CN111715051A - 脱硝还原剂分布管与工业炉对流段脱硝还原剂分布装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种脱硝还原剂分布管与工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，所述脱硝还原剂分布管一端具有流体入口，另一端封闭，且所述另一端经往复弯折而形成朝同一方向曲折延伸的多个折弯段，在最后一个折弯段上沿轴向分布有多组流体出口，所述流体出口的出射方向背向于倒数第二个折弯段。所述工业炉具有供高温烟气流出的混合通道，所述脱硝还原剂分布管的折弯段沿径向***至所述混合通道内，而且所述流体出口的出射方向朝向所述混合通道的下游。高温烟气会被所述脱硝还原剂分布管的折弯段所阻挡，形成径向扰动并且减速，从而容易与流体出口处喷出的脱硝还原剂发生混合，提高混合效率与脱硝效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业炉对流段脱硝还原剂分布装置及其脱硝还原剂分布管。
背景技术
工业炉中会产生大量的NOx与N2O。而NOx是形成酸雨、酸雾的主要污染物之一，N2O在大气同温层中会破坏臭氧层。因此，必须对工业炉的烟气进行脱硝处理。
现有的工业炉脱硝***，含有NOx的烟气来自于模块上游，还原剂由流体导入装置的喷口导入模块，从而与烟气混合。然而，现有方案中，烟气与还原剂需要经过较长距离才可混合均匀，增加了工业炉对流段的高度，导致整个框架高度也随之增加，材料量及投资大幅增大；而且已建成的工业炉则无法满足混合距离要求，环保改造时，工程量巨大。
另外，现有的脱硝还原剂分布管，沿其轴向设有多个流体出口，会随着流体出口与入口的距离增加，流量越来越少，因此使得脱硝还原剂的分布不够均匀，影响了脱硝效率。
发明内容
本发明提供一种脱硝还原剂分布管与工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，主要是为了解决现有工业炉脱硝***中脱硝还原剂导入存在的上述问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种脱硝还原剂分布管，其特征在于：所述脱硝还原剂分布管一端具有流体入口，另一端封闭，且所述另一端经往复弯折而形成朝同一方向曲折延伸的多个折弯段，在最后一个折弯段上沿轴向分布有多组流体出口，所述流体出口的出射方向背向于倒数第二个折弯段。
所述的脱硝还原剂分布管，其中：所述多个折弯段处于同一平面上，或者相互交错布置而处于不同平面上。
所述的脱硝还原剂分布管，其中：每一组流体出口具有一个、两个、三个或者更多个流体出口。
所述的脱硝还原剂分布管，其中：在所述流体出口上还设有防灰帽，所述防灰帽具有能够盖住所述流体出口的导流锥以及与所述导流锥相连的卡爪，所述卡爪呈扩大状地勾住所述流体出口的内侧管壁，能够防止所述导流锥掉落。
所述的脱硝还原剂分布管，其中：所述导流锥的锥顶角介于10-90度之间。
所述的脱硝还原剂分布管，其中：所述流体出口随着与流体入口的距离增加，口径逐一增大，或者口径分区域逐渐增大。
所述的脱硝还原剂分布管，其中：每一组流体出口呈并排布置。
所述的脱硝还原剂分布管，其中：每一组流体出口呈交错布置。
一种工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，所述工业炉具有供高温烟气流出的混合通道，所述混合通道具有从上游至下游的轴向以及垂直于所述轴向的径向，其特征在于：具有多根前述脱硝还原剂分布管，所述脱硝还原剂分布管的折弯段沿径向***至所述混合通道内，而且所述流体出口的出射方向朝向所述混合通道的下游。
所述的工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，其中：所述流体出口的出射方向与所述混合通道的轴向具有0-85度的夹角。
所述的工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，其中：在所述流体出口的下游不超过500mm范围内设有至少一个气体混合单元，每个所述气体混合单元由4-6 个流线型叶片构成。
与现有技术相比较，采用上述技术方案的本发明具有的优点在于：
1、当高温烟气进入所述混合通道，流动至所述脱硝还原剂分布管成组结构处时，会被所述脱硝还原剂分布管的折弯段所阻挡，形成径向扰动并且减速，从而容易与流体出口处喷出的脱硝还原剂发生混合，提高混合效率与脱硝效率。
2、流体出口随着与流体入口的距离增加，其口径越来越大，可使得脱硝还原剂分布管上的各个流体出口的流量趋于一致，使混合均匀。
附图说明
图1是本发明提供的脱硝还原剂分布管成组结构示意图；
图2是图1的B向视图一；
图2A是图2的圆圈处的局部放大图；
图3是图1的B向视图二；
图3A是图3的圆圈处的局部放大图；
图4是工业炉对流段脱硝还原剂分布装置的一个较佳实施例的剖视图；
图4A是工业炉对流段脱硝还原剂分布装置的另一个较佳实施例的剖视图；
图5是脱硝还原剂分布管的横截面剖视图；
图6是气体混合单元的立体图。
附图标记说明：脱硝还原剂分布管1；流体入口2；折弯段3；流体出口4；混合通道5；壳体6；保温层7；导流锥81；卡爪82；气体混合单元9；流线型叶片91；轴向Y；锥顶角γ；夹角β。
具体实施方式
以下将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按真实比例绘制的。
如图1、图2、图2A、图5所示，是本发明提供的一种脱硝还原剂分布管成组结构，由多根脱硝还原剂分布管1均匀间隔排列组成，每一根脱硝还原剂分布管1一端具有流体入口2，另一端封闭，所述另一端经往复弯折而形成朝同一方向曲折延伸的多个折弯段3，在最后一个折弯段3上沿轴向分布有多组流体出口4，所述流体出口4的出射方向背向于倒数第二个折弯段3；
在图2所示的实施例中，所有脱硝还原剂分布管1的最后一个折弯段3上的每一组流体出口4呈并排布置；
而在图3、图3A所示的实施例中，所有脱硝还原剂分布管1的最后一个折弯段3上的每一组流体出口4呈交错布置；
在图5所示的实施例中，每一组流体出口4具有两个流体出口4，而实际上，也可以是一个、三个或者更多个。
如图4、图5所示，本发明提供的工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，所述工业炉具有供高温烟气流出的混合通道5(由壳体6与保温层7构成)，所述混合通道5具有从上游至下游的轴向Y以及垂直于所述轴向Y的径向，而所述脱硝还原剂分布管1的折弯段3沿径向***至所述混合通道5内，而且所述流体出口4的出射方向朝向所述混合通道5的下游，并且与所述混合通道5的轴向Y具有0-85度的夹角β。
当高温烟气进入所述混合通道5，流动至所述脱硝还原剂分布管1成组结构处时，会被所述脱硝还原剂分布管1的折弯段3所阻挡，形成径向扰动并且减速，从而容易与流体出口4处喷出的脱硝还原剂发生混合，提高混合效率与脱硝效率。
为了进一步提高混合效果，如图4所示，在所述流体出口4的下游不超过 500mm范围内设有至少一个气体混合单元9；如图6所示，每个所述气体混合单元9由4-6个流线型叶片91构成。
在图4所示的实施例中，所述多个折弯段3处于同一平面上，而实际上，也可如图4A所示，所述多个折弯段3相互交错布置而处于不同平面上。
如图5所示，在所述流体出口4上还设有防灰帽，所述防灰帽具有能够盖住所述流体出口4的导流锥81以及与所述导流锥81相连的卡爪82，所述卡爪 82呈扩大状地勾住所述流体出口4的内侧管壁，防止所述导流锥81掉落，所述防灰帽位于所述流体出口4的上方，常态下能够通过重力压在所述流体出口4 上，使流体出口4封闭，从而避免混合通道5内的灰尘落入流体出口4以及脱硝还原剂分布管1内，而在脱硝还原剂分布管1喷射脱硝合还原剂时，压力流体能够沿着导流锥81挤出来，从而推开防灰帽，形成大角度的散射，增强混合效率。所述导流锥81的锥顶角γ介于10-90度之间。
此外，为了解决现有的脱硝还原剂分布管1随着流体出口4与入口的距离增加而流量越来越少的问题，本发明的流体出口4随着与流体入口2的距离增加，其口径越来越大(口径逐一增大，或者口径分区域逐渐增大)，使得脱硝还原剂分布管1上的各个流体出口4的流量趋于一致，至于各个流体出口4 的口径的具体比例关系，可以通过流阻公式推导得到，或者通过仿真软件计算得到，或者通过多次重复实验实测得到，但由于本发明不要求保护该计算方法或实验方法，在此就不予赘述了。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种脱硝还原剂分布管，其特征在于：所述脱硝还原剂分布管一端具有流体入口，另一端封闭，且所述另一端经往复弯折而形成朝同一方向曲折延伸的多个折弯段，在最后一个折弯段上沿轴向分布有多组流体出口，所述流体出口的出射方向背向于倒数第二个折弯段。
2.根据权利要求1所述的脱硝还原剂分布管，其特征在于：所述多个折弯段处于同一平面上，或者相互交错布置而处于不同平面上。
3.根据权利要求1所述的脱硝还原剂分布管，其特征在于：在所述流体出口上还设有防灰帽，所述防灰帽具有能够盖住所述流体出口的导流锥以及与所述导流锥相连的卡爪，所述卡爪呈扩大状地勾住所述流体出口的内侧管壁，能够防止所述导流锥掉落。
4.根据权利要求3所述的脱硝还原剂分布管，其特征在于：所述导流锥的锥顶角介于10-90度之间。
5.根据权利要求1所述的脱硝还原剂分布管，其特征在于：所述流体出口随着与流体入口的距离增加，口径逐一增大，或者口径分区域逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的脱硝还原剂分布管，其特征在于：每一组流体出口呈并排布置。
7.根据权利要求1所述的脱硝还原剂分布管，其特征在于：每一组流体出口呈交错布置。
8.一种工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，所述工业炉具有供高温烟气流出的混合通道，所述混合通道具有从上游至下游的轴向以及垂直于所述轴向的径向，其特征在于：具有多根如权利要求1-7中任一项所述的脱硝还原剂分布管，所述脱硝还原剂分布管的折弯段沿径向***至所述混合通道内，而且所述流体出口的出射方向朝向所述混合通道的下游。
9.根据权利要求8所述的工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，其特征在于：所述流体出口的出射方向与所述混合通道的轴向具有0-85度的夹角。
10.根据权利要求8所述的工业炉对流段脱硝还原剂分布装置，其特征在于：在所述流体出口的下游不超过500mm范围内设有至少一个气体混合单元，每个所述气体混合单元由4-6个流线型叶片构成。
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