[发明专利]一种高效脱硝低氨逃逸的装置

说明书

技术领域

本发明属于烟气脱销领域，尤其涉及在脱硝效率90％以上时对氨逃逸的控制。

背景技术

随着国家对环保排放越来越重视，对于锅炉尾部NO_X的排放值要求也越来越高，《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》行动计划中明确指出：东部地区11省市新建燃煤发电机组NO_X排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6％条件下不高于50mg/Nm³)，中部地区8省新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。在这种背景下，对脱硝效率的要求往往在90％以上，在高效率，低排放值时很容易引起脱硝效率达标时，氨逃逸超标，对设计就提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种满足脱硝效率90％以上时低氨逃逸要求的装置。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种高效脱硝低氨逃逸的装置，包括布置于省煤器和脱硝催化剂之间的烟道中的喷氨装置及其之后的氨烟气混合装置，以及导流装置，导流装置包括布置于喷氨装置烟气上游的烟道入口转角的入口导流装置，以及布置于氨烟气混合装置烟气下游的烟道出口转角的出口导流装置，还包括布置于入口导流装置和喷氨装置之间的均流装置，均流装置由两排直板排组成，两排直板排之间同层十字交叉或上下层十字交错，且上下层十字交错时两层紧贴布置，两排直板排均由若干组直板组组成，每组直板组由相邻的两块呈对称布置的直板构成，各直板在烟道断面内通长布置，一排直板排由若干直板沿烟道深度方向排列成排构成，以烟气方向(由于实际情况下在烟道断面上，烟气方向并不相同，而本专利中为了界定一个基准方向，以烟气在烟道长度延伸方向上的流动方向为烟气方向：比如标准长方体的烟道，长为其最长尺寸，其烟气方向即其长度方向)和烟道深度方向构成的面为基准面，该排直板排的各直板组的两块直板均垂直该基准面，并与烟道深度方向成45-70°倾斜角度，两块直板在烟道深度方向上对称布置呈“八”字形结构，且该“八”字形结构沿烟气方向开口渐宽；另一排直板排由若干直板沿烟道宽度方向排列成排构成，以烟气方向和烟道宽度方向构成的面为基准面，该排直板排的各直板组的两块直板均垂直该基准面，与烟道宽度方向成45-70°倾斜角度，两块直板在烟道宽度方向上对称布置呈“八”字形结构，且该“八”字形结构沿烟气方向开口渐宽；烟道入口转角到均流装置距离大于等于1倍的烟道当量直径，均流装置和喷氨装置之间的距离大于等于0.5m，氨烟气混合装置到烟道出口转角距离为3～5m。

本发明中，传统的技术是通过在脱硝烟道内增加导流板、催化剂上部的整流器(催化剂入口整流装置)来满足脱硝效率、氨逃逸，但是，在脱硝效率90％以上，出口NO_X含量要求低于50mg/Nm³时，此方法就会存在氨逃逸超标风险，逃逸氨会产生NH₃HSO₄，从而堵塞空预器。目前，普遍的做法是增加一层催化剂，增加喷嘴数量以满足氨气在断面上的覆盖率。但是，发明人研究发现，这种方法的弊端是没有考虑到流场均匀性的重要性。传统的流场控制策略是喷氨之前和催化剂表面两处流速最大相对偏差小于正负15％即可，而发明人研究发现，只有将此参数降低到10％甚至更低，同时辅助以增加催化剂数量，喷嘴数量，才能从根本上保证在要求高脱硝效率时，氨逃逸不超标。而在喷嘴下游，由于存在氨烟气混合装置(如静态式混合叶片)、导流板、催化剂上部均流器，如果再加入其它均流装置，效果已经不明显。因此，发明人研究发现，只有在喷氨之前加入合适的均流装置，提高喷氨之前的流场均匀性，才能保证氨气与烟气达到最优的混合效果，从而达到反应效果的最大化。

因此，均流装置是此技术中最关键的设备，本发明特定设计的均流装置能够满足该高脱硝效率低氨逃逸和低流场最大相对速度偏差的高要求。

本发明中，氨烟气混合装置到烟道出口转角距离控制在3～5m，以保证氨气与烟气充分混合后再进入脱硝烟道水平段，该值过长易造成烟道成本的大量增加，过短会无法达到混合器要求的混合效果；均流装置到烟道入口转角距离大于等于1倍的烟道当量直径，以保证均流器远离转弯后烟气回流区。直板倾斜角度范围为45-70°，角度过大均流效果差，角度过小阻力会增加较多。

此外，在均流装置下游由于开孔率会出现很短距离的流场局部不均匀现象，但是，随着烟气的自混，这种不均匀现象很快会消失。因此，喷嘴和均流装置之间的距离大于等于0.5m，以确保氨气在流场充分均匀的位置注入。