、第二截止阀140、第一总控制阀190和第二总控制阀200均可以通过有线方式与控制器信号连接，也可以通过无线方式与控制器信号连接，例如可以采用rs485总线、rs232总线、wifi模块、4g/5g模块、蓝牙模块、zigbee模块中的一种或多种，本公开在此不作具体限定。
36.当然，第一截止阀130、第二截止阀140、第一总控制阀190和第二总控制阀200也可以为手动阀，检修时，手动关闭对应的阀体。
37.另一方面，本公开提供一种用于火电厂烟气脱硝系统的氨气供应装置，尤其适用于scr脱硝系统，该氨气供应装置包括空气预热器和根据上述的氨气加热装置，氨气加热装置的进风管连通于空气预热器的热一次风风道的出口，氨气加热装置的出风管连通于空气预热器的热二次风风道的进口。如此，可以通过空气预热器的热一次风能够更快速便捷的对氨气加热装置中的氨气加热至预设温度。同时，上述氨气供应装置还具有上述加热装置的全部有益效果。
38.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
39.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
40.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。