火力发电厂尿素溶液的制备方法与流程

本发明属于电厂尿素溶液生产，涉及一种火力发电厂尿素溶液的制备方法。

背景技术：

1、目前我厂尿素溶液制备采用尿素颗粒，由箱罐车将尿素颗粒卸至尿素溶解箱，利用蒸汽加热使溶液温度在40℃-50℃之间（大于结晶温度），其蒸汽凝结的疏水通过疏水泵至溶解箱用作溶液伴热水，进而制成50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶解泵将其送至尿素溶液储存箱中，完成尿素溶液制备。尿素溶液制备完成后，为防止管路腐蚀堵塞，需对管路进行冲洗。尿素输送泵将50%质量浓度的尿素溶液送至尿素水解器中，减温减压后的饱和蒸汽通过尿素水解器内置的换热盘管对尿素溶液进行加热，尿素溶液在温度 130～145℃、压力约 0.3～0.6mpa条件下和催化剂作用进行快速水解反应产生氨气、二氧化碳、水蒸汽的混合气，混合气通过水解器上部的汽水分离器分离后，输出成品氨气。但在实际生产过程中，一方面，由于50%尿素溶液产品气中氨气的含量较高，尿素溶液与产品气的结晶温度较高，结晶现象严重，且管路存在腐蚀、堵塞问题；另一方面，由于50%尿素溶液水解产生的产品气中氨气的含量较高，且此含量的氨气结晶温度较高，与系统正常运行的温度差较小，相较于较低的结晶温度更容易结晶，同样的50%的尿素溶液也存在结晶温度较高，运行中易结晶的问题，严重影响机组环保参数调整需求，同时大幅增加了运行和检修的工作量。尿素溶液制备流程受尿素溶解箱与箱罐运输车容量限制，单辆箱罐运输车满载25吨，尿素溶解箱容量55m³。在现有条件下，如果需要配置50%质量浓度以下的尿素溶液，最简单的办法是减少尿素的质量，但是这样的话会浪费运力成本，经济性较差。本发明由此而来。

技术实现思路

1、本发明目的是：提供一种火力发电厂尿素溶液的制备方法。

2、本发明的技术方案是：一种火力发电厂尿素溶液的制备方法，制备设备包括尿素溶解箱、用于储存制备的所需浓度的尿素储存箱、与所述尿素溶解箱的疏水进口相连的疏水管、与所述尿素溶解箱的出口端相连的至少一个出液分支管、与所述的出液分支管的出口端及所述尿素储存箱的进口端相连的尿素储存总管、一端与所述疏水管连接、另一端与所述出液分支管连接的疏水冲洗管；所述尿素溶解箱内设有搅拌装置和加热装置，在任一所述出液分支管上沿出液方向上依次设有尿素溶解进液阀、尿素溶解泵和尿素溶解出液阀，任一所述疏水冲洗管连接在其对应的出液分支管上并位于对应的尿素溶解进液阀与尿素溶解泵之间且任一疏水冲洗管上设有疏水冲洗阀，所述尿素储存总管上设有储存箱进液总阀，所述疏水管上靠近所述尿素溶解箱的疏水进口处设有疏水进液阀；所述的制备设备还包括与所述搅拌装置、加热装置、尿素溶解进液阀、尿素溶解泵、尿素溶解出液阀、疏水进液阀、疏水冲洗阀、储存箱进液总阀电连接的控制器；所述的制备方法包括：在所述尿素溶解泵停止运行后，所述控制器控制执行以下控制策略：根据所需制备尿素溶液的浓度调整所述尿素溶解泵入口处至所述尿素储存箱之间的管路的疏水冲洗时长且时长随所需制备的尿素浓度减小而延长。

3、优选地，所述控制器与所述储存箱进液总阀的连接电路上还设有延时器，制备对应浓度的尿素溶液时，通过延时器使得所述储存箱进液总阀延时对应的时长。

4、优选地，根据所需制备尿素溶液的浓度调整所述尿素溶解泵入口处至所述尿素储存箱之间的管路的疏水冲洗时长的控制策略具体为：

5、当所需制备的尿素溶液的浓度为50%时，所述储存箱进液总阀延时3分钟；

6、当所需制备的尿素溶液的浓度为45%时，所述储存箱进液总阀延时10分钟；

7、当所需制备的尿素溶液的浓度为40%时，所述储存箱进液总阀延时20分钟。

8、优选地，所述控制器为plc逻辑控制器，其控制面板上设有多个对应不同浓度的尿素溶液浓度选择按钮以及一个投入按钮，制备任一所需浓度的尿素溶液时，首先选择对应浓度的尿素溶液浓度选择按钮，其次选择投入按钮，之后所述控制器控制所述储存箱进液总阀执行相应的控制策略。

9、优选地，所述控制器在对应浓度的尿素溶液浓度选择按钮和投入按钮均选择后才允许储存箱进液总阀打开。

10、优选地，所述控制面板上还设有切除按钮，当尿素溶液浓度选择按钮已经选择，和/或投入按钮未选择或已选择时，通过选择切除按钮可实现其他的尿素溶液浓度选择按钮的切换选择。

11、优选地，在所述储存箱进液总阀的进口端的尿素储存总管上还连接有与所述尿素溶解箱的回流口连接的回流管，在所述回流管上还设有回流阀。

12、优选地，所述出液分支管和疏水冲洗管的数量为两个，两个出液分支管并联连接且两个疏水冲洗管并联连接。

13、优选地，所述疏水管的进口端与疏水箱的出口端连接，所述疏水箱的进口端与所述尿素溶解箱的疏水出口处的疏水出水管连接，所述疏水出口与所述加热装置的冷凝水出口端连接，在所述疏水出水管上设有疏水器。

14、本发明的有益效果是：

15、本发明的火力发电厂尿素溶液的制备方法，通过控制逻辑调整，使尿素溶液浓度配置在50%质量浓度以下，达到降低产品气中氨气的含量，降低尿素的溶液的结晶温度，减少管路结晶、腐蚀、堵塞，提高机组环保参数调整可靠性，相应减少运行和检修的工作量。本发明还可以提高水解器的本体温度，同等工况由原来的130℃上升至140℃，让尿素水解反应更加彻底。

技术特征：

1.一种火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，制备设备包括尿素溶解箱、用于储存制备的所需浓度的尿素储存箱、与所述尿素溶解箱的疏水进口相连的疏水管、与所述尿素溶解箱的出口端相连的至少一个出液分支管、与所述的出液分支管的出口端及所述尿素储存箱的进口端相连的尿素储存总管、一端与所述疏水管连接、另一端与所述出液分支管连接的疏水冲洗管；所述尿素溶解箱内设有搅拌装置和加热装置，在任一所述出液分支管上沿出液方向上依次设有尿素溶解进液阀、尿素溶解泵和尿素溶解出液阀，任一所述疏水冲洗管连接在其对应的出液分支管上并位于对应的尿素溶解进液阀与尿素溶解泵之间且任一疏水冲洗管上设有疏水冲洗阀，所述尿素储存总管上设有储存箱进液总阀，所述疏水管上靠近所述尿素溶解箱的疏水进口处设有疏水进液阀；所述的制备设备还包括与所述搅拌装置、加热装置、尿素溶解进液阀、尿素溶解泵、尿素溶解出液阀、疏水进液阀、疏水冲洗阀、储存箱进液总阀电连接的控制器；所述的制备方法包括：在所述尿素溶解泵停止运行后，所述控制器控制执行以下控制策略：根据所需制备尿素溶液的浓度调整所述尿素溶解泵入口处至所述尿素储存箱之间的管路的疏水冲洗时长且时长随所需制备的尿素浓度减小而延长。

2.根据权利要求1所述的火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，所述控制器与所述储存箱进液总阀的连接电路上还设有延时器，制备对应浓度的尿素溶液时，通过延时器使得所述储存箱进液总阀延时对应的时长。

3.根据权利要求2所述的火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，根据所需制备尿素溶液的浓度调整所述尿素溶解泵入口处至所述尿素储存箱之间的管路的疏水冲洗时长的控制策略具体为：

4.根据权利要求1-3任一项所述的火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，所述控制器为plc逻辑控制器，其控制面板上设有多个对应不同浓度的尿素溶液浓度选择按钮以及一个投入按钮，制备任一所需浓度的尿素溶液时，首先选择对应浓度的尿素溶液浓度选择按钮，其次选择投入按钮，之后所述控制器控制所述储存箱进液总阀执行相应的控制策略。

5.根据权利要求4所述的火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，所述控制器在对应浓度的尿素溶液浓度选择按钮和投入按钮均选择后才允许储存箱进液总阀打开。

6.根据权利要求4所述的火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，所述控制面板上还设有切除按钮，当尿素溶液浓度选择按钮已经选择，和/或投入按钮未选择或已选择时，通过选择切除按钮可实现其他的尿素溶液浓度选择按钮的切换选择。

7.根据权利要求1所述的火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，在所述储存箱进液总阀的进口端的尿素储存总管上还连接有与所述尿素溶解箱的回流口连接的回流管，在所述回流管上还设有回流阀。

8.根据权利要求1所述的火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，所述出液分支管和疏水冲洗管的数量为两个，两个出液分支管并联连接且两个疏水冲洗管并联连接。

9.根据权利要求1所述的火力发电厂尿素溶液的制备方法，其特征在于，所述疏水管的进口端与疏水箱的出口端连接，所述疏水箱的进口端与所述尿素溶解箱的疏水出口处的疏水出水管连接，所述疏水出口与所述加热装置的冷凝水出口端连接，在所述疏水出水管上设有疏水器。

技术总结本发明公开了一种火力发电厂尿素溶液的制备方法，制备设备包括尿素溶解箱、尿素储存箱、疏水管、至少一个出液分支管、尿素储存总管、疏水冲洗管；尿素储存总管上设有储存箱进液总阀；还包括控制器；制备方法包括：在尿素溶解泵停止运行后，控制器控制执行以下控制策略：根据所需制备尿素溶液的浓度调整尿素溶解泵入口处至尿素储存箱之间的管路的疏水冲洗时长且时长随所需制备的尿素浓度减小而延长。通过控制逻辑调整，使尿素溶液浓度配置在50%质量浓度以下，达到降低产品气中氨气的含量，降低尿素的溶液的结晶温度，减少管路结晶、腐蚀、堵塞，提高机组环保参数调整可靠性，相应减少运行和检修的工作量。技术研发人员：乐国强,金志伟,王晓兰,章子策,项晖,许亚军,蔡欣,李欣阳,武晗受保护的技术使用者：上海华电电力发展有限公司望亭发电分公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23