一种还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，包括高温测量管道、上游引压盘管、上游接管、下游引压盘管、下游接管和差压计；上游引压盘管和下游引压盘管分别盘绕在高温测量管道的外壁上，上游引压盘管和下游引压盘管的盘绕圈数均≥2圈；上游引压盘管的一端与高温测量管道内的上游相通、另一端通过上游接管与差压计的高压接口相连，下游引压盘管的一端与高温测量管路内的下游相通、另一端通过下游接管与差压计的低压接口相连。上述装置，尤其适用于大口径管道不均匀流场的气体流量测量，具有灵敏度高、精确度高、量程比宽、节流损失小、防止堵塞等技术优势，对于测量气体介质中存在部分组份遇冷会冷凝、结晶等问题的场合尤为适用。

A Flow Monitoring Device for Denitrification and Ammonia Spraying Pipeline with Reducing Agent Urea and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置及其应用
本专利技术涉及一种还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置及其应用，属气体流量测量

技术介绍
气体流量是工业生产过程、科学实验计量的重要参数，流量计是一种对气体流量进行计量和测试的工具。气体流量测量是能源计量的重要组成部分，对于保证产品质量、提高生产效率、节约能源、促进科技发展都具有很重要的作用。气体流量测量非常依赖于应用条件，影响因素包括气体种类、流动状况以及现场应用工况条件等。在实验室，流量计可以获得极高的精度，但现场应用一旦气体条件或环境条件有大的变化，不仅精度无法保证，甚至无法进行正常使用，例如大口径管道内气体流量测量还存在较多问题，在大口径管道内气体流速分布不均，单点测量不具有代表性，导致测量值与实际值偏差过大。常见的气体流量计按原理分类，大致可分为差压式流量计、热式流量计、涡轮流量计、涡街流量计、超声波流量计等。其中，以差压式流量计的应用最为广泛，具体的结构型式也较多。节流孔板流量计是差压式流量计中常见的一种，其利用流体流经节流孔板时产生的静压差作为一次测量信号，由引压管接出，经差压变送器转换成电信号，再经组态转换成对应的流量值显示。节流孔板一般分单孔设计和多孔设计，多孔节流孔板对测量气体的均匀性要求相对较低，即对测量截面上游的直管段要求较短。包括多孔板气体流量计在内的差压式流量计，均须把测量的一次差压信号经引压管接至差压计上，对于测量气体部分组份存在冷凝、结晶等现象时，很容易造成引压管堵塞，进而导致流量计无法正常使用。例如，传统差压式流量计应用在还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测场合(尿素热解或水解制氨工艺中，经稀释风混合后介质温度一般为300℃左右)，当测量介质温度低于200℃时，会存在尿素凝结甚至结晶的现象，进而导致差压式流量计引压管堵塞。虽然可对引压管采用伴热技术缓解上述堵塞问题，但传统伴热技术很难达到200℃以上，且难以保证其可靠性。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的测量气体中部分组份遇冷发生冷凝、结晶的难点，如常见还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量测量，本专利技术提供了一种同时应对上述技术难点的特殊流量监测装置。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，包括高温测量管道、上游引压盘管、上游接管、下游引压盘管、下游接管和差压计；上游引压盘管和下游引压盘管分别盘绕在高温测量管道的外壁上，上游引压盘管和下游引压盘管的盘绕圈数均≥2圈；上游引压盘管的一端与高温测量管道内的上游相通、另一端通过上游接管与差压计的高压接口相连，下游引压盘管的一端与高温测量管路内的下游相通、另一端通过下游接管与差压计的低压接口相连。上述高温测量管道内的上游和下游，是按使用时高温测量管道内介质流向确定的上游和下游，也即本申请从上游到下游的方向与介质流向一致；差压计的高压接口和低压接口是其两个常规接口，按所连接的气压高、低区分，是现有常识。上述装置可用于还原剂为尿素的脱硝喷氨管路中，测量脱硝系统中含热解或水解尿素的稀释风流量；当然也可以用于其它易冷凝的气体流量的监测。使用时，将高温测量管道沿待测管道轴向安装在待测管道中，差压计安装在待测管道之外，具体的安装方式和位置根据具体工况来定，本申请对此没有特别限定。申请人经研究发现，上游引压盘管和下游引压盘管因盘绕在高温测量管道的外壁上，温度水平较高，上游引压盘管和下游引压盘管内不易发生尿素等气体的冷凝、结晶等导致堵塞的现象，也即利用高温测量管道内介质自身的热量保持上游引压盘管和下游引压盘管的高温状态，相当于“自伴热”，避免了因增加伴热设备而导致的流量监测装置运行可靠性的下降。为了进一步克服大口径管道内气体流量测量面临的低流速、流场不均匀等难点，提高测量的灵敏度和准确度，以及提高对不均匀流场的适应性，上述流量监测装置还包括节流孔板，节流孔板安装在高温测量管道内，上游引压盘管与高温测量管道内上游相通的一端位于节流孔板的上游，下游引压盘管与高温测量管道内下游相通的一端位于节流孔板的下游。也即上游引压盘管的一端与高温测量管道内节流孔板的上游的空间相通、另一端通过上游接管与差压计的高压接口相连，下游引压盘管的一端与高温测量管道内节流孔板的下游的空间相通、另一端通过下游接管与差压计的低压接口相连。优选，为提高流量监测装置对不均匀流场的适应性，上述节流孔板为多孔节流孔板。为了防止上述上游引压盘管和下游引压盘管因温度降低导致尿素等的冷凝、结晶，上述上游引压盘管和下游引压盘管均用保温层包覆，并保证保温层外表面温度不超过50℃。为了防止分子扩散作用导致上述上游接管和下游接管存在尿素冷凝、结晶现象，上述还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置还包括反吹管路，上游接管和下游接管分别与反吹管路连通。利用反吹管路对上游接管和下游接管进行定时吹扫或根据需要吹扫。优选，利用压缩空气通过反吹管路分别对上游接管和下游接管分别进行定时反吹；上游接管定时反吹的时间间隔为15min～180min；下游接管定时反吹的时间间隔为15min～180min。申请人经研究发现，导致尿素冷凝和结晶的物质NH3、CO2、H2O分子从上游引压盘管、下游引压盘管扩散至上游接管和下游接管，因分子扩散的无规则特性，需要较长时间，在未扩散离开高温区时，利用压缩空气定时反吹，即可保证上游接管和下游接管内无尿素冷凝、结晶现象。上述压缩空气反吹间隔时间一般为15min～180min，具体根据上游引压盘管和下游引压盘管盘绕长度确定，长度越长，压缩空气反吹间隔时间可设置越长，设置原则是保证NH3、CO2、H2O分子始终不扩散至上游接管和下游接管内，在每次扩散离开高温区前进行反吹。为增强上述流量监测装置的可维护性，上游引压盘管和上游接管之间设有上游检查腔，上游检查腔分别与上游引压盘管和上游接管连通，上游检查腔上设有上游堵头；下游引压盘管和下游接管之间设有下游检查腔，下游检查腔分别与下游引压盘管和下游接管连通，下游检查腔上设有下游堵头。一旦上述NH3、CO2、H2O分子扩散离开高温区，即首先在上游、下游检查腔内冷凝、结晶，打开上游、下游堵头即可检查与清理。为了进一步增强上述流量监测装置的可维护性，上游接管上设有上游隔离阀，下游接管上设有下游隔离阀。当流量监测装置处于工作状态时，需要将上游隔离阀和下游隔离阀打开；当需要对上游引压盘管、上游检查腔、下游引压盘管和下游检查腔等进行检查与清理时，将上游隔离阀和下游隔离阀关闭。为了方便安装和使用，高温测量管道两端分别设有安装法兰。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本专利技术还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，能有效防止堵塞，对于测量气体介质中存在部分组份遇冷会冷凝、结晶等问题的场合，如还原剂为尿素的脱硝喷氨管路氨空混合气体流量测量尤为适用；进一步还适用于大口径管道不均匀流场的气体流量测量，具有灵敏度高、精确度高、量程比宽、节流损失小、防止堵塞等技术优势。附图说明图1为本专利技术还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置的主视图(省略了差压计)；图2为本专利技术还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置的立体图；图中，1为高温测量管道，2为上游引压盘管，3为下游引压盘管，4为差压计，5为节流孔板，6为定时反吹管路，7为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，其特征在于：包括高温测量管道、上游引压盘管、上游接管、下游引压盘管、下游接管和差压计；上游引压盘管和下游引压盘管分别盘绕在高温测量管道的外壁上，上游引压盘管和下游引压盘管的盘绕圈数均≥2圈；上游引压盘管的一端与高温测量管道内的上游相通、另一端通过上游接管与差压计的高压接口相连，下游引压盘管的一端与高温测量管路内的下游相通、另一端通过下游接管与差压计的低压接口相连。

【技术特征摘要】
1.一种还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，其特征在于：包括高温测量管道、上游引压盘管、上游接管、下游引压盘管、下游接管和差压计；上游引压盘管和下游引压盘管分别盘绕在高温测量管道的外壁上，上游引压盘管和下游引压盘管的盘绕圈数均≥2圈；上游引压盘管的一端与高温测量管道内的上游相通、另一端通过上游接管与差压计的高压接口相连，下游引压盘管的一端与高温测量管路内的下游相通、另一端通过下游接管与差压计的低压接口相连。2.如权利要求1所述的还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，其特征在于：还包括节流孔板，节流孔板安装在高温测量管道内，上游引压盘管与高温测量管道内上游相通的一端位于节流孔板的上游，下游引压盘管与高温测量管道内下游相通的一端位于节流孔板的下游。3.如权利要求2所述的还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，其特征在于：节流孔板为多孔节流孔板。4.如权利要求1-3任意一项所述的还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，其特征在于：上游引压盘管和下游引压盘管均用保温层包覆，并保证保温层外表面温度不超过50℃。5.如权利要求1-3任意一项所述的还原剂为尿素的脱硝喷氨管路流量监测装置，其特征在于：还包括反吹...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦红旗，石伟伟，
申请(专利权)人：南京博沃科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32