[发明专利]一种设置在气体通道内的涡流对冲式气体混合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种设置在气体通道内的涡流对冲式气体混合器，属于气体静态混合器领域。

背景技术

选择性催化还原法(SCR)是目前工业上最重要的脱硝技术。它广泛地应用于船舶、机动车、火力发电厂等领域，发动机或锅炉的燃烧产生氮氧化物NO_x，这些气体排放到大气中，会带来酸雨、光化学烟雾、臭氧层耗损等危害，影响人类的生活。近年来大气污染物排放标准日愈严格，在火力发电厂方面，国内要求对未安装脱硝设备的现役机组进行改造工作，即在省煤器和空气预热器之间加装SCR系统。由于改造空间和场地的限制，改造会造成烟气和还原剂混合距离不够，使得催化剂上层NH₃/NO_x分布不均匀。浓度场的不均匀会导致脱销效率下降，氨逃逸率增大，影响电厂的环保性和安全性，为机组运行带来问题。特别在燃烧偏斜、锅炉低负荷运行等脱硝效率不高的工况下，还原剂和烟气高效混合的意义愈发突出。

在SCR系统中，静态混合器对氨氮混合有着最直接的影响。在湍流流场内，混合器利用自身特殊的结构，使原烟气产生偏转或形成涡流、旋流等扰动提高混合强度，以减小混合距离。而伴随着高效的混合，系统压降也会升高，导致引风机电耗上升，因此设计高效的混合器，合理地平衡经济性和环保性问题是目前重要的课题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种利用气体混合效果好的涡流对冲式气体混合器。

技术方案：本发明所述的一种设置在气体通道内的涡流对冲式气体混合器，包括导流装置、喷嘴、管道、烟气扰流装置、支撑装置；所述的管道穿入烟道侧壁并继续延伸；所述喷嘴设置在管道延伸方向的一端；所述的喷嘴喷出的射流喷射到所述导流装置上；所述烟气扰流装置设置在相对所述导流装置的烟气流上游位置处；所述的烟气扰流装置与导流装置相配合，使得烟气流经过所述的烟气扰流装置后形成马蹄涡流包裹住经由导流装置导流形成的气流。

所谓的马蹄涡流指的是烟气外掠过烟气扰流装置时，发生边界层的分离，形成的马蹄形涡结构。

进一步地，经过导流装置导流的气流从所述的马蹄涡流的内部并大致沿马蹄涡流该处流线的切线方向喷出。

进一步地，如图1所示。烟气扰流装置为一圆形平板，所述的导流装置为碟中心带有凸起的碟形导流装置，所述凸起指向喷嘴且与喷嘴中喷射方向相反；所述的碟形导流装置碟面的内凹方向与所述凸起的凸起方向相反。本装置中的碟形为有围边的盘形，对大小并无限定，盘中央的碟面相对于围边向内凹陷，垂直于中央碟面由围边一侧指向中央碟面的方向为内凹方向。

进一步地，所述的支撑装置为将导流装置固定在烟气扰流装置上的若干支撑杆。

进一步地，所述的喷嘴喷射方向垂直于圆形平板平面。

进一步地，所述的圆形平板平面与气体通道中气体流动方向之间角度为锐角。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：利用了混合组件的特殊结构搅乱流场，烟气流经平面板，在平面板背面形成马蹄涡，而还原剂从喷口喷出形成射流，射流经还原剂导流部分引导，和烟气的马蹄涡形成对冲，马蹄涡至上向下包裹住还原气流，形成两者的强烈混合，有效地克服电厂SCR改造空间有限混合距离不足的问题，在降低氨逃逸率的同时提高了脱硝效率。此外，由于喷嘴与混合组件集合成为一个模型，使组件布置的深度减小，进一步延长了烟气和还原剂的混合距离。

附图说明

图1为本发明所述的一种设置在气体通道内的涡流对冲式气体混合器示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：

本发明的实施例为针对现有火力发电厂机组利用选择性催化还原法脱硝的的氨气与发电厂废气经过该气体混合器对气体均匀混合的作用。但本发明的气体混合器及其组成的气体混合装置的运用场合并不仅限于此，可应用于本领域普通技术人员能够想到的能够适用的需要气体混合的场合。此时，气体通道即为火力发电场中的烟道，烟道壁5如图1所示。