CN101905120A - 用于scr脱硝装置的喷氨咀混合器 - Google Patents

用于scr脱硝装置的喷氨咀混合器 Download PDF

Info

Publication number
CN101905120A
CN101905120A CN 201010275830 CN201010275830A CN101905120A CN 101905120 A CN101905120 A CN 101905120A CN 201010275830 CN201010275830 CN 201010275830 CN 201010275830 A CN201010275830 A CN 201010275830A CN 101905120 A CN101905120 A CN 101905120A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ammonia
mixer
conical
ammonia injection
cone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 201010275830
Other languages
English (en)
Inventor
袁景淇
张硕
金强
丁承刚
李�雨
许媛媛
张善伟
蔡惟
王景成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sec-Ihi Power Generation Environmental Protection Co Ltd
Shanghai Jiao Tong University
Original Assignee
Sec-Ihi Power Generation Environmental Protection Co Ltd
Shanghai Jiao Tong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sec-Ihi Power Generation Environmental Protection Co Ltd, Shanghai Jiao Tong University filed Critical Sec-Ihi Power Generation Environmental Protection Co Ltd
Priority to CN 201010275830 priority Critical patent/CN101905120A/zh
Publication of CN101905120A publication Critical patent/CN101905120A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

一种选择性催化还原烟气脱硝技术领域的用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器，包括：喷氨格栅、喷氨咀和锥形混合器，其中：若干个喷氨咀固定设置于喷氨格栅上，若干个锥形混合器通过螺纹和支架与喷氨咀口相连接，锥形混合器为钢结构锥形体。本发明能够增大喷氨咀周围的湍流强度，能够显著提高氨浓度分布的均匀度，具有提高SCR脱硝系统脱硝效率和降低氨逃逸率的应用前景。

Description

用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器
技术领域
本发明涉及的是一种选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)烟气脱硝技术领域的装置，具体是一种用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器。
背景技术
烟气脱硝方法包括选择性催化还原(SCR)技术、选择性非催化还原(SNCR)技术、SNCR/SCR联合烟气脱硝技术、液体吸收法、微生物吸收法、活性炭吸附法、电子束法等。目前应用最广、最有效的烟气脱硝主流技术是SCR技术，其脱硝效率在80％以上。选择性催化还原法的主要原理是利用氨气(NH3)作为还原剂与烟气中的氮氧化物(NOx)在催化剂的作用下发生氧化还原发应，生成水(H2O)和氮气(N2)，其主要工艺流程是：氨气由喷氨格栅喷入烟道与省煤器排出的烟气混合，气体在烟道中经过充分混合后进入SCR脱硝反应器，在V2O5/WO3及MoO3等催化剂的作用下，氮氧化物被还原成氮气。选择性催化还原(SCR)工艺的关键指标是烟气进入脱硝反应器之前，烟气中的NOx和NH3的混合均匀度和烟气速度分布均匀度。SCR脱硝设备冷模试验结果表明：现有的脱硝装置烟气速度分布均匀度一般能被控制在合格范围，但是氨浓度分布均匀度的控制难度较大，一般只能勉强达到工艺设计要求。
目前，工程设计中常用的喷氨咀是由前端的圆台形和后端的圆柱形组成，两两喷氨咀相互成120°夹角组成一个喷氨咀组。喷氨格栅是由多个喷氨咀组构成的长方形(m×n)阵列。
在对现有的技术文献检索后发现，雷达、金保升在《热能动力工程》(2009年1月第24卷第1期)发表了“喷氨格栅处烟气速度场对高效SCR均流与还原剂混合性能的影响”，该论文分析了喷氨格栅处速度分布对氨浓度分布影响很大，指出喷氨格栅处速度分布也会进一步影响催化剂层处的速度分布和氨浓度分布。论文中得出喷氨格栅周围速度分布均匀度的改善不仅会提高喷氨格栅周围氨浓度分布均匀度，还会相应的提高催化剂层处的氨浓度分布均匀度的结论。但该论文并没有提出通过增加氨气湍流强度(如加装导流锥)来改善催化剂层入口处氨浓度分布的途径，也没有涉及导流锥设计方法及与其相应的CFD定量仿真计算。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器，通过在喷氨咀出口处加装锥形混合器以改善氨浓度分布均匀度，增大喷氨咀周围的湍流强度，能够显著提高氨浓度分布的均匀度，具有提高SCR脱硝系统脱硝效率和降低氨逃逸率的应用前景。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：喷氨格栅、喷氨咀和锥形混合器，其中：若干个喷氨咀固定设置于喷氨格栅上，若干个锥形混合器通过螺纹和支架与喷氨咀口相连接。
所述的锥形混合器为钢结构锥形体，其锥形高度H，锥形体顶角α，锥形体表面光滑以减小风阻和摩擦，支架长度为D，即锥形体锥形顶端距喷氨咀距离，其中：
锥形体顶角α为90°～150°，优选120°；
锥形体高度H为0.25～0.75Φ，优选0.5Φ；
锥形体锥形顶端距喷氨咀距离D为0.75Φ；
本发明实际工作时，氨气在喷出喷氨咀后撞击导流锥流体并沿锥面流动产生湍流使氨气成扇面状扩散，进而使氨浓度的均匀度得到改善。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为喷氨咀及锥形混合器结构示意图。
图3为加装导流锥前后喷氨咀局部氨浓度分布云图；
其中：(a)加装前；(b)加装后。
图4为实施例效果示意图；
其中：(a)未加装锥形混合器的距离喷氨格栅4000mm处烟道考察截面氨浓度分布云图，(b)加装锥形混合器后分布图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，为某火力电站SCR脱硝装置喷氨格栅部分，其烟道外壁尺寸为13400×12000×5000mm，其喷氨咀混合器包括：喷氨格栅1、喷氨咀2和锥形混合器3，其中：若干个喷氨咀2固定设置于喷氨格栅1上，若干个锥形混合器3套接于喷氨咀2上。
所述的喷氨格栅1上设有多个喷氨咀组构成的长方形(21×12)阵列。
如图1和图2所示，所述的喷氨咀2包括：前端的圆台形结构4和后端的圆柱形结构5，相邻的两个喷氨咀2之间相互成120°夹角组成一个喷氨咀组8。
所述的锥形混合器3具体通过螺纹6和支架7与喷氨咀口2相连接；
所述的锥形混合器3为钢结构锥形体，其锥形高度H，锥形体顶角α，锥形体表面光滑以减小风阻和摩擦，支架长度为D，即锥形体锥形顶端距喷氨咀距离，其中：
锥形体顶角α为120°；
锥形体高度H为10mm；
锥形体锥形顶端距喷氨咀距离D为15mm；
如图3所示，为本实施例中(a)未加装导流锥喷氨咀局部氨浓度分布云图；(b)加装导流锥后喷氨咀局部氨浓度分布云图
实施结果
在上述实施例子的喷氨格栅烟道中，烟气入口速度：14.3m/s，喷氨速度：16.2m/s，烟气出口压力：-50pa，温度设定为648K。用Fluent6.24软件进行CFD仿真计算。原始设计(无导流锥的)距离喷氨格栅4000mm处烟道截面处的氨浓度相对标准差为8.69％，相应的氨浓度分布云图见附图5(a)；采用了本装置在喷氨咀出口处加装优化的导流锥后，距离喷氨格栅4000mm处烟道截面处的氨浓度相对标准差降低至6.11％，相应的氨浓度分布图见附图5(b)，氨浓度相对标准差降幅达29.7％。
  改善效果优化指标(氨浓度相对标准差)
  未加装喷氨咀锥形混合器(原始设计)   8.69％
  加装喷氨咀锥形混合器后(优化设计)   6.11％
CFD仿真结果表明加装导流锥后距离喷氨格栅出4000mm处烟道截面的氨浓度分布均匀度有了明显的改善。这说明上述的喷氨咀锥形混合器设计方案可以使SCR脱硝反应有更高的脱硝效率和更低的氨逃逸率。

Claims (6)

1.一种用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器，包括：喷氨格栅、喷氨咀和锥形混合器，其中：若干个喷氨咀固定设置于喷氨格栅上，若干个锥形混合器通过螺纹和支架与喷氨咀口相连接，其特征在于：所述的锥形混合器为钢结构锥形体。
2.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器，其特征是，所述的锥形混合器的锥形高度H，锥形体顶角α，锥形体表面光滑以减小风阻和摩擦，支架长度为D，即锥形体锥形顶端距喷氨咀距离，其中：锥形体顶角α为90°～150°，锥形体高度H为0.25～0.75Φ，锥形体锥形顶端距喷氨咀距离D为0.75Φ。
3.根据权利要求2所述的用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器，其特征是，所述的锥形体顶角α为120°。
4.根据权利要求2所述的用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器，其特征是，所述的锥形体高度H为0.5Φ。
5.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器，其特征是，所述的喷氨咀包括：前端的圆台形结构和后端的圆柱形结构，相邻的两个喷氨咀之间相互成120°夹角组成一个喷氨咀组。
6.根据权利要求5所述的用于SCR脱硝装置的喷氨咀混合器，其特征是，所述的喷氨格栅上设有多个喷氨咀组构成的长方形阵列。
CN 201010275830 2010-09-08 2010-09-08 用于scr脱硝装置的喷氨咀混合器 Pending CN101905120A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010275830 CN101905120A (zh) 2010-09-08 2010-09-08 用于scr脱硝装置的喷氨咀混合器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010275830 CN101905120A (zh) 2010-09-08 2010-09-08 用于scr脱硝装置的喷氨咀混合器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101905120A true CN101905120A (zh) 2010-12-08

Family

ID=43260796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010275830 Pending CN101905120A (zh) 2010-09-08 2010-09-08 用于scr脱硝装置的喷氨咀混合器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101905120A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102357348A (zh) * 2011-09-14 2012-02-22 无锡华光新动力环保科技股份有限公司 用于烟气脱硝系统的还原剂与空气混合装置
CN102430335A (zh) * 2011-09-14 2012-05-02 无锡华光新动力环保科技股份有限公司 烟气脱硝装置的混合结构
CN104707747A (zh) * 2015-03-18 2015-06-17 上海交通大学 一种空间受限脱硝装置的喷氨嘴喷口间距优化设计方法
CN108043224A (zh) * 2017-12-28 2018-05-18 浙江百能科技有限公司 一种用于烟气脱硝系统的高效混合喷氨装置
CN120939749A (zh) * 2025-10-15 2025-11-14 淄博齐茂催化剂有限公司 一种干法脱硫脱硝反应器及其使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2759796A (en) * 1950-11-13 1956-08-21 Otto Carl Production of sulphate of ammonia
CN2471427Y (zh) * 2001-04-23 2002-01-16 林益宝 喷枪快速接头装置
CN201244479Y (zh) * 2008-01-14 2009-05-27 北京博奇电力科技有限公司 喷射装置和包括该喷射装置的喷射格栅
CN101601965A (zh) * 2009-07-24 2009-12-16 华电环保系统工程有限公司 Scr法烟气脱硝的喷氨格栅装置，及scr法烟气脱硝工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2759796A (en) * 1950-11-13 1956-08-21 Otto Carl Production of sulphate of ammonia
CN2471427Y (zh) * 2001-04-23 2002-01-16 林益宝 喷枪快速接头装置
CN201244479Y (zh) * 2008-01-14 2009-05-27 北京博奇电力科技有限公司 喷射装置和包括该喷射装置的喷射格栅
CN101601965A (zh) * 2009-07-24 2009-12-16 华电环保系统工程有限公司 Scr法烟气脱硝的喷氨格栅装置，及scr法烟气脱硝工艺

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102357348A (zh) * 2011-09-14 2012-02-22 无锡华光新动力环保科技股份有限公司 用于烟气脱硝系统的还原剂与空气混合装置
CN102430335A (zh) * 2011-09-14 2012-05-02 无锡华光新动力环保科技股份有限公司 烟气脱硝装置的混合结构
CN102357348B (zh) * 2011-09-14 2013-07-10 无锡华光新动力环保科技股份有限公司 用于烟气脱硝系统的还原剂与空气混合装置
CN104707747A (zh) * 2015-03-18 2015-06-17 上海交通大学 一种空间受限脱硝装置的喷氨嘴喷口间距优化设计方法
CN108043224A (zh) * 2017-12-28 2018-05-18 浙江百能科技有限公司 一种用于烟气脱硝系统的高效混合喷氨装置
CN120939749A (zh) * 2025-10-15 2025-11-14 淄博齐茂催化剂有限公司 一种干法脱硫脱硝反应器及其使用方法
CN120939749B (zh) * 2025-10-15 2025-12-30 淄博齐茂催化剂有限公司 一种干法脱硫脱硝反应器及其使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10507427B2 (en) Flue ozone distributor applied in low-temperature oxidation denitrification technology and arrangement manner thereof
CN102626585B (zh) 一种用于scr烟气脱硝装置的v型喷氨混合系统
CN103768938B (zh) 一种氨-烟气均混装置
CN205598967U (zh) 一种用于选择性催化还原系统的静态混合器
CN204034564U (zh) 一种气体均混装置
CN103657411A (zh) 用于scr烟气脱硝系统的旋流混合装置
CN101987280A (zh) 一种燃煤烟气scr脱硝反应器
CN113144642B (zh) 一种用于蒸发热解的装置
CN203264550U (zh) 一种π型SCR脱硝反应器均布流场的导流装置
CN101905120A (zh) 用于scr脱硝装置的喷氨咀混合器
CN102078767B (zh) 用于选择性催化还原脱硝装置的v形混合格栅
CN207546229U (zh) 一种scr补氨气提高脱硝效率的装置
CN101708430A (zh) 燃煤烟气scr脱硝技术装备的喷氨混合系统
CN207980871U (zh) 适于烟气scr脱硝工艺氨喷射系统的矩形喷嘴式喷氨格栅
CN206746285U (zh) 一种用于scr脱硝系统的新型喷氨格栅
CN206526662U (zh) 一种喷氨格栅及具有该喷氨格栅的脱硝设备
CN205461788U (zh) 一种用于scr脱硝反应器的烟气均布装置
CN104524972A (zh) 一种scr脱硝装置喷氨嘴的设计方法
CN105797582B (zh) 一种scr脱硝的差异化喷氨反应器及喷氨方法
CN104785103A (zh) 一种用于scr烟气脱硝工程的喷氨混合系统装置
CN109289573B (zh) 一种应用于脱硝系统的气体混合装置及方法
CN103816801B (zh) 一种设置在气体通道内的涡流对冲式气体混合器
CN211462689U (zh) 用于烟气脱硝的喷氨装置及烟气脱硝系统
CN207533025U (zh) 气体混合扰流均布装置及包含其的脱硝装置
CN207871911U (zh) Scr法烟气脱硝用多点式氨气均布器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20101208