CN208852696U - 一种提高scr脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件 - Google Patents
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Abstract
一种提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件,涉及环保节能技术领域，包括等烟气量分割板、等截面分割板和弧形板，所述等烟气量分割板与等截面分割板通过弧形板相连接。本实用新型能有效提高SCR脱硝系统催化剂层入口的烟气流速均匀性，延长催化剂的寿命，有助于机组安全、稳定、经济运行。能够保证催化剂层前烟气流速分布均匀，从而保证SCR系统流场的均匀性，有效减少催化剂层的堵塞、冲蚀、磨损现象。不需对已经运行的锅炉进行较大的改动。简便易行，较为经济。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保节能技术领域，具体地说是一种提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件。
背景技术
SCR脱硝系统的流场均匀性是保证系统脱硝效率、催化剂达到设计寿命的关键因素，我国燃煤锅炉的SCR多数是在2011～2013年加装布置，由于在机组设计初期并未考虑其安装空间，这就导致所安装SCR脱销系统烟道布置很不规则，易导致SCR脱硝系统的流场均匀性不满足设计要求。
现阶段，数值模拟已经能够很好的指导SCR脱销系统的设计，从而保证第一层催化剂前截面烟气速度和氨浓度不均匀度分别在15％和5％以内。通过检索发现，目前关于燃煤锅炉SCR脱硝系统均流及优化的相关专利如下：CN 202860405 U一种均匀混合导流的烟气脱硝装置，该实用新型专利提出将烟道分割成格状通道，并在上折弯道与竖直管道连接处弧度管内设置间距和大小不一的弧度直板型导流板。CN 205650081 U一种具有均流装置的烟道式脱硝装置，该专利提出在烟道主体内设置催化剂层，并在催化剂层上游布置至少包括两层均流层的均流件，均流件主要为圆柱形或椭圆柱形。CN 104307359 A用于分散飞灰颗粒的烟气脱硝装置及其导流条设计方法，该专利创新点是在SCR系统末级导流板之前安装用于分散飞灰颗粒的导流条，避免飞灰颗粒的局部富集和对下游催化剂的冲蚀。CN103736394 A一种SCR脱硝装置变径烟道导流板设计方法，该专利提出通过在省煤器出口至SCR入口加装变径烟道导流板，改变飞灰运动轨迹，避免飞灰局部富集，从而保护下游催化剂层。CN 104084040 A SCR烟气脱硝反应器中导流板组，该专利提出通过将导流板前部设置成锯齿形，来扰动烟气与氨气充分混合。
通过上述介绍可知，虽然数值模拟能够很好的指导SCR脱硝系统的设计，但由于烟道内烟气湍流流动的复杂性，如果单纯的进行弧形导流板设置，那没有相关设计依据的话，催化剂的效率将大打折扣，无法实现较好的催化效果。
实用新型内容
本实用新型提供一种提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件。该组件布置于π型SCR脱硝系统内催化剂层前的弯道(1)上，按照相邻两个导流板通道内烟气流量基本相同的原则进行布置。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，包括等烟气量分割板、等截面分割板、弧形板及板间烟道分隔板，所述等烟气量分割板与等截面分割板通过弧形板相连接，所述板间烟道分隔板位于相邻的两个等截面分割板之间且板间烟道分隔板在+20°～-20°间摆动。
进一步地，烟气流量、上游烟道速度、两个相邻等烟气量分割板至烟道内侧壁距离差值、烟道横向长度构成相互关系：
Q＝vi*(hi-hi-1)*Lq
式中：Q为烟气流量，vi为速度，hi为第i块分割板至烟道内侧壁的距离，Lq为烟道横向长度。
进一步地，弯道内侧壁的圆弧半径为R0，圆心为O，等烟气量分割板距内侧壁距离为h2，等截面分割板距内侧壁距离为d2，确定OM2与水平线OO’的夹角β,圆心O2位于OM2上，距O点距离为半径R2’为后段圆弧的圆心即为内侧壁圆弧的圆心O，半径为R0+d2。
进一步地，若干所述等截面分割板以等截面积方式布置在弯道下游烟道内。
进一步地，所述前置等烟气量分割板由耐高温材料制成且布置于弯道上游。
进一步地，所述等截面分割板由耐高温材料制成且布置于弯道下游。
进一步地，所述弧形板由耐高温材料制成且由前段圆弧、后段圆弧组成，前段圆弧与等烟气量分割板相切，后段圆弧与等截面分割板相切，且前段圆弧、后段圆弧在连接点处相切。
进一步地，所述板间烟道分隔板由耐高温材料制成，板间烟道分隔板位于相邻两个等烟道截面积导流板之间。
进一步地，所述板间烟道分隔板由耐高温材料制成，板间烟道分隔板位于等烟道截面积导流板与烟道内壁或烟道外壁之间。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型能有效提高SCR脱硝系统催化剂层入口的烟气流速均匀性，延长催化剂的寿命，有助于机组安全、稳定、经济运行。
2、本实用新型能够保证催化剂层前烟气流速分布均匀，从而保证SCR系统流场的均匀性，有效减少催化剂层的堵塞、冲蚀、磨损现象。
3、本实用新型不需对已经运行的锅炉进行较大的改动。简便易行，较为经济。
附图说明
附图1是π型SCR脱硝系统催化剂层前均流组件布置示意图。
附图2是SCR系统弯道内布置本实用新型导流组件示意图。
附图3是该导流组件中弧形板前后两段圆弧板确定方法示意图。
附图4为附图2中沿B-B方向的剖视图。
图中，1-等烟气量分割板，2-等截面分割板，3-弧形板，4转轴，5板间烟道分隔板。
具体实施方式
如图1至图4所示，一种提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，包括等烟气量分割板1、等截面分割板2和弧形板3。所述等烟气量分割板1与等截面分割板2通过弧形板相连接。
确定弯道(1)处导流板组件的前置-后置分割板：
本导流板组件的等烟气量分割板的设置遵循等烟气流量原则设置，所述烟气流量、上游烟道速度、两个相邻等烟气量分割板至烟道内侧壁距离差值、烟道横向长度构成相互关系：
Q＝vi*(hi-hi-1)*Lq
(式中：Q为烟气流量，m3/s；vi为速度，m/s；hi为第i块分割板至烟道内侧壁的距离，i＝1,2,3…，n；Lq为烟道横向长度，m；)
假设催化剂层前弯道(1)上游烟道截面高度Hq为420cm，下游烟道截面宽度Dh为798cm，上游烟道速度分布从内侧至外侧为6个梯度，依次为20、18、16、14、12、10m/s，则将此弯道上游烟道按照等烟气流量Q＝vi*(hi-hi-1)*Lq(式中：Q为烟气流量，m3/s；vi为速度，m/s；hi为第i块分割板至烟道内侧壁的距离，i＝1,2,3…，n；Lq为烟道横向长度，m；)的方式分割成6个截面，则每个分割板到烟道内侧壁的高度距离hi为49.67、104.85、166.94、237.89、320.67、420cm。
若干所述等截面分割板以等截面积方式布置在弯道下游烟道内，则每个分割板距离烟道内侧壁的距离di依次为133、266、399、532、665、798cm。
确定连接前置-后置分割板的弧形板板：
连接弧形板由两段圆弧组成。以图2所示的P2M2B2弧形板为例，已知弯道内侧壁的圆弧半径为R0，圆心为O，等烟气量分割板距内侧壁距离为h2，等截面分割板距内侧壁距离为d2。确定前段圆弧圆心和半径的方法为：首先，确定OM2与水平线OO’的夹角β,圆心O2位于OM2上，距O点距离为半径R2’为后段圆弧的圆心，即为内侧壁圆弧的圆心O，半径为R0+d2。
如图4所示，所述等截面分割板内设有若干转轴4，所述转轴4上安装有板间烟道分隔板5。所述板间烟道分隔板由耐高温材料制成，位于相邻两个等截面分割板或等截面分割板与烟道内/外壁之间，将两板之间的烟道，均匀分割成4部分，可通过其摆动(-20°～+20°)，调整两板之间的烟气量分布，从而调整沿烟道宽度方向的速度场分布。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (9)
1.一种提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，包括等烟气量分割板、等截面分割板、弧形板及板间烟道分隔板，所述等烟气量分割板与等截面分割板通过弧形板相连接，所述板间烟道分隔板位于相邻的两个等截面分割板之间且板间烟道分隔板在+20°～-20°间摆动。
2.根据权利要求1所述的提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，烟气流量、上游烟道速度、两个相邻等烟气量分割板至烟道内侧壁距离差值、烟道横向长度构成相互关系：
Q＝vi*(hi-hi-1)*Lq
式中：Q为烟气流量，vi为速度，hi为第i块分割板至烟道内侧壁的距离，Lq为烟道横向长度。
3.根据权利要求1所述的提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，弯道内侧壁的圆弧半径为R0，圆心为O，等烟气量分割板距内侧壁距离为h2，等截面分割板距内侧壁距离为d2，确定OM2与水平线OO’的夹角β,圆心O2位于OM2上，距O点距离为半径R2’为后段圆弧的圆心即为内侧壁圆弧的圆心O，半径为R0+d2。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，若干所述等截面分割板以等截面积方式布置在弯道下游烟道内。
5.根据权利要求1所述的提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，所述等烟气量分割板由耐高温材料制成且布置于弯道上游。
6.根据权利要求1所述的提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，所述等截面分割板由耐高温材料制成且布置于弯道下游。
7.根据权利要求1所述的提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，所述弧形板由耐高温材料制成且由前段圆弧、后段圆弧组成，前段圆弧与等烟气量分割板相切，后段圆弧与等截面分割板相切，且前段圆弧、后段圆弧在连接点处相切。
8.根据权利要求1所述的提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，所述板间烟道分隔板由耐高温材料制成，板间烟道分隔板位于相邻两个等烟道截面积导流板之间。
9.根据权利要求1所述的提高SCR脱硝系统催化剂层前流场均匀性的导流板组件，其特征在于，所述板间烟道分隔板由耐高温材料制成，板间烟道分隔板位于等烟道截面积导流板与烟道内壁或烟道外壁之间。
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