CN102527233A - 一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业烟气选择性催化还原脱硝技术领域，尤其涉及一种用于选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅。针对现有喷氨格栅烟道截面上氨分布极不均匀、影响脱硝效率并造成氨逃逸率增大等问题，本发明将烟道截面等分为2个分区，由上喷氨格栅和下喷氨格栅各承担1个分区（即1/2烟道截面积）的喷氨功能，根据2个分区烟道截面烟气流速的分布规律和烟气中NOx浓度的不同，通过喷氨调节阀调节和控制每个分区的喷氨量，使喷氨量在烟道截面上分区可调，优化了氨和烟气中氮氧化物的均匀混合效果，提高了脱硝效率，并有效降低了氨逃逸率。本发明对烟气中氮氧化物和氨的均匀混合效果好，提高了脱硝效率，并有效降低了氨逃逸率，适用于燃煤、冶金和化工等工业的NOx选择性催化还原脱硝装置。
Description
技术领域
本发明涉及工业烟气选择性催化还原脱硝技术领域，尤其涉及一种用于选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅。
背景技术
选择性催化还原法（SCR）在脱除氮氧化物（NOx）方面具有技术成熟、脱除效率高、运行稳定、无二次污染物等特点，目前在大中型电站、冶金、化工等行业的含氮氧化物工业烟气净化处理中得到广泛应用。
选择性催化还原法一般选用氨水或液氨作为还原剂，并将其与空气混合后喷入脱硝反应器前端烟道中。设计和采用合理的喷氨格栅是保证氨和烟气中氮氧化物的混合和分布效果、降低氨逃逸率、提高脱硝效率和效果的关键因素。
目前在选择性催化还原装置中普遍采用单层布置形式的喷氨格栅，喷氨格栅由平行的数根喷氨管组成，每根喷氨管上开有若干喷氨孔。这种设计方式和布置形式使每根喷氨管上各喷氨孔的喷氨量相差较大，造成烟道截面上氨的分布极不均匀，加之烟道截面上烟气流速分布的不均匀性，严重影响了脱硝效率的提高，并增大了氨逃逸率。
发明内容
本发明的目的是根据烟道截面烟气流速的分布规律和烟气中NOx浓度的不同，设计和提供具有分区调节功能的双层喷氨格栅，使喷氨量在烟道截面上分区可调，优化了氨和烟气中氮氧化物的均匀混合效果，提高了脱硝效率，并有效降低了氨逃逸率。
为达到上述目的，本发明的双层喷氨格栅由上层喷氨格栅和下层喷氨格栅组成。上层喷氨格栅与下层喷氨格栅间距为400mm-500mm。上层喷氨格栅与下层喷氨格栅均由喷氨调节阀、喷氨母管、喷氨支管组成，每个喷氨调节阀控制1个喷氨母管的喷氨流量，并连接5支喷氨支管。上层喷氨格栅和下层喷氨格栅的喷氨支管等间距平行排列，间距根据烟道截面积确定，一般为200mm-250mm。
所述的上层喷氨格栅的喷氨支管长度与烟道截面宽度相同，即喷氨支管均布于整个烟道截面。喷氨支管的后1/2段均布开设喷氨孔，喷氨孔孔径为8mm-20mm。
所述的下层喷氨格栅的喷氨支管长度相当于烟道截面宽度的1/2，即喷氨支管均布于1/2烟道截面。喷氨支管全部均布开设喷氨孔，喷氨孔孔径为8mm-20mm。
所述的上层喷氨格栅与下层喷氨格栅的喷氨支管管径为60mm-80mm。
与现有喷氨格栅技术相比，本发明具有以下特点：
（1）将烟道截面等分为2个分区，由上喷氨格栅和下喷氨格栅各承担1个分区（即1/2烟道截面积）喷氨功能。根据2个分区烟道截面烟气流速的分布规律和烟气中NOx浓度的不同，通过喷氨调节阀调节和控制每个分区的喷氨量，使喷氨量在烟道截面上分区可调，优化了氨和烟气中氮氧化物的均匀混合效果，提高了脱硝效率，并有效降低了氨逃逸率。
（2）根据各分区喷氨量的不同，喷氨支管的管间距可在200mm-250mm之间设置，喷氨支管管径可在60mm-80mm之间设置，喷氨支管喷氨孔孔径可在8mm-20mm范围内选择。
（3）本发明上喷氨格栅对下喷氨格栅喷出的氨还起到了加强混合扰动的作用，使氨在烟气中的分布更加均匀。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明专利的双层喷氨格栅剖面图；
图2为本发明专利的上层喷氨格栅平面图；
图3为本发明专利的下层喷氨格栅平面图。
图中：1. 上层喷氨格栅、2. 下层喷氨格栅、3. 上层喷氨调节阀、4. 上层喷氨母管、5.上层喷氨支管、6. 上层喷氨孔、7. 下层喷氨调节阀、8. 下层喷氨母管、9.下层喷氨支管、10. 下层喷氨孔。
具体实施方式
图1中上层喷氨格栅（1）与烟道内壁连接后垂直布置于烟道截面上，并布满整个烟道截面。下层喷氨格栅（2）与烟道内壁连接后垂直布置于烟道截面上，并布满1/2烟道截面。上层喷氨格栅（1）与下层喷氨格栅（2）间距为400mm-500mm。
本发明的上层喷氨格栅（1）与下层喷氨格栅（2）均由喷氨调节阀（3,7）、喷氨母管（4,8）、喷氨支管（5,9）组成。每个喷氨调节阀（3,7）控制1个喷氨母管（4,8）的喷氨流量，并连接5支喷氨支管（5,9）。上层喷氨格栅（1）和下层喷氨格栅（2）的喷氨支管（5,9）等间距平行排列，间距根据烟道截面积确定，一般为200mm-250mm。
本发明的上层喷氨格栅（1）的喷氨支管（5）长度与烟道截面宽度相同，即喷氨支管（5）均布于整个烟道截面，喷氨支管（5）的后1/2段均布开设喷氨孔（6），喷氨孔（6）孔径为8mm-20mm。下层喷氨格栅（2）的喷氨支管（9）长度相当于烟道截面宽度的1/2，即喷氨支管（9）均布于1/2烟道截面，喷氨支管（9）全部均布开设喷氨孔（10），喷氨孔（10）孔径为8mm-20mm。
本发明实施过程中，将烟道截面等分为2个分区，由上喷氨格栅（1）和下喷氨格栅（2）各承担1个分区（即1/2烟道截面积）的喷氨功能。根据2个分区烟道截面烟气流速的分布规律和烟气中NOx浓度的不同，通过喷氨调节阀调节和控制每个分区的喷氨量，使喷氨量在烟道截面上分区可调，优化了氨和烟气中氮氧化物的均匀混合效果，提高了脱硝效率，并有效降低了氨逃逸率。
本发明实施过程中，上喷氨格栅对下喷氨格栅喷出的氨还起到了加强混合扰动的作用，使氨在烟气中的分布更加均匀。
本发明对烟气中氮氧化物和氨的均匀混合效果好，提高了脱硝效率，并有效降低了氨逃逸率，适用于燃煤、冶金和化工等工业的NOx选择性催化还原脱硝装置。
上述仅结合附图示例性地描述了本发明专利的实施方式，但本发明专利的具体实现并不局限于上述方式。任何对本发明专利的技术方案进行的非实质性改动均应视为本发明专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅，其特征在于：双层喷氨格栅由上层喷氨格栅和下层喷氨格栅组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅，其特征在于：上层喷氨格栅与下层喷氨格栅均由喷氨调节阀、喷氨母管、喷氨支管组成，每个喷氨调节阀控制1个喷氨母管的喷氨流量，并连接5支喷氨支管。
3.根据权利要求1所述的一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅，其特征在于：上层喷氨格栅的喷氨支管长度与烟道截面宽度相同，即喷氨支管均布于整个烟道截面，喷氨支管的后1/2段均布开设喷氨孔。
4.根据权利要求1所述的一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅，其特征在于：下层喷氨格栅的喷氨支管长度相当于烟道截面宽度的1/2，即喷氨支管均布于1/2烟道截面，喷氨支管全部均布开设喷氨孔。
5.根据权利要求2、3所述的一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅，其特征在于：喷氨支管的管间距可在200mm-250mm之间设置，喷氨支管管径可在60mm-80mm之间设置，喷氨支管喷氨孔孔径可在8mm-20mm范围内选择。
6.根据权利要求1所述的一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅，其特征在于：根据分区烟道截面烟气流速的分布规律和烟气中NOx浓度的不同，通过喷氨调节阀调节和控制每个分区的喷氨量，使喷氨量在烟道截面上分区可调。
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