[发明专利]一种用于脱硝装置的氨气、空气混合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨气与空气的混合器，特别是一种用于脱硝装置的氨气、空气混合器。

背景技术

近年来，随着我国能源消费的快速增长，氮氧化物排放含量迅速上升。氮氧化物作为主要的大气污染物之一，如何有效的控制其排放，已成为当今环保领域的热点课题。其中，选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，简称SCR）作为一种有效控制氮氧化物排放的重要手段，因其脱硝效率高，工艺成熟等特点被广泛应用。SCR技术是在催化剂的作用下，利用还原剂（液氨等）与烟气中的氮氧化物反应生成氮气和水，从而去除氮氧化物的技术。

液氨作为SCR技术中重要的脱硝原料，在注入SCR反应器之前，经蒸发器气化，在混合器中与空气按一定比例混合后喷入SCR反应器。因此，氨气空气混合器的混合效果直接制约着烟气脱硝系统工作的稳定性和高效性。

目前的氨气空气混合器主要为文丘里混合器，专利号为ZL201120067465.0的中国发明专利公开了一种氨气、空气文丘里混合器，它包括文丘里管和与之连接的筒体，在文丘里管进口处设有喷嘴。目前这种氨气、空气文丘里混合器被广泛采用，但是在实际应用中发现，这种混合器混合效果差，压损较大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于脱硝装置的氨气、空气混合器，它具有结构简单，氨气、空气混合效果好和压力损失小的优点。

本发明的技术方案：一种用于脱硝装置的氨气、空气混合器，包括氨气入射管道、氨气入射喷嘴、扰流钝体、筒体、收缩管、混合管和扩压管，筒体依次连接收缩管、混合管和扩压管，筒体内设有氨气入射管道，氨气入射喷嘴设于氨气入射管道的尾端，氨气入射喷嘴的正前方设有扰流钝体。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，筒体的端部设有空气入口法兰，氨气入射管道的端部设有氨气入口法兰，扩压管的尾部设有混合气出口法兰。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，混合气出口法兰与扩压管右侧的距离为1m～2m。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，扰流钝体与氨气入射喷嘴之间的距离为25～35mm。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，扰流钝体为母线与轴的夹角为30°～60°，母线长度为60mm～180mm的圆椎体。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，扰流钝体为母线与轴的夹角为45°，母线长度为120mm的圆椎体。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，氨气入射管道由水平管道和垂直管道组成，水平管道的中轴线与筒体的中轴线重合，垂直管道贯穿于筒体。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，收缩管和扩压管均为变截面管。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，筒体的直径为200mm～300mm，混合管的直径为100mm～300mm，收缩管的长度为200mm～300mm，扩压管的长度为500mm～600mm。

前述的这种用于脱硝装置的氨气、空气混合器中，筒体的直径为250mm，混合管的直径为200mm，收缩管的长度为250mm，扩压管的长度为550mm。

与现有技术相比，由于本发明在筒体内设置了扰流钝体，扩大了氨气与空气的接触面积，使氨气与空气混合更加均匀。另外由于经过大量实验以及数据对比，最终得到各部件的最佳尺寸，从而解决了现有技术混合器压损较大的问题。

采用现有的文丘里混合器，氨气从喷嘴后会形成一股狭长的氨气气流，这股气流与空气气流混合后，由于较大的速度梯度的存在很难被空气气流融合，除非氨气自喷嘴喷出后形成雾状喷射，但也在无形中增加了喷嘴的复杂程度和加工难度。相反，如果本发明的结构，从图2和图4中可以看出，狭长的氨气气流沿着钝体表面被打散，有效地阻止了气体聚集，在短距离内减弱了气流强度，强化了两股气流的混合。同时，传统的文丘里混合器要求混合气出口法兰与扩压管右侧要有足够长的距离才能达到混合均匀性的要求，但本发明只要短距离内就可以达到混合要求。

另外从图3和图5中可以看出本发明的氨浓度指标符合国家的相关规定。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是实施例2中氨气与空气混合后的横截面图；

图3是实施例2中氨气与空气混合后横截面与出口截面氨气摩尔浓度分布图；

图4是实施例3中氨气与空气混合后的横截面图；

图5是实施例3中氨气与空气混合后横截面与出口截面氨气摩尔浓度分布图。