[发明专利]一种SCR脱硝四角切圆式氨气-烟气均混装置

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化技术，尤其涉及一种置于燃煤烟气的SCR脱硝反应器入口前的氨气-烟气均混装置。

背景技术

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，以下简称SCR)因脱硝效率高、系统稳定而受到广泛应用。根据意大利P.zza L.实验室研究，为达到目标脱硝效率，在25％的氨氮比不均匀系数的情况下，催化剂耗量至少增加一倍。因此，为节约成本及保证脱硝效率，烟气与还原剂(通常采用氨气)在进入SCR反应器前需要混合均匀。而SCR脱硝系统的布置非常紧凑，尤其是对于现有电厂改造，往往不能提供足够的空间。

为解决上述问题，现有技术主要分为三大流派：一为配合涡流式静态混合器使用的喷射技术，喷嘴个数和静态混合器的片数一样；二是线性控制式喷射隔栅，沿着烟道的两个相互垂直的方向或者其中一个方向分别引若干个管子，每根管子上又设置若干喷嘴，每个管子的流量可以单独调节，以匹配烟气种NO_x的含量；三是分区控制式喷射隔栅，一般把烟道截面分成20～30个大小相同的区域，每个区域有若干个喷射孔，每个分区的流量单独可调，以匹配烟气中NO_x的分布。其中，第一种技术在氨喷入的初始和烟气的混合效率最差，需要较长的混合距离才能达到目标混合效果，但控制操作简单；而第二种技术和第三种技术的实现较为复杂。如何在提高混合的均匀性的同时保证操作的简单是目前一直在研究的问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种SCR脱硝四角切圆式氨气-烟气均混装置，解决短直空间内氨气-烟气的快速混合问题，提高催化剂利用率，并保障脱硝效率的潜力。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

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，设定垂直于喷嘴中心轴线的平面为第一参考平面，则导流板在第一参考平面上的投影形状为360/n°的扇形，且该扇形的半径与喷嘴横截面半径相等，其圆心位于喷嘴中心轴线上；n块导流板在第一参考平面上的投影完全覆盖喷嘴横截面在第一参考平面上的投影；其中n为大于等于1的自然数；设定静态混合板的一条侧边为参考边，该参考边的一个端点为参考端点；所有静态混合板的参考边位于同一个平面上，记该平面为第二参考平面；所有静态混合板的参考端点重合于一点，记该点为参考中心点；所有静态混合板位于第二参考平面的同一侧，且与第二参考平面形成的夹角相等，成对的两个静态混合板的参考边位于同一直线上。

上述均混装置中，构成曲面导流板的四条边分别为首尾相接的直线侧边a、直线侧边b、曲线侧边c和直线侧边d；则侧边a在第一参考平面上的投影为点A，侧边b在第一参考平面上的投影为直线b′，侧边c在第一参考平面上的投影为圆弧线c′，侧边d在第一参考平面上的投影为直线d′；由点A、直线b′、圆弧线c′、和直线d′首尾相接构成所述360/n°的扇形。

所述静态混合器优选包括两对或四对静态混合板，最优选包括两对静态混合板。

所述n的取值优选为4。

所述静态混合板的形状优选为梯形或三角形，最优选为梯形。

所述第一参考平面与第二参考平面的夹角优选为0°～180°。

所述静态混合板与第二参考平面的夹角优选为30°～60°。

所有静态混合板在第二参考平面上的投影的重叠面积为零，即静态混合板在第二参考平面上的投影不重合。

每块静态混合板对应1～9个喷嘴。

所述喷嘴的喷嘴口的中心与第二参考平面的最短距离(即垂直距离)为0.2m～2m。

有益效果：本发明提供的一种SCR脱硝四角切圆式氨气-烟气均混装置，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；且氨气自喷嘴喷出后2m内即可使氨气浓度相对偏差可控制在10％以内；同时，将该均混装置设置在水平烟道上时，烟气经过静态混合器时，粒度较大的粉尘易在重力的作用下被拦截下落，实现预除尘功效。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中静态混合器的俯视结构示意图；

图3为图1中静态混合器的正视结构示意图；

图4为图1中喷嘴的结构示意图；

图5为图1中导流板的正视图；

图6为图1中导流板的俯视图；