一种保温装置及脱硝系统的制作方法

1.本实用新型属于脱硝用尿素管保温技术领域，具体涉及一种保温装置及脱硝系统。


背景技术：

2.工业生产例如利用窑炉生产刚玉或者高炉冶炼，都会产生含有氮氧化物的高温烟气，可采用选择性催化还原(scr)脱销工艺处理氮氧化物，即以一定比例的尿素溶液作为原料，尿素溶液在热解炉中加热分解成氨气，再用氨气与待处理烟气混合并在催化剂的作用下反应生产氮气和水，以达到去除氮氧化物的目标。
3.对于尿素溶液通过管路送至热解炉中分解，在冬季温度较低，尿素容易易在管路中结晶造成管路堵塞，导致尿素溶液无法进入热解炉中喷淋分解。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种保温装置及脱硝系统，提高了尿素溶液的温度，避免了尿素溶液低温结晶。
5.本实用新型采用的一个技术方案为：提供了一种保温装置，包括：
6.储液机构，用于存储换热介质；
7.换热管，用于所述换热介质流通，且设有进口和出口，所述出口连通于所述储液机构，所述换热管与用于流通尿素溶液的尿素管并行接触；
8.换热器，设有用于烟气流通的第一通道以及用于所述换热介质流通的第二通道，所述第二通道连通于所述储液机构和所述换热管的进口。
9.在一些实施例中，所述尿素管设有多个，所述换热管和所述换热器的数量均与所述尿素管相同，所述换热管与对应的尿素管并行接触，所述换热管与对应的换热器的第二通道以及所述储液机构连通。
10.在一些实施例中，所述换热管螺旋缠绕于对应所述尿素管外。
11.在一些实施例中，所述保温装置还包括包裹于所述换热管以及所述尿素管外的保温层。
12.在一些实施例中，所述保温装置还包括用于检测储液机构的液位的液位计。
13.在一些实施例中，所述保温装置还包括检测所述换热管内的换热介质流量的流量计。
14.在一些实施例中，所述保温装置还包括用于检测所述换热管内的换热介质温度的温度传感器。
15.在一些实施例中，所述保温装置包括连通于所述储液机构和所述第二通道之间的动力机构。
16.在一些实施例中，所述动力机构设有两个，两个所述动力机构并接。
17.本实用新型采用的另一个技术方案为：提供了一种脱销系统，包括尿素管和前述
的保温装置，所述保温装置的换热管与所述尿素管并行接触。
18.在一些实施例中，所述脱硝系统还包括：
19.脱硝结构，设有烟气入口、氨气入口、排液口以及排气口；
20.热解炉，连通于所述尿素管和所述氨气入口；
21.所述换热器的第一通道的两端分别连通于所述烟气入口和烟道。
22.本实用新型的有益效果至少包括：
23.本实用新型所提供的一种保温装置包括储液机构、换热管和换热器，其中，储液机构用于存储换热介质；换热管用于换热介质流通，且换热管设有进口和出口，出口连通于储液机构，换热管与用于流通尿素溶液的尿素管并行接触，以将换热管内的换热介质的热量传递给尿素管内的尿素溶液；换热器设有用于烟气流通的第一通道以及用于换热介质流通的第二通道，第二通道连通于储液机构和换热管的进口，这样储液机构、换热器和换热管形成了循环回路。在外界温度过低，例如寒冷的冬季，山东地区的最低温度可以降低至零下15℃，生产过程产生的烟气具有很高的温度，一般为80～150℃，高温的烟气进入换热器的第一通道，储液机构内的换热介质进入第二通道，第一通道的内的高温烟气与第二通道内的换热介质热交换，以升高第二通道内的换热介质的温度，升温后的换热介质在换热管内流动，由于换热管与流通尿素溶液的尿素管并行接触，换热管内升温后的换热介质与尿素管内的尿素溶液热交换，使得尿素溶液的温度升高，避免了温度过低出现的结晶现象。换热管内将热量传递给尿素溶液的换热介质流回至储液机构内继续参与形成循环回路；同时利用了烟气的余热，实现了能量的回收利用。
附图说明
24.图1示出了本实施例的一种保温装置的结构示意图。
25.附图标记说明：
26.10-储液机构；20-换热管；30-换热器；40-液位计；50-流量计；60-动力机构；70-尿素管；80-脱硝结构；90-热解炉。
具体实施方式
27.为了使本技术所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本技术，下面结合附图，通过具体实施例对本技术技术方案作详细描述。
28.实施例一
29.本技术实施例提供了一种保温装置，可以对输送尿素溶液的管路保温，即使在寒冷的冬季尿素溶液也可以处于较高的温度，不会结晶，从而可以正常运输喷淋加热分解为氨气。
30.请结合图1，本技术实施例提供的保温装置包括储液机构10、换热管20和换热器30，其中，储液机构10用于存储换热介质，例如储液槽或者储液罐，换热介质可以为水；换热管20用于换热介质流通，且换热管20设有进口和出口，出口连通于储液机构10，换热管20与用于流通尿素溶液的尿素管70并行接触，以将换热管20内的换热介质的热量传递给尿素管70内的尿素溶液，提高尿素溶液的温度，避免尿素溶液结晶；换热器30设有用于烟气流通的第一通道以及用于换热介质流通的第二通道，第二通道连通于储液机构10和换热管20的进
口，这样储液机构10、换热器30和换热管20形成了循环回路；同时利用了烟气的余热，实现了能量的回收利用。
31.在外界温度过低时，例如寒冷的冬季，山东地区的最低温度可以降低至零下15℃，生产过程产生的烟气具有很高的温度，一般为80～150℃，高温的烟气进入换热器30的第一通道，储液机构10内的换热介质进入第二通道，第一通道的内的高温烟气与第二通道内的换热介质热交换，以升高第二通道内的换热介质的温度，升温后的换热介质在换热管20内流动，由于换热管20与流通尿素溶液的尿素管70并行接触，换热管20内升温后的换热介质与尿素管70内的尿素溶液热交换，使得尿素溶液的温度升高，避免了温度过低出现的结晶现象。将热量传递给尿素溶液的换热介质从换热管20流回至储液机构10内继续参与尿素溶液的加热保温形成循环回路。
32.在本实施例中，储液机构10选用储液槽时，形状可以为圆柱形，也可以为长方体形，在储液槽形状为圆柱形时，其尺寸为可以为φ2.5*2.5m。换热器30是实现两种介质热交换的常用设备，在本技术中属于烟气和水进行热交换的换热器30，换热器30的更多内容可以参考现有技术的具体公开，本技术不作赘述。换热管20和尿素管70均可以采用金属材料制成，热传递效率高，尿素溶液温度提升快，在其他实施例中，也可以选用塑料材质，但是寿命不及金属，换热效率较低。
33.在一些实施例中，尿素管70设有多个，换热管20和换热器30的数量均与尿素管70相同，换热管20与对应的尿素管70并行接触，换热管20与对应的换热器30的第二通道以及储液机构10连通。脱销设备可能会根据生产设备设置多台，此时就涉及到需要与脱销设备数量相同的尿素管70，多个换热管20各自单独运行，互不干扰，灵活性高。在一些实施例中，尿素管70设有两个，三个，或者四个。
34.换热管20与尿素管70并行接触，可以是换热管20与尿素管70轴线平行设置，在一些实施例中，换热管20螺旋缠绕于对应尿素管70外，提高换热管20与尿素管70的接触面积，提高换热管20内的换热介质与尿素管70内的尿素溶液的换热效率。在另一些实施例中，尿素管70还可以螺旋缠绕于对应换热管20外，在其他实施例中，换热管20与对应尿素管70还可以同向螺旋缠绕于一个中心轴，具体的方式本技术不作限制。
35.在一些实施例中，保温装置还包括包裹于换热管20以及尿素管70外的保温层，减少换热管20内的换热介质散失至外界环境的热量，提高能量利用率；保温层可以采用保温棉，保温棉缠绕于换热管20和尿素管70的外周。
36.在一些实施例中，请结合图1，保温装置还包括用于检测储液机构10的液位的液位计40，以实时监测储液机构10内的换热介质储量，避免换热介质损失造成的液位过低无法对换热管20提供换热介质的问题。
37.在一些实施例中，请继续结合图1，保温装置还包括检测换热管20内的换热介质流量的流量计50，实时监测换热管20内的换热介质流量，如出现堵塞、换热介质过少等快速作出反应并采取措施。
38.在一些实施例中，保温装置还包括用于检测换热管20内的换热介质温度的温度传感器，以实时监测换热器30是否正常运行。
39.在一些实施例中，请继续结合图1，保温装置包括连通于储液机构10和第二通道之间的动力机构60，通过动力机构60将储液机构10内的换热介质依次驱动至换热器30和换热
管20，并回流至储液机构10。在换热管20和换热器30均设有多个时，动力机构60与换热器30的数量相同，动力机构60的两端分别连通于储液机构10以及对应的换热器30的第二通道，各个回路单独控制，灵活性更高。
40.在一些实施例中，在换热管20只有一个时，动力机构60设有两个，两个动力机构60并接，其中，一个动力机构60备用，另一个动力机构60工作。在其他实施例中，换热管20设有多个时，动力机构60的数量为换热管20数量的两倍，与换热管20对应的两个动力机构60并接，动力机构60可以选用动力泵。
41.本发明实施例提供的保温装置利用烟气的余热达到对尿素管70伴热保温的效果，对于动机长距离尿素溶液输送具有良好的效果；同时利用了烟气的余热，实现了能量的回收利用。
42.实施例二
43.本技术实施例提供了一种脱销系统，可以将烟气余热用于加热脱硝所用的尿素溶液，降温后的烟气再送入脱硝结构80脱硝处理排放。
44.请结合图1，本技术实施例提供的脱硝系统包括尿素管70和实施例一的保温装置，保温装置的换热管20与尿素管70并行接触。
45.在一些实施例中，请继续结合图1，脱硝系统还包括脱硝结构80和热解炉90，脱硝结构80设有烟气入口、氨气入口以及排气口，烟气入口通过烟道与窑炉连通；热解炉90连通于尿素管70和氨气入口，热解炉90可以将尿素分解为氨气，并从氨气入口进入脱硝结构中参与脱硝反应，排气口可将脱硝后的气体排出；换热器30的第一通道的两端分别连通于烟气入口和烟道。脱硝结构80是一种现有技术，例如脱硝塔，或者具有脱硝作用的脱硫塔等，脱硝结构80的具体内容可参照现有技术公开，本技术不作赘述。
46.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
47.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种保温装置，其特征在于，包括：储液机构，用于存储换热介质；换热管，用于所述换热介质流通，且设有进口和出口，所述出口连通于所述储液机构，所述换热管与用于流通尿素溶液的尿素管并行接触；换热器，设有用于烟气流通的第一通道以及用于所述换热介质流通的第二通道，所述第二通道连通于所述储液机构和所述换热管的进口。2.根据权利要求1所述的保温装置，其特征在于，所述尿素管设有多个，所述换热管和所述换热器的数量均与所述尿素管相同，所述换热管与对应的尿素管并行接触，所述换热管与对应的换热器的第二通道以及所述储液机构连通。3.根据权利要求2所述的保温装置，其特征在于，所述换热管螺旋缠绕于对应所述尿素管外。4.根据权利要求1所述的保温装置，其特征在于，所述保温装置还包括包裹于所述换热管以及所述尿素管外的保温层。5.根据权利要求1-4中任一项所述的保温装置，其特征在于，所述保温装置还包括用于检测储液机构的液位的液位计。6.根据权利要求1-4中任一项所述的保温装置，其特征在于，所述保温装置还包括检测所述换热管内的换热介质流量的流量计以及用于检测所述换热管内的换热介质温度的温度传感器。7.根据权利要求1-4中任一项所述的保温装置，其特征在于，所述保温装置包括连通于所述储液机构和所述第二通道之间的动力机构。8.根据权利要求7所述的保温装置，其特征在于，所述动力机构设有两个，两个所述动力机构并接。9.一种脱硝系统，其特征在于，包括尿素管和权利要求1-8中任一项所述的保温装置，所述保温装置的换热管与所述尿素管并行接触。10.根据权利要求9所述的脱硝系统，其特征在于，所述脱硝系统还包括：脱硝结构，设有烟气入口、氨气入口以及排气口；热解炉，连通于所述尿素管和所述氨气入口；所述换热器的第一通道的两端分别连通于所述烟气入口和烟道。

技术总结
本实用新型公开了一种保温装置及脱硝系统，属于脱硝用尿素管保温技术领域，保温装置包括储液机构、换热管和换热器，其中，储液机构用于存储换热介质；换热管用于换热介质流通，且换热管设有进口和出口，出口连通于储液机构，换热管与用于流通尿素溶液的尿素管并行接触，以将换热管内的换热介质的热量传递给尿素管内的尿素溶液；换热器设有用于烟气流通的第一通道以及用于换热介质流通的第二通道，第二通道连通于储液机构和换热管的进口，这样储液机构、换热器和换热管形成了循环回路。本实用新型提供的保温装置可以提高尿酸管内的尿素溶液的温度，避免了温度过低出现的结晶现象。避免了温度过低出现的结晶现象。避免了温度过低出现的结晶现象。


技术研发人员：许敏 贾涛 杨帆 张连涛 胡旭东 刘树学 胡天相
受保护的技术使用者：中国铝业股份有限公司
技术研发日：2023.02.02
技术公布日：2023/7/20