[发明专利]一种氨-烟气均混装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化技术领域，具体涉及一种氨-烟气均混装置。

背景技术

随着环境问题的日益突出，氮氧化物已成为我国大气污染排放主要控制目标之一。选择性催化还原技术（SCR）因工艺成熟、运行可靠、脱硝效率高等优点，成为烟气脱硝技术的首选。选择性催化还原技术是将还原剂氨通过输氨管送入烟道中，与烟道中的烟气混合，然后在催化剂的作用下，还原剂氨选择性的与烟气中的NO_x发生反应，将NO_x还原成N₂，同时生成H₂O。现有的SCR烟气脱硝系统，烟道布置非常紧凑，导致出现烟气气流分布不均、烟气与氨混合不均等现象，严重影响了脱硝效率，催化剂床层前还原剂氨的分布是影响脱硝效率、氨逃逸的关键因素。优秀的均混装置能够有效的缩短氨与烟气的混合距离，减少喷氨格栅的喷嘴数量，使氨与空气能够更好的混合均匀。氨的均匀分布既可以提高脱硝效率，又能延长催化剂更替周期，降低氨逃逸量，减轻空气预热器的腐蚀和堵塞，降低投资和运行管理成本。因此氨与烟气的均混装置设计是影响氨均匀分布的重要因素，成为SCR烟气脱硝系统工艺设计的关键。

授权公告号为CN103007701A的中国专利公开了一种局部涡流和整体旋流相结合的花瓣型喷氨格栅，包括母管以及由母管上引出的4-8根的支管，每根支管上布置有一个喷嘴，每个喷嘴的下方布置一个圆盘，圆盘与烟气的流动方向呈45°~60°布置，且各个圆盘与烟气流向的夹角均不相同，各个圆盘在空间上形成顺时针或逆时针旋转。对每组花瓣型喷氨格栅来说，烟气在流过圆盘的时候在圆盘背部形成局部负压区，同时圆盘使来流烟气形成旋转，这种局部涡流和整体旋流作用极大的加剧了氨/空气混合气与烟气的混合，可以有效的缩短氨均匀扩散到烟气中的距离。但是该混合器必须与其设计喷氨格栅配合使用且数量较多，混合器设计较为复杂。

公开号为CN102389727A的中国专利公开了一种SCR脱硝四角切圆式氨气-烟气均混装置，包括喷氨格栅和一组以上静态混合器，所述喷氨格栅包括按矩阵排列的圆柱形喷嘴，所述静态混合器包括两对以上静态混合板；所述喷嘴内置n块由四条边构成的平滑曲面导流板；所有静态混合板的参考边位于同一平面上，所有静态混合板与该平面的夹角相等，所有静态混合板的参考端点重合于一点，成对的两个静态混合板的参考边位于同一直线上。能够使氨气-烟气经过静态混合器的扰动后，在较短距离内形成四角切圆式的混合效果。由于该混合器叶片尺寸相对较大，对下游流场产生较大扰动。

授权公开号为CN201200864Y的中国专利公开了一种SCR脱硝系统X形静态混合器，其特征在于，所述SCR脱硝系统X形静态混合器由单个混合器板排列组成，单个混合器板为X形板，四角为圆形或正多边形，上下边和侧边为椭圆弧或任意曲线，板面上开两个通孔，采用3~20个混合器板排列为一组，组成静态混合器，该静态混合器倾斜布置在烟道中心，固定在喷氨格栅上方。该静态混合器由于采用较大的混合器器板，且混合器板都倾斜向同一方向，使混合器下游流场不均匀，使烟气在SCR反应器入口处的速度偏差依然较大。

发明内容

本发明提供一种氨-烟气均混装置，具有结构简单、强化混合过程的优点，可增强烟气氨气的均匀分布性，提高脱硝效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种氨-烟气均混装置，包括至少一组安装在烟道内的静态混合器，每组静态混合器由4个混合器单元组成，每个混合器单元由两个交叉的混合板叶片组成，且混合板叶片与烟气流向成30°~60°夹角。每组静态混合器空间上以中心相邻的4个混合板叶片成逆时针（或顺时针）布置，而外围的4个混合板叶片在空间上则形成顺时针（或逆时针）的布置形式。烟气在经过每组静态混合器时，除了每个混合板叶片形成的局部涡流外，中心相邻的4块混合板叶片则形成逆时针（或顺时针）旋流涡，外围的4块混合板叶片则产生相反方向的旋流涡，从而在烟气流向上形成方向相反的双旋涡流；反向双旋涡流混合强烈，强化了混合过程，使氨均匀分布，同时缩短了达到氨均匀化目标所需距离，提高了脱硝效率；造成的压降较小，能量利用效率高。静态混合器的组数可以为1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5和5，及5以上。

作为优选，所述的混合器单元的混合板叶片通过支撑杆固定在烟道内，支撑杆的两端固定在烟道侧壁上，每根支撑杆上固定两个混合器单元。所述的混合器单元通过支撑杆固定于烟道内，以提高稳定性，支撑杆可以为碳钢管、碳钢棒、不锈钢管或不锈钢棒等。