CN219264332U - 氨烟混合系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种氨烟混合系统，包括：烟道，沿竖直方向延伸且底端用于与省煤器的出口连通，顶端用于与SCR脱硝装置的入口连通；喷氨格栅，设置在烟道内且包括多个喷口；以及混合器，水平设置在烟道内且位于喷氨格栅的上方，混合器包括依次交替且并排布置的多组第一排烟部和多组第二排烟部，第一排烟部包括并排布置的多个第一排烟口，第二排烟部包括并排布置的多个第二排烟口，第一排烟口的排烟方向和第二排烟口的排烟方向均倾斜向上延伸，且第一排烟口的排烟方向和第二排烟口的排烟方向背向延伸。如此，通过在喷氨格栅的下游设置混合器，可以使得烟气中的氮氧化物和喷氨格栅喷出的还原剂氨气充分混合。

Description

氨烟混合系统

技术领域

本公开涉及锅炉烟气脱销技术领域，具体地，涉及一种氨烟混合系统。

背景技术

目前，大型燃煤电站普遍采用SCR脱硝装置来降低烟气中NO_x排放浓度。SCR利用NH₃对NO_x的还原特性，在催化剂的作用下将NO_x还原为对环境无害的N₂和H₂O。该工艺设计的关键是实现烟气中氮氧化物和还原剂氨的均匀混合。在实际运行过程中，保证脱硝入口氨氮摩尔比和流速相对均匀尤为关键，否则会造成氨逃逸率增加，进而易造成下游空预器因硫酸氢铵沉积而堵塞和腐蚀，还可能造成电除尘极线积灰、除尘布袋黏灰等不利影响。

一般通过人工调整若干喷氨手动调节阀提升氨氮摩尔比均匀性，喷氨手动调节阀设在喷氨总量控制阀的下游，其调整的主要依据是现场实测SCR出口NO_x浓度分布。局部NO_x浓度偏高区域，与之相应的上游喷氨格栅的喷氨手动调节阀增大开度，反之则减小开度。

由于一个调整周期内AIG特性基本不变，当燃烧煤种变化、磨组合方式改变、燃烧器调整等因素导致SCR入口NO_x浓度分布和流场发生明显变化时，氨氮摩尔比的均匀性将明显变差，即局部氨氮摩尔比与平均值的偏差变大；氨氮摩尔比过小的区域，局部脱硝效率不能达标，而氨氮摩尔比过大的区域，氨逃逸率超标。

为了提升全时段脱硝入口氨氮摩尔比均匀性，近年来脱硝分区喷氨技术兴起，但需增加较多测量和调节设备，投资造价较高。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种氨烟混合系统，该氨烟混合系统能够将烟气与还原剂氨气进行混合，确保氨氮摩尔比的均匀性，以至少部分地解决相关技术中的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种氨烟混合系统，包括：

烟道，沿竖直方向延伸且底端用于与省煤器的出口连通，顶端用于与SCR脱硝装置的入口连通；

喷氨格栅，设置在所述烟道内且包括多个喷口；以及

混合器，水平设置在所述烟道内且位于所述喷氨格栅的上方，所述混合器包括依次交替且并排布置的多组第一排烟部和多组第二排烟部，所述第一排烟部包括并排布置的多个第一排烟口，所述第二排烟部包括并排布置的多个第二排烟口，所述第一排烟口的排烟方向和所述第二排烟口的排烟方向均倾斜向上延伸，且所述第一排烟口的排烟方向和所述第二排烟口的排烟方向背向延伸。

可选地，多组所述第一排烟部和多组所述第二排烟部沿水平的第一方向交替布置，所述第一排烟部包括沿水平的且与第一方向垂直的第二方向间隔布置的多个第一导流板，两个所述第一导流板之间具有所述第一排烟口，且所述第一导流板向上且沿第二方向向前倾斜延伸；

所述第二排烟部包括沿第二方向间隔布置的多个第二导流板，两个所述第二导流板之间具有所述第二排烟口，且所述第二导流板向上且沿第二方向向后倾斜延伸。

可选地，所述混合器包括沿第一方向间隔布置且均沿第二方向延伸的多个支撑架，所述支撑架包括沿第二方向依次布置的多个支撑板，所述支撑板具有关于竖直方向相对布置的第一斜面和第二斜面；

沿第一方向相邻的两个支撑板的相邻的两个第一斜面之间用于搭接所述第一导流板或者用于形成所述第二排烟口，且在所述第一方向上，所述第一导流板与所述第二排烟口依次交替布置；

沿第一方向相邻的两个支撑板的相邻的两个第二斜面之间用于搭接第二导流板或者用于形成所述第一排烟口，且在所述第一方向上，所述第二导流板与所述第一排烟口间隔布置。

可选地，所述第一斜面和所述第二斜面的顶端相交。

可选地，沿第二方向依次布置的多个支撑板设置在同一根支撑梁上，所述支撑梁的相对两端分别连接于所述烟道。

可选地，所述第一排烟口的排烟方向与竖直方向之间的夹角为15°～45°；和/或，

所述第二排烟口的排烟方向与竖直方向之间的夹角为15°～45°。

可选地，所述混合器的数量为多个且沿竖直方向间隔地布置在所述烟道内。

可选地，任意相邻的两个所述混合器中，其中一个所述混合器与另一个所述混合器在绕竖直方向的周向上成夹角布置。

可选地，任意相邻的两个所述混合器中，其中一个所述混合器与另一个所述混合器在绕竖直方向的周向上的夹角为90度。

可选地，所述喷氨格栅包括喷氨框架，多个所述喷口设置在所述喷氨框架上，且多个所述喷口的喷射方向沿竖直方向且朝向所述混合器延伸。

通过上述技术方案，通过在喷氨格栅的下游设置混合器进而使得烟道内的烟气在经过喷氨格栅后，通过混合器对掺杂有NH₃的烟气进行混合，实现烟气中氮氧化物和还原剂氨气可以均匀混合，避免造成氨逃逸率增加，进而导致的下游空预器因硫酸氢铵沉积而堵塞和腐蚀。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式中提供的烟道结构的示意简图；

图2是本公开示例性实施方式中提供的烟道中位于上方的混合器的结构示意图；

图3是本公开示例性实施方式中提供的烟道中位于上方的混合器的另一角度的结构示意图；

图4是本公开示例性实施方式中提供的支撑架的结构示意图；

图5是本公开示例性实施方式中提供的烟道中位于下方的混合器的结构示意图。

附图标记说明

1-烟道；2-喷氨格栅；201-喷口；202-喷氨框架；3-混合器；301-第一排烟部；3011-第一排烟口；302-第二排烟部；3021-第二排烟口；4-第一导流板；5-第二导流板；6-支撑架；601-支撑板；6011-第一斜面；6012-第二斜面；602-支撑梁。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应部件处于使用状态时在重力方向上相对的“上、下”，可参考图1中图面的上、下。“内、外”是指相对于部件或结构本身轮廓的内、外。此外，需要说明的是，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

在本公开提供的具体实施方式中，提供一种氨烟混合系统，参考图1至图4所示，该氨烟混合系统包括：烟道1，沿竖直方向延伸且底端用于与省煤器的出口连通，顶端用于与SCR脱硝装置的入口连通；喷氨格栅2，设置在烟道1内且包括多个喷口201；以及混合器3，水平设置在烟道1内且位于喷氨格栅2的上方，混合器3包括依次交替且并排布置的多组第一排烟部301和多组第二排烟部302，第一排烟部301包括并排布置的多个第一排烟口3011，第二排烟部302包括并排布置的多个第二排烟口3021，第一排烟口3011的排烟方向和第二排烟口3021的排烟方向均倾斜向上延伸，且第一排烟口3011的排烟方向和第二排烟口3021的排烟方向背向延伸。

本公开中烟道1内的烟气在流经喷氨格栅2时，与喷氨格栅2喷射出的还原剂氨气进行混合，此时烟气中氮氧化物和还原剂氨气并未充分混合，因此在烟道1内设置有用以充分将烟气中氮氧化物和还原剂氨气充分混合的混合器3，未充分混合的烟气在流经混合器3时，分别从多个第一排烟口3011和多个第二排烟口3021喷出，并且参考图2、图3和图5所示，可以看出第一排烟口3011的排烟方向和第二排烟口3021的排烟方向均倾斜向上延伸并且第一排烟口3011的排烟方向和第二排烟口3021的排烟方向背向延伸呈现交错喷出状态，交错喷出的烟气在喷出流动过程中相互交汇，在烟道1内合流，达到将烟气中氮氧化物和还原剂氨气充分混合的目的，确保SCR脱硝装置入口处的氨氮摩尔比的均匀性。

在一些实施方式中，参考图2所示，多组第一排烟部301和多组第二排烟部302沿水平的第一方向交替布置，第一排烟部301包括沿水平的且与第一方向垂直的第二方向间隔布置的多个第一导流板4，两个第一导流板4之间具有第一排烟口3011，且第一导流板4向上且沿第二方向向前倾斜延伸；

第二排烟部302包括沿第二方向间隔布置的多个第二导流板5，两个第二导流板5之间具有第二排烟口3021，且第二导流板5向上且沿第二方向向后倾斜延伸。

其中，参考图2和图3所示，第一方向为X向，第二方向为Y向，并且Y向的箭头所指方向为前，反之为后。

由此，通过第一导流板4可以使得第一排烟口3011的排烟方向向上且沿第二方向向前倾斜延伸，通过第二导流板5可以使得第二排烟口3021的排烟方向向上且沿第二方向向后倾斜延伸。通过此种布置方式，可以将烟气中氮氧化物和还原剂氨气充分混合，以确保SCR脱硝装置入口处的氨氮摩尔比的均匀性。

在一些实施方式中，参考图4所示，混合器3包括沿第一方向间隔布置且均沿第二方向延伸的多个支撑架6，支撑架6包括沿第二方向依次布置的多个支撑板601，支撑板601具有关于竖直方向相对布置的第一斜面6011和第二斜面6012；沿第一方向相邻的两个支撑板601的相邻的两个第一斜面6011之间用于搭接第一导流板4或者用于形成第二排烟口3021，且在第一方向上，第一导流板4与第二排烟口3021依次交替布置；沿第一方向相邻的两个支撑板601的相邻的两个第二斜面6012之间用于搭接第二导流板5或者用于形成第一排烟口3011，且在第一方向上，第二导流板5与第一排烟口3011间隔布置。

本公开中设有用以安装第一导流板4和第二导流板5的支撑板601，参考图2和图3所示，第一导流板4的下表面的两端分别搭接在相邻两个支撑板601的相邻的第一斜面6011上，第二导流板5的下表面的两端分别搭接在相邻两个支撑板601的相邻的第二斜面6012上。其中，第一导流板4和第二导流板均可以通过例如焊接的方式安装在相应的支撑板601上。

在一些实施方式中，参考图4所示，第一斜面6011和第二斜面6012的顶端相交。

本公开中的支撑板601的第一斜面6011和第二斜面6012顶端相交，参考图2和图3所示，搭接上第一导流板4和第二导流板5后，其顶端呈现尖状边沿，当烟气中的粉尘颗粒受到重力影响沉降时，不会在其顶端积灰。

在一些实施方式中，参考图4所示，沿第二方向依次布置的多个支撑板601设置在同一根支撑梁602上，支撑梁602的相对两端分别连接于烟道1。

本公开中的支撑板601布置在支撑梁602上，支撑梁602的两端与烟道1内壁固接，也可以理解为，一根支撑梁602上沿第二方向依次布置有多个支撑板601。其中，支撑板601可以和支撑梁602构造为一体，支撑板601也可以通过焊接的方式固连于支撑梁602，此外，支撑梁602可以通过例如紧固件等可拆卸地连接于烟道1，也可以通过例如焊接的方式固连于烟道1，本公开对此不作具体限定。

在一些实施方式中，参考图2所示，第一排烟口3011的排烟方向与竖直方向之间的夹角为15°～45°；和/或，

第二排烟口3021的排烟方向与竖直方向之间的夹角为15°～45°。

本公开中的第一导流板4和第二导流板5的倾斜角度可以是在15°～45°，以利于缓和和均匀烟气的流速，并使得烟气各部分与氨气混合均匀，并且还可以有效地防止粉尘颗粒在沉降过程中积灰在第一导流板4和第二导流板5的上表面。

在一些实施方式中，参考图1所示，混合器3的数量为多个且沿竖直方向间隔地布置在烟道1内。

本公开中为了使得烟气中氮氧化物和还原剂氨气充分混合，可以是在烟道1内且位于喷氨格栅2的下游设置多个混合器3。其中，位于喷氨格栅2的下游是指，沿烟气经过喷氨格栅2时烟气的流动方向，多个混合器3设置在喷氨格栅2的下游。参考图1所示，烟气自烟道1内由下向上流动，由此，多个混合器2位于喷氨格栅2的下游，即在图中表现为，多个混合器2位于喷氨格栅2的上方。

在一些实施方式中，参考图1所示，任意相邻的两个混合器3中，其中一个混合器3与另一个混合器3在绕竖直方向的周向上成夹角布置。图1中示出了在烟道1中设置两个混合器3的实施方式，其中，为了便于理解，位于下方的混合器3可以示意为相对于位于上方的混合器3绕竖直方向的周向旋转一定角度，以进一步使得烟气和氨气混合均匀。

例如，任意相邻的两个混合器3中，其中一个混合器3与另一个混合器3在绕竖直方向的周向上的夹角为90度。参考图1所示，为了便于理解，位于下方的混合器3可以示意为相对于位于上方的混合器3周向旋转了90度，以使得烟气和氨气更充分地混合。

然而，此处需要说明的是，在烟道的横截面为矩形时，参考图3和图5所示，以图3示出了位于上方的混合器、图5示出了位于下方的混合器为例，位于上方的混合器2具有大致呈矩形的轮廓且具有第一长度和第一宽度，位于下方的混合器2具有大致呈矩形的轮廓且具有第二长度和第二宽度，其中，位于上方的混合器2的第一长度与位于下方的混合器2的第二长度相对应，第一宽度与第二宽度相对应。由此可见，位于上方的混合器与位于下方的混合器的长度尺寸和宽度尺寸可以根据烟道1的实际尺寸进行相应设计。本公开旨在表示，通过使得上下相邻两个混合器3在绕竖直方向上的周向呈夹角布置，可以使得位于上方的混合器3的第一排烟口的排烟方向与位于下方的混合器3的第一排烟口的排烟方向不一致，同理，位于上方的混合器3的第二排烟口的排烟方向与位于下方的混合器3的第二排烟口的排烟方向不一致，进而使得烟气和氨气混合更均匀。

在一些实施方式中，参考图2所示，喷氨格栅2包括喷氨框架202，多个喷口201设置在喷氨框架202上，且多个喷口201的喷射方向沿竖直方向且朝向混合器3延伸。

参考图1所示，本公开中的喷口201设置在喷氨框架202，且设有多个，喷口201的喷射方向沿竖直方向且朝向混合器3延伸。

烟气混合流程说明：自省煤器出口流出的烟气进入烟道1内之后，首先流经喷氨格栅2，此时喷口201喷出还原剂氨气，并与烟气进行初步混合，之后携带有氨气的烟气流经混合器3，携带有氨气的烟气分别从多个第一排烟口3011和多个第二排烟口3021喷出，并沿着烟气流动方向交汇混合，使得烟气中氮氧化物和还原剂氨气充分混合，为了确保SCR脱硝装置的入口处的氨氮摩尔比和流速相对均匀，可以是在烟道1内设有多个混合器3，使得烟气中氮氧化物和还原剂氨气更加充分混合，为了使得混合的更加彻底，上下相邻的两个混合器3中，其中一个混合器3与另一个混合器3在绕竖直方向的周向上成夹角布置。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种氨烟混合系统，其特征在于，包括：

烟道，沿竖直方向延伸且底端用于与省煤器的出口连通，顶端用于与SCR脱硝装置的入口连通；

喷氨格栅，设置在所述烟道内且包括多个喷口；以及

混合器，水平设置在所述烟道内且位于所述喷氨格栅的上方，所述混合器包括依次交替且并排布置的多组第一排烟部和多组第二排烟部，所述第一排烟部包括并排布置的多个第一排烟口，所述第二排烟部包括并排布置的多个第二排烟口，所述第一排烟口的排烟方向和所述第二排烟口的排烟方向均倾斜向上延伸，且所述第一排烟口的排烟方向和所述第二排烟口的排烟方向背向延伸。

2.根据权利要求1所述的氨烟混合系统，其特征在于，多组所述第一排烟部和多组所述第二排烟部沿水平的第一方向交替布置，所述第一排烟部包括沿水平的且与第一方向垂直的第二方向间隔布置的多个第一导流板，两个所述第一导流板之间具有所述第一排烟口，且所述第一导流板向上且沿第二方向向前倾斜延伸；

所述第二排烟部包括沿第二方向间隔布置的多个第二导流板，两个所述第二导流板之间具有所述第二排烟口，且所述第二导流板向上且沿第二方向向后倾斜延伸。

3.根据权利要求2所述的氨烟混合系统，其特征在于，所述混合器包括沿第一方向间隔布置且均沿第二方向延伸的多个支撑架，所述支撑架包括沿第二方向依次布置的多个支撑板，所述支撑板具有关于竖直方向相对布置的第一斜面和第二斜面；

沿第一方向相邻的两个支撑板的相邻的两个第一斜面之间用于搭接所述第一导流板或者用于形成所述第二排烟口，且在所述第一方向上，所述第一导流板与所述第二排烟口依次交替布置；

沿第一方向相邻的两个支撑板的相邻的两个第二斜面之间用于搭接第二导流板或者用于形成所述第一排烟口，且在所述第一方向上，所述第二导流板与所述第一排烟口间隔布置。

4.根据权利要求3所述的氨烟混合系统，其特征在于，所述第一斜面和所述第二斜面的顶端相交。

5.根据权利要求3所述的氨烟混合系统，其特征在于，沿第二方向依次布置的多个支撑板设置在同一根支撑梁上，所述支撑梁的相对两端分别连接于所述烟道。

6.根据权利要求1所述的氨烟混合系统，其特征在于，所述第一排烟口的排烟方向与竖直方向之间的夹角为15°～45°；和/或，

所述第二排烟口的排烟方向与竖直方向之间的夹角为15°～45°。

7.根据权利要求1所述的氨烟混合系统，其特征在于，所述混合器的数量为多个且沿竖直方向间隔地布置在所述烟道内。

8.根据权利要求7所述的氨烟混合系统，其特征在于，任意相邻的两个所述混合器中，其中一个所述混合器与另一个所述混合器在绕竖直方向的周向上成夹角布置。

9.根据权利要求8所述的氨烟混合系统，其特征在于，任意相邻的两个所述混合器中，其中一个所述混合器与另一个所述混合器在绕竖直方向的周向上的夹角为90度。

10.根据权利要求1所述的氨烟混合系统，其特征在于，所述喷氨格栅包括喷氨框架，多个所述喷口设置在所述喷氨框架上，且多个所述喷口的喷射方向沿竖直方向且朝向所述混合器延伸。

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