[发明专利]一种火电厂液氨脱硝汽轮机联合节能循环系统

说明书

本发明涉及一种火电厂液氨脱硝汽轮机联合节能循环系统，包括位于锅炉烟道中的氨气脱硝装置和位于汽轮机冷端的凝汽器；所述氨气脱硝装置包括氨喷射器和脱硝反应装置；液氨补充罐内存储的液氨通过氨气缓冲罐气化后通过氨气空气混合器混合空气并从氨喷射器喷出；所述液氨补充罐内存储的液氨在进入氨气缓冲罐之前通过不锈钢换热管辅助凝汽器凝汽；不锈钢换热管与凝汽器形成氨‑凝汽联合蒸发器；该发明将氨气制冷运用于汽轮机凝汽器的换热过程，从而降低循环水流量，达到循环水泵节能的目的，同时减少了目前液氨脱硝装置的蒸发设备。

技术领域

本发明涉及一种火电厂液氨脱硝汽轮机联合节能循环系统，属于火电领域。

背景技术

按照当前国家节能减排政策，火力发电厂锅炉均需要安装烟气脱硝装置（SCR系统）。而用液氨作为还原剂，不仅价格便宜，运行费用也相对低廉。工艺流程中需要将液氨蒸发为氨气，而后按一定比例和空气混合后进入锅炉烟道与NOX进行反应。液氨同时作为一种很好的制冷剂（R717）广泛运用于大型制冷设备中。汽轮机凝汽器作为汽轮机的冷端设备，通常是需要循环水或空气对低压排汽进行冷却，从而提高循环效率。纯氨需要气化才能和空气混合后进入烟道于烟气中的NOX进行化学反应，生成无害的氮气和水。现有电厂都配置一个蒸发器将液态氨蒸发成氨气。现有技术中汽轮机系统中锅炉气的脱硝与冷端的冷凝没有直接的联系，液氨利用率低，并且冷端设备多，占地大，成本高，需消耗大量水和电，能量浪费严重。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种火电厂液氨脱硝汽轮机联合节能循环系统。该发明将氨气制冷运用于汽轮机凝汽器的换热过程，从而降低循环水流量，达到循环水泵节能的目的，同时减少了目前液氨脱硝装置的蒸发设备。

本发明的技术方案如下：

一种火电厂液氨脱硝汽轮机联合节能循环系统，包括位于锅炉烟道中的氨气脱硝装置和位于汽轮机冷端的凝汽器；所述氨气脱硝装置包括氨喷射器和脱硝反应装置；液氨补充罐内存储的液氨通过氨气缓冲罐气化后通过氨气空气混合器混合空气并从氨喷射器喷出；所述液氨补充罐内存储的液氨在进入氨气缓冲罐之前通过不锈钢换热管辅助凝汽器凝汽；不锈钢换热管与凝汽器形成氨-凝汽联合蒸发器。

其中，所述液氨补充罐与氨气缓冲罐之间的管路还旁通有重压缩管路；重压缩管路上设置有压缩机。

其中，所述氨气空气混合器包括一鼓入空气的稀释风机。

其中，所述锅炉烟道中位于脱硝装置之前(后)还设置有空气预热器。

其中，所述氨-凝汽联合蒸发器还包括壳体以及设置在壳体内的液氨换热管和冷水换热管；所述液氨换热管设置在重压缩管路的旁通管路上，且液氨换热管的前端进氨端连通压缩机下游管路；所述液氨换热管前端进氨端设置有第一风扇；所述液氨换热管包括内管和套设在内管外的外管；内管的长度短于外管的长度；所述外管上具有扩径部；扩径部后端的液氨换热管内设置第二风扇；第一风扇与第二风扇同轴联动；内管末端连通液氨换热管进氨端；外管末端连通压缩机上游管路；所述外管末端与压缩机上游管路之间还设置有一气泵，所述气泵两端设置有一旁通管路，旁通管路上设置有第一阀门。

其中，所述扩径部的数量为多个，多个扩径部间隔设置且直径沿氨的流动方向依次扩大；每个扩径部后端均设置第二风扇。

其中，所述第二风扇通过轴承转动套设在内管外，所述第一风扇与第二风扇联动转动的轴为转动套设在内管外的管体。

其中，所述液氨换热管进氨端位置的内管相较外管内缩；所述第一风扇位于内管前端且在外管内，第一风扇与内管间距设置。

其中，所述扩径部由外管外扩和内管内缩围成；所述外管的直径以扩径部分界逐渐增大，所述内管的直径以扩径部分界逐渐减小。

其中，所述扩径部的轴向截面为鼓包型。

本发明具有如下有益效果：