[实用新型]燃煤锅炉烟气选择性催化还原脱硝反应器综合物理模拟系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及火电厂烟气脱硝技术，为一种主要用于研究各种燃煤锅炉烟气脱硝反应器内烟气流动场、氨气浓度场、飞灰浓度场的分布特性及脱硝反应器结构参数与运行工况等对“三场”影响规律的综合物理模拟系统。

背景技术

NOx是形成酸雨、酸雾的主要污染物之一。酸雨、酸雾对动植物的健康及生长环境造成极大的破坏，还会引起建筑物及工程材料的腐蚀。氧化亚氮(N₂O)在大气同温层中会破坏臭氧层，使较多的紫外线辐射到地面，增加皮肤癌的发病率，并影响人的免疫系统。大气污染物中，90％以上的NOx源于煤、石油、天然气等燃料的燃烧，其中70％来自于煤的燃烧，而我国火电厂发电用煤又占了全国燃煤的70％。近年来，针对电站燃煤锅炉烟气的NOx去除(又称脱硝)技术才刚刚起步，燃煤锅炉烟气脱硝主要采用选择性催化还原(SCR，SelectiveCatalyst Reduction)方法，其核心技术体现在两方面：一是高效、长寿命、抗污染的脱硝催化剂技术；二是脱硝反应器内“三场”——烟气流动场、脱硝用氨气浓度场及煤灰粒子浓度场的均匀分布技术。为解决此技术难题，研究开发出一套用于脱硝反应器内“三场”均匀分布及优化设计的专用物理综合模拟系统技术，为大型燃煤锅炉烟气脱硝反应系统的优化结构设计提供科学依据，作用重大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种燃煤锅炉烟气选择性催化还原脱硝反应器综合物理模拟系统，为用于研究燃煤锅炉烟气脱硝反应器内烟气流动阻力与速度分布、氨浓度分布、煤灰粒子分布的特性、影响规律及相关新技术研究开发与优化设计的技术平台，适用于1000MW及以下容量燃煤锅炉烟气脱硝反应器的物理模拟实验研究。

本实用新型的技术方案是，所述燃煤锅炉烟气选择性催化还原脱硝反应器综合物理模拟系统由脱硝反应器综合物理模拟装置、喷氨模拟装置、飞灰模拟装置组成，其中：

a.所述脱硝反应器综合物理模拟装置的结构为(参见图1)：水平进烟道的后端经第一弯头同第一垂直烟道的下端连通，第一垂直烟道的上端经第二弯头同上部水平烟道的一端连通，该上部水平烟道的另一端经第三弯头同第二垂直烟道的上端连通；所述第二垂直烟道的下端经第四弯头同下部水平烟道的一端连通而该下部水平烟道的另一端同引风机的进风口相接；第二垂直烟道的径向截面面积大于上部水平烟道的径向截面面积；在所述第一弯头和第二弯头、第三弯头处均安装有起均匀导流作用的导流板；在第二垂直烟道上部装有整流格栅，该整流格栅下方设有至少二层催化剂模拟层；

b.所述喷氨模拟装置的结构为(参见图2)：至少两个高压液态CO₂气瓶分别经对应的减压阀和调节阀同中间混合联箱连通，中间混合联箱经连通管同分配联箱连接，而所述分配联箱上设(焊)有多根供气喷管，所述气喷管的前段管体为开有喷气孔的喷气段管道；喷气段管道置于所述第一垂直烟道中；

c.所述飞灰模拟装置的结构为(参见图3)：装在机架上的螺旋输送机的进料端设有灰斗，该螺旋输送机的出料端经分叉管同进风管顶部的进灰口连接，且所述进灰口的下方设有位于进风管中的飞灰均布器；所述进风管的出风(灰)口置于所述水平进烟道中。

以下对本实用新型做出进一步说明。

本实用新型针对现有烟气脱硝反应器中催化剂前段烟气与氨混合不均的技术难题，提出了一套用于研究燃煤锅炉烟气脱硝反应器内烟气流动阻力与速度分布、氨浓度分布、煤灰粒子分布的特性、影响规律及相关新技术研究开发与优化设计的技术平台，其中：

a.所提出的综合物理模拟系统适用于目前国内1000MW及以下容量燃煤锅炉烟气脱硝反应器的物理模拟实验研究，它主要由包含所述个烟道的脱硝反应器本体，引风(机)系统，进出口风道，氨气喷射模拟系统，飞灰输送分配系统，多级导流板，催化剂进口前端整流装置，多级催化剂模拟阻力层等组成，并配置风道进口空气流量、多点压力、流速、氨模拟气体浓度测量与计算机数据自动采集系统，空气及飞灰粒子流动可视化示踪系统；

b.所提出的综合物理模拟系统最好采用透明材料的模块化结构，可以根据实验研究与优化设计的需要，方便地调整该模拟系统的整体构成、局部结构及内部装置的结构型式与布置方式；

c.所提出的综合物理模拟系统中飞灰输送装置采用螺旋输送机，配用变频无级调速驱动电机，模拟飞灰可以采用滑石粉或来自电厂现场锅炉的飞灰；