CN208542029U - 一种垃圾焚烧炉的scr烟气脱硝反应器均流段 - Google Patents
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Abstract
一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，涉及烟气处理设备领域。包括烟道，烟道的一侧设置有进烟通道，烟道的下端设置有出烟通道，进烟通道内设置有第一导流装置，出烟通道内设置有呈上下布置的第二导流装置和整流装置。本实用新型将进入SCR烟气脱硝反应器的烟气，在均流段进行均匀分布，并使流出整流格栅的烟气流动方向竖直向下，提高了催化剂反应效率和催化剂利用率，同时避免催化剂壁面被固体颗粒冲蚀而引起的堵塞与失活。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气处理设备领域，具体为一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段。
背景技术
垃圾燃烧产生的氨氧化物NOX是大气污染物的主要来源之一，也是引起雾霾、光化学烟雾和酸雨等灾害性天气现象的主要组成物质之一。选择性催化还原脱硝法（SCR）以其技术成熟、脱硝效率高、运行可靠以及二次污染物较低等优点广泛应用于垃圾焚烧厂、煤电厂及水泥厂等。
选择性催化还原法（SCR）脱硝技术是指在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx。 选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。SCR系统脱硝效率的关键在于NH3与烟气在SCR反应器的催化剂中能否均匀混合。烟气过高会造成催化剂的磨损，速度多过低又会造成催化剂的堵塞，对催化剂的性能造成影响。如果两者浓度分布不均，例如某些区域中氨浓度过高，会造成氨反应不完全逸出，造成二次污染；某些区域氨浓度过低会降低脱硝性能，使NOx不能达到排放要求。
由于烟气和氨气在催化剂入口处的均匀混合是高性能SCR系统的必然要求，根据相关研究导流板的布置可以改善烟道内流场分布，而导流板的形式多样，千差万别，只有根据所在流场的实际情况进行针对性设计，才能有好的效果。整流格栅是SCR脱硝系统中重要的功能部件，其作用一是通过烟气在格栅内的碰撞、整合作用，将进入格栅前水平方向流动的烟气调整为竖直向下；二是将进入格栅前较差的烟气速度分布整合的相对均匀。这两个作用对SCR脱硝系统具有重要的意义，烟气在催化剂前控制在一定范围内的入射角度能够避免催化剂表面被过度冲刷，是催化剂寿命得到保障，而速度分布的均匀性则使催化剂能被充分利用，达到理想脱硝效率的关键。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，使烟气均匀分布进入反应器，提高了催化剂反应效率和催化剂利用率，同时避免催化剂壁面被固体颗粒冲蚀而引起的堵塞与失活。
实现上述目的的技术方案是：一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：包括烟道，烟道的一侧设置有进烟通道，烟道的下端设置有出烟通道，进烟通道内设置有第一导流装置，出烟通道内设置有呈上下布置的第二导流装置和整流装置。
本实用新型根据垃圾焚烧电厂工艺特性设计，适用于低温SCR烟气脱硝催化反应，提高了催化剂反应效率与催化剂利用率。
本实用新型的整体结构利用CFD数值模拟进行设计，满足均流要求。
本实用新型的各个部件设计简易，便于制造安装。
本实用新型为一体化可拆装式设计，便于检修维护与更换催化剂。
本实用新型将进入SCR烟气脱硝反应器的烟气，在均流段进行均匀分布，并使流出整流格栅的烟气流动方向竖直向下，提高了催化剂反应效率和催化剂利用率，同时避免催化剂壁面被固体颗粒冲蚀而引起的堵塞与失活。
进一步地，所述烟道包括均呈直角三角形的前侧板、后侧板以及密封连接在前侧板和后侧板的斜边之间的顶部盖板，烟道水平方向的开口连接进烟通道，烟道的下端开口连接出烟通道，该结构的烟道具有设计简易，便于制造安装的优点。
进一步地，所述顶部盖板与水平面的夹角为26~28°，使得烟气流通更加通畅，同时控制烟道高度，便于生产、以及现场安装。
进一步地，所述第一导流装置包括间隔设置在进烟通道内的水平导流板，水平导流板的前端分别向前延伸至烟道内、并向出烟通道一侧倾斜折弯形成第一折弯段。
进一步地，所述第一折弯段与顶部盖板平行，使烟气沿着烟道方向流动。
进一步地，所述第二导流装置包括间隔设置在进烟通道内的竖直导流板，竖直导流板的上端分别向上延伸至烟道内、并分别向进口烟道一侧折弯形成第二折弯段。
进一步地，所述第二折弯段与顶部盖板平行，使烟气沿着烟道方向流动。
进一步地，所述整流装置采用整流格栅，采用整流格栅具有两个作用：一是将进入格栅前水平方向流动的烟气调整为竖直向下流动;二是将进入格栅前较差的烟气速度分布整合得相对均匀。
整流格栅的栅条间距为100-120mm，所述整流格栅的高度为400-500mm。通过理论分析和实践验证，采用该整流格栅大小时，整流效果最优。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为采用本实用新型所公开均流段的SCR烟气脱硝反应器的结构示意图；
图3为本实用新型垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段截面速度分布矢量图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括烟道1，烟道1包括均呈直角三角形的前侧板（图中未示出）、后侧板1.1以及密封连接在前侧板和后侧板1.1的斜边之间的顶部盖板1.2，顶部盖板1.2与水平面的夹角为26~28°。
烟道1的一侧设置有进烟通道2，烟道1的下端设置有出烟通道3，进烟通道2内设置有第一导流装置4，第一导流装置4包括间隔设置在进烟通道2内的水平导流板4.1，水平导流板4.1之间的间隔距离为530-550mm，水平导流板4.1的间距为水平导流板4.1的前端分别向前延伸至烟道1内、并向出烟通道3一侧倾斜折弯形成第一折弯段4.1，第一折弯段4.1与顶部盖板1.2平行。
出烟通道3内设置有呈上下布置的第二导流装置5和整流装置6，第二导流装置5包括间隔设置在进烟通道2内的竖直导流板5.1竖直导流板5.1之间的间隔距离为530-550mm，竖直导流板5.1的上端分别向上延伸至烟道1内、并分别向进口烟道1一侧折弯形成第二折弯段5.2，第二折弯段5.2与顶部盖板1.2平行。
整流装置7采用整流格栅，整流格栅的栅条间距为100-120mm，整流格栅的高度为400-500mm。
如图2所示，本实用新型所述的均流段使用时，通过螺栓可拆卸地连接在SCR烟气脱硝反应器的上端，便于SCR烟气脱硝反应器检修维护以及催化剂的更换。
本实用新型工作时，烟气与氨气需完全混合后由进烟通道2经烟道1后扩张并改变流向进入SCR烟气脱硝反应器催化剂系统。
实施结果
在上述实施例子的SCR烟气脱硝系统烟道中，烟气和氨进口都采用流量入口边界条件，烟气流量为70kg/s，喷氨入口烟气流量为0.2313 kg/s、氨流量为0.0023kg/s，均垂直于入口面；出口采用流量出口边界条件。温度设定：473K。
由图3所示，用ANSYS Workbench CFX软件进行CFD仿真计算。仿真结果表明，本实用新型将NH3与烟气在SCR脱硝反应器中均匀混合；同时将进入SCR烟气脱硝反应器的烟气，在均流段进行均匀分布，并使流出整流格栅的烟气流动方向竖直向下，提高了催化剂反应效率和催化剂利用率，同时避免催化剂壁面被固体颗粒冲蚀而引起的堵塞与失活。
Claims (9)
1.一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：包括烟道，烟道的一侧设置有进烟通道，烟道的下端设置有出烟通道，进烟通道内设置有第一导流装置，出烟通道内设置有呈上下布置的第二导流装置和整流装置。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：所述烟道包括均呈直角三角形的前侧板、后侧板以及密封连接在前侧板和后侧板的斜边之间的顶部盖板，烟道水平方向的开口连接进烟通道，烟道的下端开口连接出烟通道。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：所述顶部盖板与水平面的夹角为26~28°。
4.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：所述第一导流装置包括间隔设置在进烟通道内的水平导流板，水平导流板的前端分别向前延伸至烟道内、并向出烟通道一侧倾斜折弯形成第一折弯段。
5.根据权利要求4所述的一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：所述第一折弯段与顶部盖板平行。
6.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：所述第二导流装置包括间隔设置在进烟通道内的竖直导流板，竖直导流板的上端分别向上延伸至烟道内、并分别向进口烟道一侧折弯形成第二折弯段。
7.根据权利要求6所述的一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：所述第二折弯段与顶部盖板平行。
8.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：所述整流装置采用整流格栅。
9.根据权利要求8所述的一种垃圾焚烧炉的SCR烟气脱硝反应器均流段，其特征在于：整流格栅的栅条间距为100-120mm，所述整流格栅的高度为400-500mm。
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| CN113477073A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-08 | 四川思达能环保科技有限公司 | 用于除尘脱硝装置的催化剂进气结构 |
| CN115501749A (zh) * | 2022-10-10 | 2022-12-23 | 天津中材工程研究中心有限公司 | 一种带自调节均匀布风整流装置的scr反应器 |
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