[发明专利]一种氨水蒸发生产氨气的系统及其控制方法

权利要求书

1.一种氨水蒸发生产氨气的系统，其特征在于：它包括氨水蒸发器、氨水调节阀A1、蒸汽调节阀A2、氨气出口调节阀A3、汽水分离器、氨气出口压力变送器P、氨水温度计T、氨气出口流量计F、蒸汽疏水阀和氨水蒸发系统控制模块；氨水蒸发器设有7个接口：N1接口连接氨水进口管道，用于向氨水蒸汽器提供原料氨水，氨水进口管道上设有氨水调节阀A1；N2接口连接蒸汽进口管道，用于向氨水蒸发器提供热源，蒸汽接口管道上设有蒸汽调节阀A2；N3接口连接氨气出口管道，用于向外输送氨气，氨气出口管道上设有氨气出口调节阀A3、氨气出口压力变送器P和氨气出口流量计F；N4接口连接蒸汽出口管道，用于向外排出蒸汽疏水，蒸汽出口管道上设有蒸汽疏水阀；N5接口连接氨水温度计T，用于测量氨水蒸发器内氨水的温度；N6接口连接稀氨水出口管道，用于向外排放蒸发后的稀氨水，稀氨水出口管道上设有汽水分离器，汽水分离器顶部的气体通过N7接口返回氨水蒸发器的气相，底部的稀氨水则排出系统，N7接口位置高于氨水蒸发器的液位，连接氨水蒸发器的气相；

氨水蒸发系统控制模块则通过线缆分别与氨水调节阀A1、蒸汽调节阀A2、氨气出口调节阀A3、氨气出口压力变送器P、氨水温度计T和氨气出口流量计F连接，同时该氨水蒸发系统控制模块与SCR脱硝控制系统通过通讯电缆连接，从SCR脱硝控制系统获取SCR脱硝系统所需氨气流量；

该氨水蒸发器是立式换热器，热源采用过热蒸汽或者饱和蒸汽，内部设有列管式蒸汽加热管，蒸汽加热管的换热面积根据氨水蒸发器的出力确定；该氨水调节阀A1、蒸汽调节阀A2和氨气出口调节阀A3均为防爆型气动或电动调节阀；该汽水分离器是机械式气液分离器；氨气出口压力变送器P是防爆智能型压力变送器；该氨水温度计T是防爆型PT100型铂热电阻；该氨气出口流量计F是防爆型科氏力质量流量计；该蒸汽疏水阀是自由浮球式蒸汽疏水阀；该氨水蒸发系统控制模块采用PLC或者DCS控制系统。

2.一种氨水蒸发生产氨气的控制方法，其特征在于：该方法具体控制方法为：

步骤一：通过调节氨水调节阀A1的开度，调整进入氨水蒸发器的氨水流量，从而控制氨气出口压力变送器P的示值稳定；如果氨气出口压力低于设定值，则增大氨水调节阀A1的开度，从而增加氨水的进入量；如果氨气出口压力高于设定值，则减小氨水调节阀A1的开度，从而减少氨水的进入量；

步骤二：通过调节蒸汽调节阀A2的开度，调整进入氨水蒸发器的蒸汽流量，从而控制氨水温度计T的示值稳定；如果氨水温度低于设定值，则增大蒸汽调节阀A2的开度，从而增加蒸汽的进入量；如果氨水温度高于设定值，则减小蒸汽调节阀A2的开度，从而减少蒸汽的进入量；

步骤三：氨气出口流量计F的设定值通过选择性催化还原SCR烟气脱硝控制系统获得；通过调节氨气出口调节阀A3的开度，获得选择性催化还原SCR烟气脱硝系统所需的氨气流量；如果氨气流量低于设定值，则增大氨气出口调节阀A3的开度，从而增加氨气流量；如果氨气流量高于设定值，则减小氨气出口调节阀A3的开度，从而减少氨气流量；

步骤四：氨水蒸发器的液位是通过N6接口控制的；N6接口位于氨水蒸发器的中部，当液位高于N6接口时，氨水通过溢流的方式经汽水分离器后排出，从而保持了氨水蒸发器内的液位稳定；

步骤五：蒸汽疏水的排放是蒸汽疏水阀自动实现的；通过蒸汽疏水阀，蒸汽冷凝水排出系统外，而蒸汽则继续留在氨水蒸发器内换热。

3.根据权利要求2所述的一种氨水蒸发生产氨气的控制方法，其特征在于：该控制方法中所述的氨气出口压力设定值为0.1～0.4MPa。

4.根据权利要求2所述的一种氨水蒸发生产氨气的控制方法，其特征在于：该控制方法中所述的氨水温度设定值为60～90℃。

5.根据权利要求2所述的一种氨水蒸发生产氨气的控制方法，其特征在于：该控制方法中所述的氨气流量设定值从SCR脱硝控制系统获取。

6.根据权利要求2所述的一种氨水蒸发生产氨气的控制方法，其特征在于：该控制方法中所述排出稀氨水的质量浓度为0.1～5%。