[实用新型]一种高浓度氨气稀释浓度在线测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于大气污染控制技术领域，具体涉及一种高浓度氨气稀释浓度在线测量装置，用于利用尿素催化水解生成的氨气使火电厂燃煤烟气脱硝的工艺过程中尿素催化水解反应后氨气浓度的测量。

背景技术

烟气脱硝，是指将高温燃烧后（包括燃煤锅炉、燃油燃气锅炉以及一些工业炉）烟气中所含的有害物质—NOX脱除的技术，包括SCR和SNCR两种主要技术流派，其中SCR是烟气脱硝的主流技术。所谓SCR技术，是指在锅炉的省煤器和空预器之间设置SCR反应器，在反应器内安装催化剂，在反应器之前的烟道截面内喷入还原剂（含氨气体），还原剂与NOx在催化剂表面上发生反应脱除NOX。

SCR烟气脱硝所使用的还原剂从根本上来说是氨气，需要在现场设置一套能够持续生产氨气的装置。从原料上来看，氨气制备系统可以分为无水液氨系统、氨水系统和尿素系统。其中使用液氨蒸发制备氨气的系统最为常用，原因是其投资最便宜，运输、使用成本也最低，但液氨系统存在重大的安全隐患，特别是它的运输和存储过程，液氨泄漏带来的危害非常大，安全事故屡见不鲜；氨水系统的投资、运行以及运输成本都很高，比液氨安全一些，但仍有一定的安全隐患；尿素系统的投资及运行成本与液氨系统相比较高，但运输成本相当，并且尿素系统基本上没有安全隐患，是最安全的氨气制备技术。

为了分析尿素水解反应的程度，需对出口氨气浓度进行测量。通过分析整个水解反应释放出氨的总量，和尿素原料用量对比，得出整个水解反应中尿素的利用率。由于氨气浓度太高，需要将其稀释，稀释后有两种设备可供选择：红外氨气检测和电化学氨气检测。计算时需要考虑两个重要因素：水蒸气露点温度和仪器测量范围，红外氨气检测仪测量范围为0-6%或0-100%，电化学氨气检测仪测量范围为0-5000ppm，因此在计算时红外设备主要考虑露点温度，电化学设备主要考虑测量范围。

由于尿素催化水解出口氨气体积浓度在37%左右，氨气浓度太高，电化学氨气检测仪测量范围为0-5000ppm，温度70度，无法直接测量，所以需要先稀释反应釜出口的氨气，将温度和浓度降下来再进行测量。并且，现有高浓度氨气在线测量方法容易出现局部水蒸气凝结的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种高浓度氨气稀释测量装置，可以实现对氨气的稀释混合，降低氨气浓度，使其可以直接被氨气浓度测量仪表在线测量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高浓度氨气稀释测量装置，包括一级混合器、二级混合器、稀释风机和氨气浓度测量仪表；一级混合器和二级混合器均设有氨气进口、空气进口及混合气出口；一级混合器和二级混合器的空气进口通过管道与稀释风机连接，一级混合器的混合气出口与二级混合器的氨气进口相连接，氨气浓度测量仪表与二级混合器的混合气出口连接。

进一步地，一级混合器和二级混合器的空气进口管道处设有电伴热系统。

更进一步地，一级混合器的电伴热系统将空气加热到100-120℃，风量为稀释风的15-20%，二级混合器的电伴热系统将空气加热到30-40℃，风量为稀释风的85-80%。这样可以保证一、二级风混合时不会出现局部水蒸气浓度过高而凝结。

进一步地，所述一级混合器的氨气进口与利用尿素催化水解生成氨气的油加热反应釜的出气管连接。

进一步地，还包括一尾气吸收装置，通过管道与所述二级混合器的混合气出口连接。

更进一步地，连接所述尾气吸收装置与所述二级混合器的混合气出口的管道上设有逆止阀。

更进一步地，所述尾气吸收装置为稀盐酸吸收罐。

进一步地，所述稀释风机为罗茨风机。

进一步地，连接所述稀释风机与所述一级混合器和所述二级混合器的管道上设有气体流量计。

进一步地，在连接所述稀释风机与所述一级混合器和所述二级混合器的管道上，以及连接所述二级混合器的混合气出口的管道上设有关断球阀。

本实用新型采用两级送风稀释方式对高浓度的氨气进行稀释，一级风为100-120℃热风，风量为稀释风的15-20%，二级风为30-40℃热风，风量为稀释风的85-80%，通过对氨气的稀释混合，能够降低氨气浓度，使其可以直接被仪表在线测量，并可以保证一、二级风混合时不会出现局部水蒸气浓度过高而凝结，具有实时、安全、便捷、有效的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的高浓度氨气稀释测量装置示意图。