CN206391868U - 一种scr烟气脱硝系统混合喷氨装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，包括均匀设置在烟道内的多个输入管（1）和与所述输入管（1）连接的多组均匀分布的喷氨单元，所述每个喷氨单元上方设置扰流板（6）；所述喷氨单元包括闭合型喷管（4）和连接所述输入管（1）与闭合型喷管（4）的支管（3），所述闭合型喷管（4）上设置喷嘴（5）；所述扰流板（6）包括壳体和设置在壳体上的多个叶片（10），所述叶片（10）为弧面梯形结构，该喷氨装置内设置有扰流板，扰流板的结构可以实现烟气与氨气短距离中的充分全面混合，不需另行设置静态混合器，成本低，另外该装置还能防止烟气倒流入喷氨管路。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硝装置技术领域，尤其是涉及一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置。
背景技术
氮氧化物的排放会造成一系列环境问题，对人们的健康造成严重危害。从世界范围来看，以煤为代表的燃料燃烧是大气中氮氧化物的主要来源之一，而选择性催化还原脱硝技术（SCR）因结构简单、运行方便、可靠性高等优点得到了广泛的商业应用，其中，还原剂和氮氧化物的均匀混合及烟气的流场分布是影响脱硝效率的关键因素之一。目前，普遍采用喷氨格栅以保证氮氧化物的脱除效率。然而，由于还原剂喷射管和喷孔数量较大，喷氨格栅在实际运行过程中调节难度较大，一般需要安装静态混合器以优化混合效果，增加了系统压降和安装成本，且不能降低喷氨的调节难度。
中国专利申请号201310677604.5公开了一种用于SCR烟气脱硝系统的旋流混合装置，本发明的组成包括：喷氨管道，喷氨管道设置在省煤器出口烟道的上升管道内，在喷氨管道上安装有一组氨喷头，喷氨管道与喷氨烟道连接，在喷氨烟道内安装有旋流混合器组，所述的喷氨烟道与装有催化剂的催化剂烟道相通，在所述的催化剂烟道的入口处设置有导流叶片，在所述的催化剂烟道的上部安装有整流格栅。所述的旋流器由内筒、外筒和旋流叶片组成，所述的内筒、所述的外筒同轴线设置，所述的内筒中空，所述的旋流叶片沿周向均匀分布在所述的内筒、所述的外筒间环形区域，所述的旋流叶片两端分别固接于所述的内筒、所述的外筒，所述的旋流叶片与所述的内筒轴线倾15°~70°，每个所述的旋流器的旋流叶片倾斜方向一致，且倾角相等。但该装置只是利用螺旋气流到达增强混合的目的，混合距离较长。
中国专利申请号201420110317.6公开了一种SCR脱硝系统及其喷氨装置，该喷氨装置包括多列喷氨管组，多列喷氨管组沿垂直烟气流向依次间隔设置于SCR脱硝系统的烟气通道内并每列喷氨管组包括至少一个喷氨管，每个喷氨管具有多个喷氨口；还包括多列绕流盘组，多列绕流盘组沿垂直烟气流向依次间隔设置于烟气通道内，每列绕流盘组包括至少一个绕流盘，绕流盘相对于喷氨口设置于烟气流向的下游侧，绕流盘的迎流面与烟气流向呈夹角α设置，且 0°＜α≤ 90°。采用上述喷氨装置，当氨气和烟气流过绕流盘的迎流面并流至其背流面时，将在背流面形成涡流效应，在涡流效应的强烈搅动下，烟气和氨气不断进行充分混合，使混合气在到达催化剂层前断面前其内氨浓度分布较为均匀。但是该装置通过设置与烟气流向呈夹角α的扰流盘，通过氨气和烟气在扰流盘背面形成涡流效应达到混合的目的，混合作用不够，不易混合均匀。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，该混合喷氨装置内设置有扰流板，扰流板的结构可以实现烟气与氨气短距离中的充分全面混合，不需另行设置静态混合器，成本低，另外该装置还能防止烟气倒流入喷氨管路。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，包括均匀设置在烟道内的多个输入管和与所述输入管连接的多组均匀分布的喷氨单元，所述每个喷氨单元上方设置扰流板；所述喷氨单元包括闭合型喷管和连接所述输入管与闭合型喷管的支管，所述闭合型喷管上设置喷嘴；所述扰流板包括壳体和设置在壳体上的多个叶片，所述叶片为弧面梯形结构，所述叶片底边长度b大于顶边长度a，所述叶片弧面的弧度α为60-80度，所述叶片与扰流板轴线夹角β为30-60度，所述叶片高度h=a+b。
进一步的，所述壳体包括同轴设置的外壳体和内壳体，所述多个叶片的底边固定在所述外壳体和内壳体上，并沿着所述外壳体和内壳体轴线均匀分布。
进一步的，所述叶片相邻两个底边夹角γ相同，为锐角。
进一步的，所述输入管上设置阀门，所述扰流板通过支撑结构固定在输入管上。
进一步的，所述支撑结构为弹性结构。
进一步的，所述闭合型喷管包括首尾连接的环状管和中心管，所述中心管首尾两端分别与所述环状管连通，所述输入管和闭合型喷管上的中心管之间通过支管连通。
进一步的，所述每个环状管上设置8-16个通孔，所述每个通孔之间的距离为300-600mm，所述每个通孔上设置喷嘴。
进一步的，所述喷嘴上设置多个沿所述喷嘴轴线均匀分布的喷口。
进一步的，所述喷口内设置自动控制弹片。
进一步的，所述自动控制弹片一端与喷口内壁铰接，另一端与设置在所述喷口内壁上的挡块相接触。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型公开了一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其中输入管上设置阀门，可实现喷氨单元喷氨量的精确控制。喷氨单元包括闭合型喷管和连接输入管与闭合型喷管的支管，闭合型喷管上设置喷嘴，其中闭合型喷管的结构可以确保各处各喷嘴处的压力趋于一致，氨喷出更均匀。
2、每个喷氨单元上方设置扰流板，扰流板通过支撑结构固定在输入管上，即输入管上固定支撑结构，而支撑结构上固定扰流板，因此每组喷氨单元与扰流板为一体化结构，安装方便；本实用新型中的支撑结构为多个连接在一起的框架在喷氨单元上方对应分布，起到固定扰流板的作用，每个框架可以是方形或环形结构。
而支撑结构也可以设置成弹性结构，弹性结构可以是厚度比较薄的不锈钢片、铜箔或钢片等焊接成的支撑结构，扰流板与喷氨单元之间采用这种弹性结构连接，使扰流板在气流的作用下的位置在垂直方向发生一定的变化，使得扰流装置在不同的烟气流速下均具有较好的扰流效果，提高装置的扰流性能。
3、扰流板壳体包括同轴设置的外壳体和内壳体，其中外壳体和内壳体均为中空结构，多个叶片固定在外壳体和内壳体上，这种结构一方面方便气流快速通过，另一方面也具有扰流功能；而叶片为弧面梯形结构，即主视图为等腰梯形，等腰梯形的表面弯曲一定的弧度；叶片底边b长度大于顶边a，叶片表面的弧面弧度α为60-80度，且叶片与扰流板轴线夹角β为30-60度，叶片高度h=a+b；叶片个数为偶数，相邻两个叶片底边夹角γ相同且均为锐角，这种结构设计，能确保烟气和氨气不仅具有沿叶片方向螺旋气流，还有绕过叶片形成的涡流加剧紊流效果，在小距离的范围内充分混合，更好的增强氨气和烟气的混合效果。
3、喷口喷射氨气的方向与烟气流动方向垂直，可增强氨气与烟气的混合强度，减少混合死角，混合更加均匀。
4、每个环状管上设置8-16个通孔，每个通孔之间的距离为300-600mm，而通孔上设置喷嘴，通孔的数量和距离可确保喷射的氨气具有最大覆盖面积。
5、喷嘴上设置多个喷口，喷口内设置自动控制弹片，自动控制弹片一端与喷口内壁铰接，另一端与设置在喷口内壁上的挡块相接触，自动控制弹片的结构与喷口结构相匹配，因此自动控制弹片在喷嘴内部压强较烟道内压强大时弹开，喷射氨气，反之闭合，以防止烟气倒流入喷氨管路。
附图说明
图1 为实施例1中SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置的结构示意图；
图2 为实施例1中图1去掉扰流板的俯视图；
图3 为实施例1中扰流板立体结构示意图；
图4 为图3中叶片的主视图；
图5为图3中叶片的右视图；
图6为实施例1中扰流板工作状态主视图；
图7为图6的俯视图；
图8为实施例2中喷嘴的剖面图。
图中：1-输入管，2-阀门，3-支管，4-闭合型喷管，4-1中心管，4-2环状管，5-喷嘴，5-1喷口，5-2自动控制弹片，5-3挡块，6-扰流板，7-支撑结构，8-外壳体，9-内壳体，10-叶片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1
如图1-3所示，一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，包括均匀设置在烟道内的多个输入管1和与输入管1连接的多组均匀分布的喷氨单元，其中每个输入管1上设置阀门2；每个喷氨单元上方设置扰流板6，扰流板6通过支撑结构7固定在输入管1上。
喷氨单元包括闭合型喷管4和连接输入管1与闭合型喷管4的支管3，闭合型喷管4包括首尾连接的环状管4-2和中心管4-1，其中中心管4-1首尾两端分别与环状管4-2连通，输入管1和闭合型喷管4上的中心管4-1之间通过支管3连通；其中环状管4-2可以是规则的圆环形或方形结构，本实施例中的环状管4-2是方形结构。
每个环状管4-2上设置8-16个通孔，每个通孔之间的距离为300-600mm，其中每个通孔焊接设置喷嘴5，本实施例中每个环状管4-2上设置14个通孔，每个通孔间距为500mm。
壳体包括同轴设置的外壳体8和内壳体9，其中外壳体8和内壳体9均为环状结构，多个叶片10底边固定在外壳体8和内壳体9上，叶片10的顶边向上延伸，多个叶片10倾斜方向一直，均沿着外壳体8和内壳体9轴线均匀分布，其中叶片10为弧面梯形结构，如图4-7所示，叶片10的主视图为等腰梯形，而右视图是圆弧结构，其中叶片10底边b长度大于顶边a，弧面的弧度α为60-80度，叶片与扰流板轴线夹角β为30-60度，叶片高度为h=a+b，本实施例中的叶片高度为叶片的垂直高度，本实施例中α为80度，β为30度；叶片10相邻两个底边夹角γ相同，为锐角，本实施例中γ为45度，这种结构设置可以确保烟气和氨气不仅具有沿叶片方向螺旋气流，还有绕过叶片形成的涡流加剧紊流效果，如图6所示，混合更加均匀。
将采用实施例1中混合喷氨装置应用于某燃煤电厂烟气脱硝系统中，锅炉负荷350MW，烟气量1048666Nm3/h，烟气温度300-400℃，烟气中NOx浓度为500mg/Nm3，氨氮比0.916，使烟气中NOx浓度降低至50mg/Nm3以内，脱硝效率为90%，氨逃逸浓度降低至3ppm以下，满足电厂燃煤锅炉“超低排放”标准的要求。
实施例2
实施例2与实施例1结构基本相同，不同之处在于喷嘴的结构不同，如图8所示，喷嘴5上设置多个沿喷嘴5轴线均匀分布的喷口5-1，本实施例中喷口个数为4个，喷口5-1内设置自动控制弹片5-2，自动控制弹片5-2一端与喷口5-1内壁铰接，另一端与设置在喷口5-1内壁上的挡块5-3相接触，由于喷口喷射氨气的方向为水平方向，与烟气的方向垂直，可增强氨气与烟气的混合强度；另外自动控制弹片的设置，当阀门2打开后，开始喷氨气时，喷嘴5内部压强比烟道内压强大，自动控制弹片5-2打开，开始喷氨，当阀门2关闭后，喷嘴5内部压强减小，自动控制弹片下端在烟气的作用下接触挡块5-3，以防止烟气倒流入喷氨管路。
本实施例中支撑结构7的材料为不锈钢片，为弹性结构，因此扰流板在气流的作用下的位置在垂直方向上会发生一定偏移，使得扰流装置在不同的烟气流速下均具有较好的扰流效果，提高装置的扰流性能。
将实施例2的装置应用于某燃煤电厂烟气脱硝系统，锅炉负荷600MW，烟气量2270000Nm3/h，烟气温度300-400℃，烟气中NOx浓度为600mg/Nm3，氨氮比0.93，使烟气中NOx浓度降低至50mg/Nm3以内，脱硝效率为91.7%，氨逃逸浓度降低至3ppm以下，满足电厂燃煤锅炉“超低排放”标准的要求。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：包括均匀设置在烟道内的多个输入管（1）和与所述输入管（1）连接的多组均匀分布的喷氨单元，所述每个喷氨单元上方设置扰流板（6）；所述喷氨单元包括闭合型喷管（4）和连接所述输入管（1）与闭合型喷管（4）的支管（3），所述闭合型喷管（4）上设置喷嘴（5）；所述扰流板（6）包括壳体和设置在壳体上的多个叶片（10），所述叶片（10）为弧面梯形结构，所述叶片（10）底边长度b大于顶边长度a，所述叶片（10）弧面的弧度α为60-80度，所述叶片与扰流板轴线夹角β为30-60度，所述叶片高度h=a+b。
2.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述壳体包括同轴设置的外壳体（8）和内壳体（9），所述多个叶片（10）的底边固定在所述外壳体（8）和内壳体（9）上，并沿着所述外壳体（8）和内壳体（9）轴线均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述叶片（10）相邻两个底边夹角γ相同，为锐角。
4.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述输入管（1）上设置阀门（2），所述扰流板（6）通过支撑结构（7）固定在输入管（1）上。
5.根据权利要求4所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述支撑结构（7）为弹性结构。
6.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述闭合型喷管（4）包括首尾连接的环状管（4-2）和中心管（4-1），所述中心管（4-1）首尾两端分别与所述环状管（4-2）连通，所述输入管（1）和闭合型喷管（4）上的中心管（4-1）之间通过支管（3）连通。
7.根据权利要求6所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述每个环状管（4-2）上设置8-16个通孔，所述每个通孔之间的距离为300-600mm，所述每个通孔上设置喷嘴（5）。
8.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述喷嘴（5）上设置多个沿所述喷嘴（5）轴线均匀分布的喷口（5-1）。
9.根据权利要求8所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述喷口（5-1）内设置自动控制弹片（5-2）。
10.根据权利要求9所述的一种SCR烟气脱硝系统混合喷氨装置，其特征在于：所述自动控制弹片（5-2）一端与喷口（5-1）内壁铰接，另一端与设置在所述喷口（5-1）内壁上的挡块（5-3）相接触。
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| CN201720039710.4U CN206391868U (zh) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | 一种scr烟气脱硝系统混合喷氨装置 |
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Cited By (2)
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