[发明专利]一种尿素水解制氨系统及其控制方法

权利要求书

1.一种尿素水解制氨系统，包括尿素溶解系统和尿素水解系统，所述尿素溶解系统包括溶解尿素颗粒的溶解罐和储存尿素溶液的储罐，尿素水解系统包括水解尿素溶液的水解器，其特征在于：所述溶解罐内设有搅拌器和第一液位计，顶部的排气孔设有排风扇；溶解罐的进料口通过尿素颗粒进口阀与卸料罐车相连通；溶解罐的进水口通过溶解罐进水阀连接疏水泵，疏水泵连接在储存有除盐水的水箱上；溶解罐上还通过密度计连通再循环阀，再循环阀连通储罐进液口处设置的储罐入口阀；溶解罐的排液口连接有溶解泵，溶解泵通过溶解泵出口阀连接储罐入口阀；所述溶解罐上还设有冲洗机构；

所述储罐的排液口通过尿素溶液控制阀门组连通在所述水解器的进液口，水解器的进液口还通过除盐水进口阀连通在所述水箱上；水解器的回流口通过液相回流阀连通储罐，排污口连通外部的排污管线；水解器顶部的排氨出口通过氨蒸汽出口调节阀连接氨气脱硝机构；所述水解器内设有温度传感器、压力传感器和第二液位计，蒸汽进口处通过蒸汽调节阀门组连通蒸汽供给机构。

2.根据权利要求1所述的尿素水解制氨系统，其特征在于：所述冲洗机构包括冲洗阀，与疏水泵相连的冲洗阀连接在溶解泵和溶解泵出口阀之间。

3.根据权利要求2所述的尿素水解制氨系统，其特征在于：所述尿素溶液控制阀门组包括入口关断阀和进口调节阀，储罐的排液口依次通过入口关断阀、进口调节阀连通水解器的进液口。

4.根据权利要求3所述的尿素水解制氨系统，其特征在于：所述蒸汽调节阀门组包括蒸汽进口调节阀和蒸汽进口阀，水解器蒸汽进口处依次通过蒸汽进口调节阀、蒸汽进口阀连通蒸汽供给机构。

5.根据权利要求4所述的尿素水解制氨系统的控制方法，其特征在于：包括尿素溶解控制和尿素水解控制。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述尿素溶解控制具体包括启动作业、补水作业、配液作业、输送作业、冲洗作业；其中，

所述启动作业：关闭水解器除盐水进口阀、溶解罐进水阀、溶解泵出口阀、冲洗阀、回流阀；

所述补水作业：当溶解罐内第一液位计检测出液位小于低液位阈值时，打开溶解罐进水阀，并启动疏水泵进行补水，直到液位大于低液位阈值时，停止疏水泵运行并关闭溶解罐进水阀；补水完成即系统监测到疏水泵停止和溶解罐进水阀关闭信号后，启动搅拌器，打开再循环阀，进行搅拌溶解操作；

所述配液作业：系统控制溶解罐上的排气扇动作，开启尿素颗粒进口阀，打开卸料罐车的卸料阀；尿素溶液通过溶解泵，再依次经过再循环阀、密度计打入溶解罐，溶解持续该循环过程，至到溶解罐内液位大于高液位阈值，且溶液密度大于目标密度后，尿素溶液循环一定时间，卸料完成，关闭对应阀门；

所述输送作业：搅拌溶解操作完成后，打开储罐入口阀、溶解泵出口阀，关闭溶解罐的再循环阀，通过溶解泵动作往储罐内输送尿素溶液；当溶解罐液位小于低液位阈值，或者储罐液位大于高液位阈值时，关闭溶解泵，输送完毕；

所述冲洗作业：启动疏水泵，打开冲洗阀、溶解泵出口阀、储罐入口阀，关闭再循环阀，冲洗溶解罐到储罐的输送管道，冲洗后的溶解液直接打入储罐中；之后打开再循环阀，关闭储罐入口阀，冲洗溶解罐再循环管道，冲洗后的溶解液直接打入溶解罐，做为下次溶解时所需水；冲洗完毕后停止输水泵，关闭溶解罐的所有阀门。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述尿素水解控制包括填料、预热、准备喷氨、喷氨过程，实现步骤具体包括：

关闭入口关断阀、液相回流阀、蒸汽进口阀，同时将蒸汽进口调节阀、进口调节阀、氨蒸汽出口调节阀都调置零位；

当第二液位计检测到水解器内液位大于设定阈值，系统将自动跳步到填充尿素溶液的填料过程；如果水解器内液位小于设定阈值，打开除盐水进口阀，水解器进行补充除盐水作业；直至水解器内液位大于设定阈值，系统将自动关闭除盐水进口阀；随后打开入口关断阀，同时将进口调节阀置位100%；当水解器液位大于上限值后关闭入口关断阀，同时将进口调节阀置位0%；

入口关断阀闭合后，如果水解器压力小于最低压力值,系统控制自动打开蒸汽进口阀，同时水解器选择温控模式，将蒸汽进口调节阀置为自动模式；阀位信号到位后，设定水解器温度值为40度，蒸汽进口调节阀自动开启进行加热调节，持续加热一段时间后，水解器不断升高设定温度并持续一段时间，持续此加热模式至到温度升至115度，维持一段时间后系统将自动进入压控模式；

进入压控模式后水解器持续生压，至到压力大于最大设定值后，水解器所有调节阀均置为自动模式，系统进入准备喷氨模式；

进入喷氨模式，系统将自动打开氨蒸汽出口调节阀、蒸汽进口调节阀、入口关断阀、进口调节阀，系统将压力设定值、液位设定值、氨蒸汽出口压力设定值调节为喷氨模式设定值，系统将根据设定值自动调整各个阀门开合程度。