[发明专利]烟气脱硝系统的导流喷氨装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硝或类似领域中能够高效调整烟气流场，且同时向烟气中多点注入氨气的装置，属于环保设备应用技术领域。

背景技术

选择性催化还原法烟气脱硝（SCR）是在催化剂作用下，以氨为还原剂将烟气中氮氧化物分解成氮气与水，其氮氧化物脱除效率高，适应当前环保要求，因而得到了电力行业高度重视和广泛应用。脱硝系统中，烟道内导流及喷氨装置是影响脱硝效率的重要部件。省煤器、脱硝反应器以及空预器之间联接烟道的设计应尽量简短平直，但受实际场地限制，难免存在急转弯头或变截面收扩急转弯头，为使烟气均布则需对烟道内导流装置进行合理的设计，一般采用直板、折板、圆弧导流板或其组合形式来调整烟气流场。另外，还原剂氨与氮氧化物的混合和分布效果是影响烟气脱硝效率的关键因素之一，目前普遍采用的是格栅式氨混装置，由若干个垂直和水平布置的开有一定数量和直径小孔的金属管束组成，金属管束与烟气的流动方向垂直。设计良好的速度分布、良好的喷氨混合装置是解决浓度分布的最有效方法。而设计不佳的常规片状直板、折板、圆弧板不仅会在烟气流中引入额外阻力，且其对烟气速度场、浓度场的调整也不够高效，所需烟道距离偏长，脱硝装置体积偏大，给设备的设计、安装及运行带来不便。另外，由于喷氨格栅金属管束占据烟道面积较大，经过长期运行发现其阻力较大；且烟气中含有相当浓度的粉尘，管束的磨损也是一个值得关注的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高效调整烟气流场，且同时向烟气中多点注入氨气的导流喷氨装置。

技术方案

烟气脱硝系统的导流喷氨装置，其特征在于：包括中空壳体，在壳体一端相对设置两个内部分隔板，分隔板与壳体表面构成氨气流道并连接至烟道内；

前述的烟气脱硝系统的导流喷氨装置，其特征在于壳体的截面为细叶线型，展向平直且与烟道尺寸相同。

壳体的截面符合式（1）的函数关系：

    式（1）

    壳体截面的前缘点与后缘点的坐标分别为和；为弦长，；插值函数为相对位置的函数；且：，；区间内，为连续函数；和控制叶形前缘点与后缘点的过渡情况；区间内，无根。

特点及有益效果：

1）与采用传统的片状直板、折板、圆弧导流板或其组合形式相比，特别是在急转弯头或变截面收扩急转弯头处，本发明的叶形导流喷氨装置合理的细叶状流线形设计可以更高效地调整烟气的均匀分布情况，且阻力相对较低。

2）该叶形导流喷氨装置同时具有导流与喷氨两个功能，取缔了原喷氨格栅部件，简化了设备，节省了空间。清除占据较大烟道面积的喷氨格栅后可减小阻力，提高脱硝系统整体运行效率。

附图说明

   图1 本发明SCR脱硝设备的示意图；

1 烟气入口；2 氨/空气混合气入口；3 烟气出口；4 弯头；5 叶形导流喷氨装置；6 脱硝反应器。

图2 是本发明叶形导流喷氨装置截面示意图；

5叶形导流喷氨装置；52 前分隔板；53 后分隔板；54 前缘点；55 后缘点。

图3 本发明叶形导流喷氨装置示意图；

5叶形导流喷氨装置；52 前分隔板；53 后分隔板；56 喷氨孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

图1 本发明SCR脱硝设备的示意图，如图1所示，在烟道弯头4处设置4～6个叶形导流喷氨装置5。

图2 是本发明叶形导流喷氨装置截面示意图，参照图2所示，叶形导流喷氨装置的截面呈细叶状，而展向平直且与烟道尺寸相同。叶形截面型线函数可描述为式（1）的插值函数形式：

          式（1）

导流喷氨装置的截面的前缘点54与后缘点55的坐标分别为和。为弦长，。插值函数为相对位置的函数。（，；区间内，为连续函数；和控制叶形前缘点54与后缘点55的过渡情况；区间内，无根）。

根据烟气流场条件和烟道布置情况，结合流场数值模拟和优化方法，对多个叶形导流喷氨装置的排布以及导流结构表面形状进行合理的优化设计，确定合理的叶形截面前后缘点坐标和及截面型线函数，以使烟道内烟气流经弯头4后能够均匀稳定的进入脱硝反应器6。

在叶形导流装置靠近尾缘处设置前隔板52、后隔板53，见图2和图3，分隔板与叶形导流表面构成流道将氨气引入，并通过该叶形导流表面的孔排注入烟道内。根据烟气条件以及脱硝效率目标确定需注入的氨气量，并以此设计氨气流道截面积。