CN216173376U - 一种scr脱硝优化精准喷氨系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，包括主输气管和多个脱硝装置，所述主输气管上端固定连接有多个分输气管，多个所述分输气管远离主输气管的一端均伸入脱硝装置内部并固定连接有喷氨母管，多个所述喷氨母管上均通过弯管连接头可拆卸连接有多个喷氨分管，多个所述喷氨母管和多个喷氨分管上均固定设置有多个喷氨嘴，多个所述喷氨母管和多个喷氨分管均通过安装扣环可拆卸固定在脱硝装置内壁上。本实用新型公开了一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，采用网格化的喷射方式，按分区有效分配氨量，实现精准喷氨，并且在喷氨母管和喷氨分管上设置多个喷氨嘴，使喷氨更均匀，实现氨气和烟气的充分混合反应，使烟气脱硝效果更好。

Description

一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，尤其涉及一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置。

背景技术

燃煤电厂排放的NOx约占煤燃烧排放NOx的40％以上，是造成酸雨、温室效应和雾霾的主要污染物之一，选择性催化还原(SCR)脱硝技术脱硝效率高，无二次污染，技术成熟，被广泛运用于大型燃煤机组。

由于SCR反应器出口在线连续监测系统(CEMS)单测点方式代表性较差、催化剂性能下降，喷氨调整不当等原因，导致脱硝出口NOx质量浓度分布均匀性较差，脱硝出口氨逃逸大。脱硝系统逃逸的氨与烟气中的SO3和H2O发生反应生成硫酸铵和硫酸氢铵，硫酸氢铵在146℃—207℃之间呈液态，极具腐蚀性和黏结性，不断捕捉飞灰颗粒造成锅炉下游设备(空气预热器、除尘器、低温省煤器、引风机等)腐蚀、堵塞，影响机组带负荷能力。

SCR脱硝精准喷氨使烟气和氨气充分均匀混合是影响脱硝效率的关键因素之一，目前SCR脱硝工艺喷氨系统装置包括喷氨格栅(AIG)有各种形式和结构，包括氨空混合、喷射管道分布、阀门仪表和喷氨格栅装置等，由于锅炉窑炉等使用燃料、工况负荷进场变化，烟气量和氮氧化物浓度在反应区不同区域也随之动态变化，如果喷氨系统和喷氨格栅设计不当，喷氨不均匀过量或不足，不能随燃料、负荷及时调整，则影响NOx和NH3的混合及反应效果，造成氨耗增加或影响脱硝效率，限制其推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，包括主输气管和多个脱硝装置，所述主输气管上端固定连接有多个分输气管，多个所述分输气管远离主输气管的一端均伸入脱硝装置内部并固定连接有喷氨母管，多个所述喷氨母管上均通过弯管连接头可拆卸连接有多个喷氨分管，多个所述喷氨母管和多个喷氨分管上均固定设置有多个喷氨嘴，多个所述喷氨母管和多个喷氨分管均通过安装扣环可拆卸固定在脱硝装置内壁上；

多个所述脱硝装置前端均固定设置有进口，多个所述进口上均固定设置有入口烟气测量装置和入口NOx测量装置，多个所述脱硝装置后端均固定设置有出口，多个所述出口上均固定设置有出口氨气含量测量装置和出口NOx测量装置。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述主输气管上固定设置有总调节阀。

作为上述技术方案的进一步描述：

多个所述分输气管上均固定设置有分支调节阀。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述脱硝装置一侧固定设置有PLC控制器，所述PLC控制器与总调节阀、分支调节阀均电性连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述喷氨母管与喷氨分管连接端固定设置有定位环，所述喷氨母管外壁靠近定位环处套设有螺纹连接套。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述弯管连接头两端均固定设置有管接口，两个所述管接口外壁均固定设置有外螺纹。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述安装扣环包括上扣环和下扣环，所述上扣环和下扣环之间通过转动销转动连接，所述上扣环和下扣环端部均固定设置有连接板，两个所述连接板上均固定开设有两个安装孔。

作为上述技术方案的进一步描述：

多个所述喷氨嘴均包括喷嘴壁，所述喷嘴壁侧壁靠端部固定开设有四个喷口，四个所述喷口呈对称分布，所述喷嘴壁顶端固定连接有密封板。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，通过设置主输气管、分输气管和多个喷氨母管、喷氨分管，并将多个喷氨母管、喷氨分管布设在脱硝装置的内部各个位置，采用网格化的喷射方式，按分区有效分配氨量，实现精准喷氨，并且在喷氨母管和喷氨分管上设置多个喷氨嘴，使喷氨更均匀，实现氨气和烟气的充分混合反应，使烟气脱硝效果更好。

2、本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，通过在主输气管上设置总调节阀，在多个分输气管上分别设置分输气管，并且在进口处设置入口烟气测量装置和入口NOx测量装置，在出口处设置出口氨气含量测量装置和出口NOx测量装置，能够测量出入口的烟气含量、氨气含量和NOx含量，根据机组负荷、烟气量、NOx分布等参数实时调整各喷氨分区的喷氨量，提高喷氨的准确性、有效性，以适不同负荷、不同工况的要求，并且根据出口处氨逃逸量和NOx浓度判断脱硝催化剂的性能，当某一喷氨分区出口的氨逃逸量大且NOx浓度高则此喷氨分区脱硝催化剂的性能下降，然后对催化剂性能开展检测并更换或再生催化剂，进而提高烟气脱硝效率，降低脱硝系统的氨耗量，提高机组运行的经济性，更加节约成本。

3、本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，通过采用优化的喷嘴结构进行喷氨，流体绕过非流线形物体时物体尾流左右两侧会产生成对、交替排列、旋转方向相反的反对称涡旋，该喷氨嘴将氨气通过4个喷口垂直于烟气流动方向喷入流场，氨气喷入方向与烟气流向成90°角，增加了氨气与烟气的接触、扩散和混合的时间，同时提高了氨气与烟气混合的强度和均匀度，使氨气在催化剂表面和烟气中的氮氧化合物充分反应，从而降低系统的氨气逃逸率，进一步提高烟气脱硝的效果。

4、本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，该装置的各喷氨管连接处均通过弯管连接头可拆卸连接，并且各喷氨管通过安装扣环安装固定在脱硝装置的内侧壁上，安装拆卸更加简单，固定连接也更牢固，使用比较方便可靠。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置的主体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置的脱硝装置结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置的喷氨管连接结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置的安装扣环结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置的喷氨嘴结构示意图。

图例说明：

1、主输气管；2、总调节阀；3、分输气管；4、分支调节阀；5、脱硝装置；6、PLC控制器；7、进口；8、出口；9、喷氨母管；10、喷氨分管；11、喷氨嘴；12、安装扣环；13、入口烟气测量装置；14、入口NOx测量装置；15、出口氨气含量测量装置；16、出口NOx测量装置；17、弯管连接头；18、管接口；19、外螺纹；20、定位环；21、螺纹连接套；22、上扣环；23、下扣环；24、转动销；25、连接板；26、安装孔；27、喷嘴壁；28、喷口；29、密封板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，包括主输气管1和多个脱硝装置5，主输气管1上端固定连接有多个分输气管3，多个分输气管3远离主输气管1的一端均伸入脱硝装置5内部并固定连接有喷氨母管9，多个喷氨母管9上均通过弯管连接头17可拆卸连接有多个喷氨分管10，多个喷氨母管9和多个喷氨分管10上均固定设置有多个喷氨嘴11，多个喷氨母管9和多个喷氨分管10均通过安装扣环12可拆卸固定在脱硝装置5内壁上，采用网格化的喷射方式，按分区有效分配氨量，实现精准喷氨，并且在喷氨母管9和喷氨分管10上设置多个喷氨嘴11，使喷氨更均匀，实现氨气和烟气的充分混合反应，使烟气脱硝效果更好；

多个脱硝装置5前端均固定设置有进口7，多个进口7上均固定设置有入口烟气测量装置13和入口NOx测量装置14，多个脱硝装置5后端均固定设置有出口8，多个出口8上均固定设置有出口氨气含量测量装置15和出口NOx测量装置16，能够测量出入口的烟气含量、氨气含量和NOx含量，根据机组负荷、烟气量、NOx分布等参数实时调整各喷氨分区的喷氨量，提高喷氨的准确性、有效性。

主输气管1上固定设置有总调节阀2,多个分输气管3上均固定设置有分支调节阀4,脱硝装置5一侧固定设置有PLC控制器6，PLC控制器6与总调节阀2、分支调节阀4均电性连接。

喷氨母管9与喷氨分管10连接端固定设置有定位环20，喷氨母管9外壁靠近定位环20处套设有螺纹连接套21,弯管连接头17两端均固定设置有管接口18，两个管接口18外壁均固定设置有外螺纹19,安装扣环12包括上扣环22和下扣环23，上扣环22和下扣环23之间通过转动销24转动连接，上扣环22和下扣环23端部均固定设置有连接板25，两个连接板25上均固定开设有两个安装孔26。

多个喷氨嘴11均包括喷嘴壁27，喷嘴壁27侧壁靠端部固定开设有四个喷口28，四个喷口28呈对称分布，喷嘴壁27顶端固定连接有密封板29，喷氨嘴11将氨气通过4个喷口28垂直于烟气流动方向喷入流场，氨气喷入方向与烟气流向成90°角，增加了氨气与烟气的接触、扩散和混合的时间，同时提高了氨气与烟气混合的强度和均匀度，使氨气在催化剂表面和烟气中的氮氧化合物充分反应，从而降低系统的氨气逃逸率。

工作原理：该SCR脱硝优化精准喷氨系统装置使用时，烟气首先通过进口7进入脱硝装置5内部，然后通过PLC控制器6接收入口烟气测量装置13测到的烟气量信号和入口NOx测量装置14测到的NOx浓度信号，根据设定的氨/氮摩尔比得出理论喷氨量，然后通过出口NOx测量装置16测到的NOx浓度，并且将该出口NOx浓度与设定的目标值进行比较，得到喷氨量修正系数对理论喷氨量进行修正，然后通过PLC控制器6控制总调节阀2和各分支调节阀4，实现对喷氨量的实时控制，喷氨的氨气首先进入主输气管1，然后通过主输气管1运输到达并进入各分输气管3，最后进入喷氨母管9和喷氨分管10内部，再从喷氨嘴11内部喷出，实现喷氨操作，将氨气和烟气充分混合反应，喷氨嘴11将氨气通过4个喷口28垂直于烟气流动方向喷入流场，氨气喷入方向与烟气流向成90°角，增加了氨气与烟气的接触、扩散和混合的时间，同时提高了氨气与烟气混合的强度和均匀度，使氨气在催化剂表面和烟气中的氮氧化合物充分反应，从而降低系统的氨气逃逸率。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，包括主输气管(1)和多个脱硝装置(5)，其特征在于：所述主输气管(1)上端固定连接有多个分输气管(3)，多个所述分输气管(3)远离主输气管(1)的一端均伸入脱硝装置(5)内部并固定连接有喷氨母管(9)，多个所述喷氨母管(9)上均通过弯管连接头(17)可拆卸连接有多个喷氨分管(10)，多个所述喷氨母管(9)和多个喷氨分管(10)上均固定设置有多个喷氨嘴(11)，多个所述喷氨母管(9)和多个喷氨分管(10)均通过安装扣环(12)可拆卸固定在脱硝装置(5)内壁上；

多个所述脱硝装置(5)前端均固定设置有进口(7)，多个所述进口(7)上均固定设置有入口烟气测量装置(13)和入口NOx测量装置(14)，多个所述脱硝装置(5)后端均固定设置有出口(8)，多个所述出口(8)上均固定设置有出口氨气含量测量装置(15)和出口NOx测量装置(16)。

2.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，其特征在于：所述主输气管(1)上固定设置有总调节阀(2)。

3.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，其特征在于：多个所述分输气管(3)上均固定设置有分支调节阀(4)。

4.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，其特征在于：所述脱硝装置(5)一侧固定设置有PLC控制器(6)，所述PLC控制器(6)与总调节阀(2)、分支调节阀(4)均电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，其特征在于：所述喷氨母管(9)与喷氨分管(10)连接端固定设置有定位环(20)，所述喷氨母管(9)外壁靠近定位环(20)处套设有螺纹连接套(21)。

6.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，其特征在于：所述弯管连接头(17)两端均固定设置有管接口(18)，两个所述管接口(18)外壁均固定设置有外螺纹(19)。

7.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，其特征在于：所述安装扣环(12)包括上扣环(22)和下扣环(23)，所述上扣环(22)和下扣环(23)之间通过转动销(24)转动连接，所述上扣环(22)和下扣环(23)端部均固定设置有连接板(25)，两个所述连接板(25)上均固定开设有两个安装孔(26)。

8.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝优化精准喷氨系统装置，其特征在于：多个所述喷氨嘴(11)均包括喷嘴壁(27)，所述喷嘴壁(27)侧壁靠端部固定开设有四个喷口(28)，四个所述喷口(28)呈对称分布，所述喷嘴壁(27)顶端固定连接有密封板(29)。

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