CN101987280A - 一种燃煤烟气scr脱硝反应器 - Google Patents

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冯自平
宋文吉
陈金发
罗俊杰
王在华
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Abstract

本发明公开了一种燃煤烟气SCR脱硝反应器，包括有烟道，在烟道内、靠近烟气进风口拐角上方位置处设有强涡喷氨混合装置，所述强涡喷氨混合装置包括有多根还原剂氨喷射管、设置在还原剂氨喷射管端部的氨喷嘴，所述还原剂氨喷射管对称设置在烟道两侧，氨喷嘴喷射还原剂的方向与烟气来流方向一致；在所述每一根还原剂氨喷射管的上游正对布置有与烟道内壁连接的强涡发生器，所述每个强涡发生器与烟道内壁成20°～70°角。由于强涡发生器的特殊结构，烟气在绕过强涡发生器后在流动方向形成大强度的稳定涡旋，强涡旋促使烟气在下游很长距离内对还原剂氨卷吸，根据CFD数值模拟的结果，在不同的烟气流速下，该装置都能达到很好的氨氮混合效果。

Description

一种燃煤烟气SCR脱硝反应器
技术领域
本发明涉及到燃煤烟气SCR脱硝反应器技术领域，尤其是一种用于燃煤烟气SCR脱硝反应器的喷氨混合装置。
背景技术
火力发电厂锅炉SCR烟气脱硝装置具有将烟气中的污染物氮氧化物(N0x)脱除的功能，以满足电厂烟气中的污染物达标排放。但是，由于烟气脱硝装置的脱硝效率受烟气流速分布均匀性及还原剂氨气/氮氧化物混合均匀性影响很大，如流速分布不均匀或氨气/氮氧化物混合不均匀，将大大降低脱硝效率，或产生堵灰现象，甚至导致锅炉跳闸停机，给电厂的安全运行带来负面影响，也会造成经济损失。
目前在商业运用中，普遍采用的是以格栅形式作为喷氨装置的方法，喷氨格栅方法采用多点喷射分区调节，由于其还原剂氨喷射管和喷孔数量较大，从而使得其在实际运行中的调节难度相当大，往往为了提高混合效果缩短混合距离而必须加装的静态混合器在增加了安装成本的同时还增加了***压降且并不能降低运行中氨喷射的调节难度。本发明采用一种技术装置，实现了用于燃煤烟气SCR脱硝技术装备的结构简单、阻力小、适应性强且能有效的实现还氨与烟气混合效果的喷氨混合装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于燃煤烟气SCR脱硝***的喷氨混合装置。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种燃煤烟气SCR脱硝反应器，包括有烟道，在烟道内、靠近烟气进风口拐角上方位置处设有强涡喷氨混合装置，所述强涡喷氨混合装置包括有多根还原剂氨喷射管、设置在还原剂氨喷射管端部的氨喷嘴，所述还原剂氨喷射管对称设置在烟道两侧，氨喷嘴喷射还原剂的方向与烟气来流方向一致；在所述每一根还原剂氨喷射管的上游正对布置有与烟道内壁连接的强涡发生器，所述每个强涡发生器与烟道内壁成20°～70°角。
所述强涡发生器为多叶平板，在多叶平板的边沿等距的开设有至少三个大小相等的缺口，在该多叶平板上形成有与缺口数量相同的叶片。
所述多叶平板为圆形或椭圆形。
所述相邻强涡发生器的中心间距大于强涡发生器本身的最大横向尺寸。这样能保证烟道内有足够的空间布置强涡发生器。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：由于强涡发生器的特殊结构，烟气在绕过强涡发生器后在流动方向形成大强度的稳定涡旋，强涡旋促使烟气在下游很长距离内对还原剂氨卷吸，根据CFD数值模拟的结果，在不同的烟气流速下，该装置都能达到很好的氨氮混合效果。从而减小了喷氨管数量，降低了喷氨调节难度。
附图说明
图1为燃煤烟气SCR脱硝反应器的结构示意图；
图2为强涡喷氨混合装置的结构示意图；
图3为图2中的强涡发生器平面结构示意图；
图4为图2的单个喷氨装置结构示意图；
附图标记说明：1-强涡喷氨混合装置，2-导流板，3-催化剂层，4-还原剂氨喷射管，5-氨喷嘴，6-强涡发生器，61-缺口，62-叶片，7-烟道，8-烟道内壁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例：
请参阅图1、图2和图4所示，一种燃煤烟气SCR脱硝反应器，包括有烟道7，烟道7的拐角处设有导流板2，在烟道7内、靠近烟气进风口拐角上方位置处设有强涡喷氨混合装置1，强涡喷氨混合装置1包括有六～三十根还原剂氨喷射管4、设置在还原剂氨喷射管4端部的氨喷嘴5，所述还原剂氨喷射管4对称设置在烟道7两侧，还原剂氨从喷射管端部的喷嘴喷出，喷射方向与烟气来流方向一致；在每一根还原剂氨喷射管4的上游正对布置有强涡发生器6，强涡发生器6由支撑梁与烟道内壁固定连接，每个强涡发生器6与烟道内壁(8)成20°～70°角。优选可为20度，40度，和70度角。
在靠近烟气出口的烟道内壁8处设有催化剂层3，烟气流过催化剂层3时产生氧化还原反应，氮氧化物与氨气反应生成氮气和水。
请参阅图3所示，强涡发生器6为多叶平板，在多叶平板的边沿等距的开设有三～八个大小相等的缺口61，在该多叶平板的上形成有与缺口6数量相同的叶片62。
本实施例具体结构如下：燃煤烟气SCR脱硝反应器包括烟道7和强涡喷氨混合装置1、还原剂氨喷射管4及氨喷嘴5、强涡发生器6，喷氨烟道截面尺寸为10m×6m。
在烟道内7设有由十二根还原剂氨喷射管4，还原剂氨从喷射管4端部的氨喷嘴5喷出，喷射方向与烟气来流方向一致，在每一个还原剂氨喷射管4的烟气来流上游(喷嘴正下方)正对布置有强涡发生器6，强涡发生器6由支撑梁与烟道7内壁固定连接，每个强涡发生器6与烟气流向成40°角。
两个强涡发生器6中心间距大于发生器6本身的最大横向尺寸。
强涡发生器的形状为圆形或椭圆形多叶形平板。即从一个圆形或椭圆形的平板均匀的挖去四个小块，同时形成有四个叶片62，该四个叶片62的大小和间距相同，其中多叶形平板外径R2＝0.5m，内径R1＝0.3m，挖空部分圆心角α＝15°，叶片圆心角β＝75°。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (4)

1.一种燃煤烟气SCR脱硝反应器，包括有烟道(7)，其特征在于：在烟道(7)内、靠近烟气进风口拐角上方位置处设有强涡喷氨混合装置(1)，所述强涡喷氨混合装置(1)包括有多根还原剂氨喷射管(4)、设置在还原剂氨喷射管(4)端部的氨喷嘴(5)，所述还原剂氨喷射管(4)对称设置在烟道(7)两侧，氨喷嘴(5)喷射还原剂的方向与烟气来流方向一致；在所述每一根还原剂氨喷射管(4)的上游正对布置有与烟道(7)内壁连接的强涡发生器(6)，所述每个强涡发生器(6)与烟道内壁(8)成20°～70°角。
2.如权利要求1所述的燃煤烟气SCR脱硝反应器，其特征在于：所述强涡发生器(6)为多叶平板，在多叶平板的边沿等距的开设有至少三个大小相等的缺口(61)，在该多叶平板上形成有与缺口(6)数量相同的叶片(62)。
3.如权利要求2所述的燃煤烟气SCR脱硝反应器，其特征在于：所述多叶平板为圆形或椭圆形。
4.如权利要求2所述的燃煤烟气SCR脱硝反应器，其特征在于：所述相邻强涡发生器(6)的中心间距大于强涡发生器(6)本身的最大横向尺寸。
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