CN106902660A - 一种用于scr烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置 - Google Patents

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杨迪
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Abstract

本发明提供一种用于SCR烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置，包括混合器主体，所述混合器主体设有烟气入口端和混合气出口端，其特征在于，所述混合器主体的侧壁上安装m个喷氨主管，m≥3，所述混合器主体的内壁上安装纵向涡发生器，所述烟气入口端安装旋流板，所述混合器主体的混合气出口端安装第一整流板组和第二整流板组。本发明具有结构简单、混合均匀的优点。

Description

一种用于SCR烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置
技术领域
本发明属于SCR烟气脱硝技术领域,特别涉及一种用于SCR烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置。
背景技术
随着人们对大气污染问题的日益关注，氮氧化物已成为大气污染物控制的重点目标之一。在众多氮氧化物脱除技术中，选择性催化还原技术(SCR)因其工艺成熟、运行可靠、脱除效率高等优点，成为烟气脱硝技术的首选。其中，还原剂氨的均布分布既可以提高脱硝效率，也能延长催化剂的使用寿命、降低对后续设备的影响，从而降低技术成本，因此，氨气向烟气中的喷射与在烟气中混合装置的设计是这一技术的关键因素之一。
申请号为200780008181.0的发明专利，公开了一种用于两气态流体混合的方法和装置。该方法采用盘状混合元件，大流量气体流经斜置的混合元件形成涡流，强化湍流混合过程。于盘状混合元件在烟道中为同向倾斜布置、且元件尺寸较大，混合元件前后速度分布不均，需要较长的均匀化距离。
申请号为201120156133.X的发明专利公开了一种SCR脱硝系统的前置二次整流静态混合器，包括安装于烟道内支撑架上的一次、二次整流片组，以提升混气均匀程度，但装置的结构较为复杂，不利于安装、检修和维护。
申请号为201510145544.1的发明专利，公开了一种喷氨混合系统，采用连续闭合型联通管路和垂直于烟气流向的喷射方向，实现了氨气与烟气的充分混合，以去掉静态混合器结构，简化混合设备，但混合效果不高。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提出了一种用于SCR烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置，包括混合器主体，所述混合器主体设有烟气入口端和混合气出口端，其特征在于，所述混合器主体的侧壁上安装m个喷氨主管，m≥3，所述混合器主体的内壁上安装纵向涡发生器，所述烟气入口端安装旋流板，所述混合器主体的混合气出口端安装第一整流板组和第二整流板组。
进一步地，所述混合器主体所用材料为不锈钢。
进一步地，所述喷氨主管上均安装流量控制装置和喷氨支管。
进一步地，所述喷氨支管上均安装两个喷氨管，所述喷氨管上均安装喷嘴。
进一步地，所述喷嘴上有喷口，所述喷口成十字形分布，且喷射方向与喷氨管之间的夹角α为0°-45°。
进一步地，所述纵向涡发生器由至少两个等间隔分布的纵向涡发生元件构成，所述纵向涡发生元件为三角形、梯形、半圆形或半椭圆形，每个纵向涡发生元件与烟气气流方向间的夹角β为30°-60°。
进一步地，所述纵向涡发生元件的底边长度为其高度的0.5倍-2倍，纵向涡发生元件之间的间距为其高度的3倍。
进一步地，所述旋流板由盲板、旋流叶片和集灰结构组成，所述集灰结构内侧沿圆周均匀安装旋流叶片，所述旋流板中心安装有盲板。
进一步地，所述集灰结构上设置卸灰阀。
进一步地，所述第一整流板组和第二整流板组的整流板元件均为矩形结构，两组整流板之间的夹角为90°。
本发明提供的氨气喷射混合装置具有结构简单、混合均匀的优点。
附图说明
图1为本发明一种用于SCR烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置的结构示意图；
图2为本发明中旋流板的结构示意图；
图3为图1的A-A向剖视图；
图4为图3中的局部放大图B；
图5为本发明中纵向涡发生器俯视图；
图6为纵向涡发生元件与烟气气流方向间的夹角β的示意图。
图中：1-混合器主体、2-烟气入口端、3-混合气出口端、4-喷氨主管、4-1-流量控制装置、4-2-喷氨支管、4-3-喷氨管、4-4-喷嘴、4-4-1-喷口、5-纵向涡发生器、5-1-纵向涡发生元件、6-旋流板、6-1-盲板、6-2-旋流叶片、6-3-集灰结构、6-3-1-卸灰阀、7-第一整流板组、8-第二整流板组。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种用于SCR烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置的具体实施方式进行详细说明，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，一种用于SCR烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置，包括混合器主体1，混合器主体1设有烟气入口端2和混合气出口端3，烟气入口端2和混合气出口端3之间，依次设置有旋流板6、侧壁上安装m个喷氨主管4(m≥3)、纵向涡发生器5、第一整流板组7和第二整流板组8。
混合器主体1、烟气入口端2和混合气出口端3所用材料均为不锈钢。如图3为图1的A-A向剖视图，混合器主体1的烟气入口端2侧壁上安装m个喷氨主管4，m≥3，本实施例中，安装3个喷氨主管4，3个喷氨主管4位于一个水平面上相互遮挡，每个喷氨主管4上均安装流量控制装置4-1和喷氨支管4-2。每个喷氨支管4-2上都安装两个喷氨管4-3，每个喷氨管4-3上均安装喷嘴4-4，喷嘴4-4上有喷口4-4-1，如图4为喷氨管上四个相邻喷嘴示意图，图中心的箭头为喷射时的气流方向，喷口4-4-1成十字形分布，且喷射方向与喷氨管4-3之间的夹角α为0°-45°，以形成旋转气流，增强混合效果。
烟气入口端2安装旋流板6，如图2，旋流板6由内而外由盲板6-1、旋流叶片6-2和集灰结构6-3组成，集灰结构6-3为圆环状结构，与混合器主体1连接固定，并设有卸灰阀6-3-1；集灰结构6-3内侧为沿圆周均匀分布的多个旋流叶片6-2；旋流板6中心安装有盲板6-1，以加强结构的稳固程度。旋流板6可提高烟气湍流强度，利于此后与氨气混合，此外，旋流板6还可辅助去除烟气中部分颗粒物，通过集灰结构6-3收集，定期经由卸灰阀6-3-1排出，以减少后续设备的磨损。
喷氨主管4的上方、混合气主体1两侧壁上安装纵向涡发生器5，纵向涡发生器5由至少两个沿内壁水平方向等间隔分布的纵向涡发生元件5-1构成，如图5为上方向下俯视图，混合气主体1为正方型烟道结构，纵向涡发生元件5-1为三角形、梯形、半圆形或半椭圆形的不锈钢片状结构，本实施例中，纵向涡发生元件5-1为半椭圆形，如图6，每个纵向涡发生元件5-1与烟气气流方向间的夹角β为30°-60°，纵向涡发生元件5-1的底边长度为其高度的0.5倍-2倍，纵向涡发生元件5-1之间的间距为其高度的3倍。
混合器主体1的混合气出口端3安装第一整流板组7和第二整流板组8，第一整流板组7和第二整流板组8的整流板元件均为矩形结构，两组整流板之间的夹角为90°，两级整流板，使流出的混合气到达催化层前的流速更为均匀。
本发明的工作过程是，烟气由烟气入口端2进入，经过旋流板6形成旋转气流，并去除烟气中的部分颗粒物；氨气经由喷氨主管4、流量控制装置4-1、喷氨支管4-2、喷氨管4-3和喷嘴4-4，以与烟气垂直的方向喷射入混合器主体1中，与由下而上经过喷氨主管4、流量控制装置4-1、喷氨支管4-2、喷氨管4-3和喷嘴4-4的烟气混合；混合气体进一步经过纵向涡发生器5，加强下游烟气的扰动，实现烟气与氨气的充分混合，并有去除烟气中部分颗粒物的效果；充分混合的气体流经第一整流板组7和第二整流板组8，使流出混合器主体1的气体流速均匀分布，经由混合气出口端3流出混合器主体1。集灰结构6-3收集、排放混合器主体1截留的烟气颗粒物。
本发明具有以下有益效果：
1.烟气入口端设有旋流板以提高烟气湍流强度，并有去除烟气中颗粒物的效果，降低其对后续设备的磨损；
2.喷氨主管及各氨气喷管及其上喷嘴均与混合器主体截面上均布分布，有益于烟气与氨气的均匀混合；
3.喷嘴所设喷口呈十字形分布，其喷射方向与喷氨管之间夹角为0°-45°，以形成旋转气流，加强气体混合效果；
4.混合器主体设有纵向涡发生器，进一步增强气体的混合效果。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于SCR烟气脱硝工程的氨气喷射混合装置，包括混合器主体(1)，所述混合器主体(1)设有烟气入口端(2)和混合气出口端(3)，其特征在于，所述混合器主体(1)的侧壁上安装m个喷氨主管(4)，m≥3，所述混合器主体(1)的内壁上安装纵向涡发生器(5)，所述烟气入口端(2)安装旋流板(6)，所述混合器主体(1)的混合气出口端(3)安装第一整流板组(7)和第二整流板组(8)。
2.根据权利要求1所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述混合器主体(1)所用材料为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述喷氨主管(4)上均安装流量控制装置(4-1)和喷氨支管(4-2)。
4.根据权利要求3所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述喷氨支管(4-2)上均安装两个喷氨管(4-3)，所述喷氨管(4-3)上均安装喷嘴(4-4)。
5.根据权利要求4所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述喷嘴(4-4)上有喷口(4-4-1)，所述喷口(4-4-1)成十字形分布，且喷射方向与喷氨管(4-3)之间的夹角α为0°-45°。
6.根据权利要求1所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述纵向涡发生器(5)由至少两个等间隔分布的纵向涡发生元件(5-1)构成，所述纵向涡发生元件(5-1)为三角形、梯形、半圆形或半椭圆形，每个纵向涡发生元件(5-1)与烟气气流方向间的夹角β为30°-60°。
7.根据权利要求6所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述纵向涡发生元件(5-1)的底边长度为其高度的0.5倍-2倍，纵向涡发生元件(5-1)之间的间距为其高度的3倍。
8.根据权利要求1所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述旋流板(6)由盲板(6-1)、旋流叶片(6-2)和集灰结构(6-3)组成，所述集灰结构(6-3)内侧沿圆周均匀安装旋流叶片(6-2)，所述旋流板(6)中心安装有盲板(6-1)。
9.根据权利要求8所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述集灰结构(6-3)上设置卸灰阀(6-3-1)。
10.根据权利要求1所述的氨气喷射混合装置，其特征在于，所述第一整流板组(7)和第二整流板组(8)的整流板元件均为矩形结构，两组整流板之间的夹角为90°。
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