[实用新型]用于SCR脱硝系统的旋流式喷氨装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电厂烟气脱硝或类似领域中向烟气中喷射氨气的装置，属于环保设备的技术领域。 

背景技术

燃煤锅炉及类似装置排放尾气中氮氧化物是大气主要污染物之一，目前选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术，由于其效率高、性能稳定，广泛应用在国内外的工程中，成为电站烟气脱除氮氧化物的主流技术。SCR主要原理是采用液氨或氨水作为还原剂，将其与空气混合后喷入SCR反应器的上游烟道中，在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物进行反应生成无毒、无污染的氮气和水。 

在SCR脱硝技术各工艺环节中，稀释的氨气与烟气的均匀扩散混合是保证反应完全，提高脱硝效率和氨利用率，以及控制较低氨逃逸率的关键因素。氨在某些区域过量，会导致过剩的氨逃逸出反应器，造成环境的二次污染，还易引起副反应的发生，导致脱硝效果变差；某些区域的氨量不足，则导致NOx并未被还原的结果。因此，这一“混合环节”效果的好坏直接关系到整套脱硝装置的成败。 

目前工程上喷氨装置普遍采用喷氨格栅(AIG)，它是由排列在一起的管道以及其上的小孔组成，喷氨格栅采用多点喷射分区调节，以适应烟气中NOx浓度分布。喷氨格栅喷出的氨气与烟气扰动过弱，混合效果较差，这样导致混合距离过长，尤其是当烟道长度不够时将不能够保证氨与烟气混合均匀，从而影响脱硝效率。同时，由于喷氨格栅的喷孔数量多(常达数百个)，在喷孔通畅的情况下喷氨的均匀性还可以得到保证，但由于喷孔直径小，流经此处的烟气流速通常较低，尤其在机组低负荷运行时烟气量减少，烟气流速更低，因此运行中喷孔时常发生积灰堵塞现象，造成氨喷射不均匀，直接影响脱硝反应器内的脱硝效率，而且该系统调节非常复杂，经常发生故障。 

发明内容

技术问题：为了克服传统SCR脱硝系统喷氨格栅的缺陷，本实用新型提供了一种旋流式喷氨装置，该装置能较好地解决上述问题，增强氨气与烟气的混合效果，以提高 脱硝效率和氨气利用率，降低系统阻力，减少氨逃逸。 

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于SCR脱硝系统的旋流式喷氨装置，包含若干根布置在烟道中的氨喷射管，所述的氨喷射管的上端与氨、空气混合气体供应总管连接，下端则封闭，在氨喷射管上设置有喷射孔，其特征在于；在每根氨喷射管或若干根氨喷射管配有一个流量可单独调节的阀门，在所述的喷射孔上安装有旋流式喷嘴。 

在同一工况条件下，所述旋流式喷嘴的孔径是氨喷射管内径的2～5倍。 

所述的的旋流式喷嘴内部设置有螺旋线。 

该装置由若干根氨喷射管布置在烟道中，氨喷射管的上端与氨、空气混合气体供应总管连接，下端则为盲端；每根氨喷射管或若干根氨喷射管均配有一个流量可单独调节的阀门。氨喷射管以金属管道为主体，每根氨喷射管的径向上设有若干个大孔径旋流式喷嘴，该喷嘴孔径是传统SCR脱硝系统喷氨格栅喷嘴孔径的2～5倍，并沿氨喷射管的轴向上等间距地布置，且喷嘴与氨喷射管连通。该喷嘴采用螺旋线切割的结构方式，氨气由切线方向进入，经螺旋后从喷嘴以旋流式喷出。在上述旋流式喷氨强混装置的基础上，还提供一种使用该装置的SCR法烟气脱硝工艺，对通过该装置的烟气速度限定为15m/s～25m/s；相应的，所述喷嘴喷氨的流速为40m/s～70m/s。氨经喷嘴以旋流式喷出，这样改进的喷氨装置可以使喷出的氨气在其下游生成大量漩涡，产生剧烈的扰动，加快氨气在烟气中的混合扩散，减小混合距离，提高脱硝效率。同时，由于氨喷嘴孔径大，喷嘴的数量减少，保证在机组低负荷运行时仍做到无堵塞运行，降低了喷氨调节难度和维护费用。 

有益效果：与现有的技术相比，本实用新型的特点有： 

(1)采用旋流式喷氨装置能在其下游形成稳定的漩涡，从而加强扰动，增强氨与烟气的混合，提高脱硝效率。与此同时，由于缩短了混合的长度，从而可以减小进入SCR装置的烟道段的长度和体积，进一步减小整个SCR装置的体积，降低脱硝系统阻力，减小氨的逃逸和空气的漏入。 

(2)该装置结构合理，有效减少了氨喷射管和喷孔的数量，减小了设备制造成本，并且由于喷嘴孔径大，有效解决小孔喷氨刚度不够，可以保证在机组低负荷运行时仍做到无堵塞运行，降低了喷氨调节难度和维护费用。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明： 

图1是采用旋流式喷氨装置的SCR脱硝工艺示意图。 

图2是旋流式喷氨装置整体示意图； 

图3是旋流式喷嘴的结构示意图。