CN103480254A

CN103480254A - 一种用于scr脱硝系统的防堵型喷氨格栅

Info

Publication number: CN103480254A
Application number: CN201310347793.XA
Authority: CN
Inventors: 杨小虎; 肖海涛; 王伟; 杨强义; 郭一龙; 刘艳婷
Original assignee: Beijing Bo Zhi Wade Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Ledao Zhiyuan Technology Co. Ltd.
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2013-08-12
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-08-12
Also published as: CN103480254B

Abstract

一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，它是由氨喷嘴、喷氨支管、喷氨联箱、手动调节阀门、喷氨母管、阻力平衡管、防堵器和防磨角钢组成，喷氨母管连接复数个喷氨联箱，喷氨母管与喷氨联箱之间设置手动调节阀门；每个喷氨联箱连接复数根喷氨支管，喷氨支管分别伸入烟道内部；氨喷嘴连接在喷氨支管上，每只喷氨支管上设置复数个氨喷嘴；每个氨喷嘴内部设置防堵器；阻力平衡管安装在喷氨支管下方；防磨角钢焊接在喷氨支管和阻力平衡管下部。本发明结构简单可靠，既保证烟道内喷氨的均匀性，同时又防止烟道内积灰对氨喷嘴的堵塞和烟气对喷氨格栅的磨损，从而保证SCR烟气脱硝系统的安全可靠运行、降低氨逃逸率、防止对后续设备的腐蚀都有着显著的效果。

Description

一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅

技术领域

本发明涉及一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，它特别适用于在高灰环境下使用的喷氨格栅，既可以保证喷氨的均匀性，又具有极好的防堵防磨特性。属于环保技术领域的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术。

背景技术

煤燃烧后产生的大气污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、烟尘(可吸入颗粒物)和作为温室气体的二氧化碳。由于燃煤排放和机动车排放的原因，我国的氮氧化物的污染已经非常严重。

近年来，随着环保要求的逐渐提高，为了降低排烟尾气中氮氧化物的排放量，许多行业（如电力、化工、钢铁、水泥、垃圾焚烧等）的锅炉和其他设备（如水泥窑、烧结机等）纷纷增设烟气脱硝装置。

目前选择性催化还原(SCR)烟气脱硝法，由于其效率高，性能稳定，广泛应用在国内外的工程中，成为排烟尾气脱除氮氧化物的主流技术。SCR脱硝系统是指在催化剂的作用下，通过向烟气中喷入含氨空气（通常氨含量不大于5%），将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水，对环境不造成二次污染。由于催化剂的活性温度通常为300～400℃，因此SCR脱硝系统通常布置在锅炉省煤器后，空预器前。此区域即是所谓的“高灰区域”，烟气中含灰量为10～60g/Nm3。SCR脱硝系统核心设备为SCR反应器和喷氨格栅。

喷氨格栅的主要作用是将氨气或含氨空气均匀地喷入烟气中，喷氨的均匀性对SCR脱硝系统非常重要，一方均匀的喷氨可提高脱硝效率，避免局部地区由于NH3/NOx比不足而造成的脱硝效率下降；另一方面也可提供氨的利用率，降低排烟尾气中的氨逃逸率，减少对后续设备的腐蚀。

传统喷氨格栅均为格栅式设计，通过格栅管道上的多处喷口（常为100～600个喷口），在烟道截面上均匀分布氨气。但是由于管道的沿程阻力，每个喷口的氨气流量可能会不均匀，导致氨气分布的不均匀。

另外，喷氨格栅通常水平布置，喷口布置在喷氨格栅的背风向，顺着烟气流量喷入烟气中。而在高灰环境下，喷氨格栅的背风向容易积灰，而喷口的内径很小（6～18mm），这种积灰极易进入喷口内，造成喷口堵塞，而孔的堵塞将导致氨气分布更不均匀，影响SCR脱硝系统的正常运行。在高灰环境下喷氨格栅的磨损也是一个不可忽视的问题。

发明内容

1、目的：为了解决上述现有技术中存在的缺点，本发明的目的是提供一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，它既可保证喷氨的均匀性，又可以有效的防堵防磨，保证SCR脱硝系统的正常运行。

2、技术方案：为了达到上述发明目的，本发明以如下方式实现：

一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，它是由氨喷嘴、喷氨支管、喷氨联箱、手动调节阀门、喷氨母管、阻力平衡管、防堵器和防磨角钢组成，它们之间的位置连接关系是：喷氨母管连接多个喷氨联箱，喷氨母管与喷氨联箱之间设置手动调节阀门；每个喷氨联箱连接多根喷氨支管，喷氨支管分别伸入烟道内部；氨喷嘴连接在喷氨支管上，每只喷氨支管上设置多个氨喷嘴；每个氨喷嘴内部设置防堵器；阻力平衡管安装在喷氨支管下方；防磨角钢焊接在喷氨支管和阻力平衡管下部。

所述氨喷嘴是无缝圆钢管件，其内径一端设置倒角，该规格尺寸按内部流体介质流速25～35m/s选取，用于向烟道内喷射氨气或含氨空气；

所述喷氨支管是钢制圆形管道，其规格尺寸按内部流体介质流速≤10m/s选取，用于向氨喷嘴提供氨气或含氨空气；

所述喷氨联箱是钢制圆形管道，其规格尺寸按内部流体介质流速≤10m/s选取，用于向喷氨支管分配氨气或含氨空气；

所述手动调节阀门是蝶阀或其他型式阀门，用于调整喷氨联箱的氨气或含氨空气流量；

所述喷氨母管是钢制圆形管道，其规格尺寸按内部流体介质流速≤10m/s选取，用于向喷氨联箱提供氨气或含氨空气；

所述阻力平衡管是无缝圆钢管，其布置与规格尺寸与喷氨支管相同，用于平衡烟道内左右两侧的阻力，安装在喷氨支管下方300～500mm处；

所述防堵器是针状圆钢或细片状薄钢板，用于防止氨喷嘴被烟道中的积灰堵塞，其底端固定在喷氨支管内或喷嘴底部，上端自由活动，如图5所示；

所述防磨角钢采用型钢角钢，分别焊接在喷氨支管和阻力平衡管的下部，用于防止烟气高灰环境下对喷氨支管和阻力平衡管的磨损。

其中，氨喷嘴之间的间距L1和L2为100～500mm。喷嘴内径根据流速25～35m/s进行设计，保证喷出的氨气或含氨空气能够与烟气进行有效的混合。喷嘴高度H=50～250mm，高于喷氨支管背风侧管道上的积灰高度，防止积灰进入喷嘴内堵塞喷嘴，如图4所示。

其中，喷氨支管分组布置，每3～10根喷氨支管设为一组，如图1所示。每组通过独立的喷氨联箱提供氨气或含氨空气，每个喷氨联箱前设置手动调节阀门，可根据SCR脱硝系统运行工况手动调整该组喷氨支管上的氨气或含氨空气流量，如图2和图3所示。

其中，喷氨母管、喷氨联箱进口管道以及喷氨支管的风速不大于10m/s，从而减少管道的沿程阻力，保证每个氨喷嘴处氨气或含氨空气的流量分布均匀。

其中，为减少沿程阻力对喷嘴处流量的影响，喷氨支管可按一层布置，如图2所示；或者按两层布置，每层各对应烟道的左右一侧进行喷氨，为平衡烟道左右两侧的阻力，可根据流场情况，在喷氨支管下方增加一根阻力平衡管，如图3所示。

其中，喷氨支管选用厚壁管，壁厚d为4～10mm，防止飞灰磨穿管道。

3、优点及功效：本发明结构简单可靠，既可保证烟道内喷氨的均匀性，同时又可防止烟道内积灰对氨喷嘴的堵塞，同时还可有效防止烟气对喷氨格栅的磨损，从而对保证SCR烟气脱硝系统的安全可靠稳定运行、降低氨逃逸率、防止对后续设备的腐蚀有着显著的作用。

附图说明

图1为喷氨格栅布置图；

图2为单层喷氨格栅布置图（A-A剖面）；

图3为双层喷氨格栅布置图（A-A剖面）；

图4为氨喷嘴（B-B剖面）

图5为防堵器。

图中符号说明如下：

1氨喷嘴；2喷氨支管；3喷氨联箱；4手动调节阀门；5喷氨母管；6阻力平衡管；7防堵器；8防磨角钢。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

见图1—图3，一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，它是由氨喷嘴1、喷氨支管2、喷氨联箱3、手动调节阀门4、喷氨母管5、阻力平衡管6、防堵器7、防磨角钢8等组成，它们之间的位置连接关系是：喷氨母管5连接多个喷氨联箱3，喷氨母管5与喷氨联箱3之间设置手动调节阀门4；每个喷氨联箱3连接多根喷氨支管2，喷氨支管2分别伸入烟道内部；氨喷嘴1连接在喷氨支管2上，每只喷氨支管2上设置多个氨喷嘴3；每个氨喷嘴1内部设置防堵器7；阻力平衡管6安装在喷氨支管2下方；防磨角钢8焊接在喷氨支管2和阻力平衡管6下部。

所述氨喷嘴1是无缝圆钢管件，其内径一端设置倒角，该规格尺寸按内部流体介质流速25～35m/s选取，用于向烟道内喷射氨气或含氨空气；

所述喷氨支管2是钢制圆形管道，其规格尺寸按内部流体介质流速≤10m/s选取，用于向氨喷嘴1提供氨气或含氨空气；

所述喷氨联箱3是钢制圆形管道，其规格尺寸按内部流体介质流速≤10m/s选取，用于向喷氨支管2分配氨气或含氨空气；

所述手动调节阀门4是蝶阀或其他型式阀门，用于调整喷氨联箱3的氨气或含氨空气流量；

所述喷氨母管5是钢制圆形管道，其规格尺寸按内部流体介质流速≤10m/s选取，用于向喷氨联箱3提供氨气或含氨空气；

所述阻力平衡管6是无缝圆钢管，其布置与规格尺寸与喷氨支管2相同，用于平衡烟道内左右两侧的阻力，安装在喷氨支管2下方300～500mm处；

所述防堵器7是针状圆钢或细片状薄钢板，用于防止氨喷嘴1被烟道中的积灰堵塞，其底端固定在喷氨支管2内或喷嘴1底部，上端自由活动，如图5所示；

所述防磨角钢8采用型钢角钢，分别焊接在喷氨支管2和阻力平衡管6的下部，用于防止烟气高灰环境下对喷氨支管2和阻力平衡管6的磨损。

其中，氨喷嘴1之间的间距L1和L2为100～500mm。喷嘴1内径根据流速25～35m/s进行设计，保证喷出的氨气或含氨空气能够与烟气进行有效的混合。喷嘴1高度H=50～250mm，高于喷氨支管2背风侧管道上的积灰高度，防止积灰进入喷嘴1内堵塞喷嘴，如图4所示。

其中，喷氨支管2分组布置，每3～10根喷氨支管设为一组，如图1所示。每组通过独立的喷氨联箱3提供氨气或含氨空气，每个喷氨联箱3前设置手动调节阀门4，可根据SCR脱硝系统运行工况手动调整该组喷氨支管上的氨气或含氨空气流量，如图2和图3所示。

其中，喷氨母管5、喷氨联箱3进口管道以及喷氨支管2的风速不大于10m/s，从而减少管道的沿程阻力，保证每个氨喷嘴1处氨气或含氨空气的流量分布均匀。

其中，为减少沿程阻力对喷嘴处流量的影响，喷氨支管2可按一层布置，如图2所示；或者按两层布置，每层各对应烟道的左右一侧进行喷氨，为平衡烟道左右两侧的阻力，可根据流场情况，在喷氨支管2下方增加一根阻力平衡管6，如图3所示。

其中，喷氨支管2选用厚壁管，壁厚d为4～10mm，防止飞灰磨穿管道。

Claims

1.一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，其特征在于：它是由氨喷嘴、喷氨支管、喷氨联箱、手动调节阀门、喷氨母管、阻力平衡管、防堵器和防磨角钢组成，喷氨母管连接复数个喷氨联箱，喷氨母管与喷氨联箱之间设置手动调节阀门；每个喷氨联箱连接复数根喷氨支管，喷氨支管分别伸入烟道内部；氨喷嘴连接在喷氨支管上，每只喷氨支管上设置复数个氨喷嘴；每个氨喷嘴内部设置防堵器；阻力平衡管安装在喷氨支管下方；防磨角钢焊接在喷氨支管和阻力平衡管下部；

所述防堵器是针状圆钢或细片状薄钢板，用于防止氨喷嘴被烟道中的积灰堵塞，其底端固定在喷氨支管内或喷嘴底部，上端自由活动；

2.根据权利要求1所述的一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，其特征在于：氨喷嘴之间的间距L1和L2为100～500mm；喷嘴内径根据流速25～35m/s进行设计，保证喷出的氨气或含氨空气能够与烟气进行有效的混合；喷嘴高度H=50～250mm，高于喷氨支管背风侧管道上的积灰高度，防止积灰进入喷嘴内堵塞喷嘴。

3.根据权利要求1所述的一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，其特征在于：喷氨支管分组布置，每3～10根喷氨支管设为一组，每组通过独立的喷氨联箱提供氨气或含氨空气，每个喷氨联箱前设置手动调节阀门，根据SCR脱硝系统运行工况手动调整该组喷氨支管上的氨气或含氨空气流量。

4.根据权利要求1所述的一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，其特征在于：喷氨母管、喷氨联箱进口管道以及喷氨支管的风速不大于10m/s，从而减少管道的沿程阻力，保证每个氨喷嘴处氨气或含氨空气的流量分布均匀。

5.根据权利要求1所述的一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，其特征在于：为减少沿程阻力对喷嘴处流量的影响，喷氨支管按一层布置；或者按两层布置，每层各对应烟道的左右一侧进行喷氨，为平衡烟道左右两侧的阻力，根据流场情况，在喷氨支管下方增加一根阻力平衡管。

6.根据权利要求1所述的一种用于SCR脱硝系统的防堵型喷氨格栅，其特征在于：喷氨支管选用厚壁管，壁厚d为4～10mm，防止飞灰磨穿管道。