[发明专利]以液氨为原料的氨气供应系统

说明书

技术领域

本发明涉及氨气供应系统，特别是涉及以液氨为原料的氨气供应系统。

背景技术

以液氨为原料的氨气供应系统，常用于以氨气为反应剂的烟气处理系统中，如氨法烟气脱硫和烟气脱硝系统等。一般的以液氨为原料的氨气工艺系统流程如下：液氨存储于储罐中，液氨流入蒸发器吸收热量强制蒸发为氨气，蒸发器出口的氨气流入氨气缓冲罐，为后面的系统提供所需的氨气。这种常见方式一般是使用外置的蒸发器来完成液氨蒸发的。然而，液氨在环境温度较高时可通过吸收外界环境的热量即可实现自蒸发，因此在这种情况下使用蒸发器来强制蒸发液氨实际上会造成能源的浪费，增加了系统的能耗。

另一方面，液氨从储罐流入蒸发器通常是依靠储罐内氨自身的压力，此压力与氨的饱和压力相等，当环境温度较低时，氨的压力也较低，如在-20℃时，氨的饱和压力为0.19MPa。可见如果要求缓冲罐的压力达到0.2MPa，则单靠储罐内氨自身的压力无法满足系统的要求。在现有技术中，解决这一问题的方案是在储罐通到蒸发器的出口处增加一个液氨泵，以使供应到蒸发器的液氨的压力提高。但是，这种方案的缺点在于：由于这种较低温度在一年中往往只是偶尔出现，因此液氨泵的使用频率很低，这样不但造成系统投资的浪费，而且对液氨泵本身的性能也是不利的。

发明内容

本发明的一个目的是要减少氨气供应系统的能耗，至少是在环境温度较高时可减少氨气供应系统的能耗，降低系统的运行费用。

本发明的另一个目的是要保证储罐内氨自身的压力在环境温度较低时仍能使液氨正常流入蒸发器中进行蒸发，从而消除了液氨泵的需要，减少系统投资，而且使系统运行更加可靠。

本发明的一个进一步的目的不但要在环境温度较高时减少氨气供应系统的能耗，降低系统的运行费用，而且还要保证储罐内氨自身的压力在环境温度较低时仍能使液氨正常流入蒸发器中进行蒸发，从而消除了液氨泵的需要，减少系统投资，而且使系统运行更加可靠。

一方面，本发明提供了一种以液氨为原料的氨气供应系统，包括：用于存储液氨的储罐；用于将从所述储罐中流入的液氨强制蒸发为氨气的蒸发器；和用于接收蒸发的氨气并输出所需氨气的缓冲罐；特别地，还包括连接在所述储罐与所述缓冲罐之间的储罐至缓冲罐管路，用于可操作地将所述储罐中自蒸发的氨气输出到所述缓冲罐中。

优选地，在所述储罐至缓冲罐管路中还设置有可操作地打开和关闭的储罐至缓冲罐管路开关阀门。

优选地，所述储罐至缓冲罐管路开关阀门在所述储罐内的压力大于预定自蒸发压力时处于打开状态，而在所述储罐内的压力小于或等于所述预定自蒸发压力时处于关闭状态。

优选地，在所述储罐至缓冲罐管路中所述储罐至缓冲罐管路开关阀门的下游还设置有可操作地改变开度的储罐至缓冲罐管路调节阀门。

优选地，在连接在所述储罐与所述蒸发器之间让液氨从所述储罐流入所述蒸发器的储罐至蒸发器管路中，设置有可操作地打开和关闭的储罐至蒸发器管路开关阀门。

优选地，所述储罐至蒸发器管路开关阀门在所述储罐内的压力大于所述预定自蒸发压力时处于关闭状态，而在所述储罐内的压力小于或等于所述预定自蒸发压力时处于打开状态。

优选地，在所述储罐至蒸发器管路中所述储罐至蒸发器管路开关阀门的下游设置有液氨泵，用于可操作地促使液氨从所述储罐流入到所述蒸发器中。

优选地，所述液氨泵在所述储罐内的压力小于预定辅助液氨输送压力时启动，而在所述储罐内的压力大于或等于所述预定辅助液氨输送压力时停用，其中所述预定辅助液氨输送压力小于所述预定自蒸发压力。

优选地，所述氨气供应系统还包括连接在所述蒸发器与所述储罐之间的蒸发器至储罐回流管路，用于可操作地将所述蒸发器中强制蒸发的氨气的一部分回流到所述储罐中。

优选地，在所述蒸发器至储罐回流管路中设置有可操作地打开和关闭的蒸发器回流管路开关阀门。

优选地，所述蒸发器回流管路开关阀门在所述储罐内的压力小于预定辅助液氨输送压力时处于打开状态，而在所述储罐内的压力大于或等于所述预定辅助液氨输送压力时处于关闭状态；其中所述预定辅助液氨输送压力小于所述预定自蒸发压力。

优选地，在所述蒸发器至储罐回流管路中所述蒸发器回流管路开关阀门的下游设置有可操作地改变开度的蒸发器回流管路调节阀门。

优选地，在所述蒸发器至储罐回流管路中进入所述储罐的入口处设置有背压阀门，用于保证回流氨气能够流入所述储罐中。