[发明专利]一种π型SCR脱硝反应器均布流场的导流装置及方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种电厂π型选择性催化还原法脱硝反应器均布流场的导流装置及方法 

背景技术

随着电力工业尤其是火电厂的发展，烟气中NO_X渐成为火电厂主要酸性气体污染排放物之一。用来控制电站锅炉NO_X排放的技术可以分为三大类：使用低氮燃料、低NO_X燃烧技术及烟气脱硝。当前脱硝最有效、技术最成熟的方法就是燃烧后控制即烟气脱硝，而选择性催化还原脱硝法(SCR)是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术，其原理是烟气与喷氨系统中喷出的还原剂氨，在300～400℃下，以TiO₂作为担体的V₂O₅、WO₃及MoO₃等金属氧化物作为催化剂进行反应，成氮气与水。选择性催化还原法脱硝反应器导流装置的作用是让烟气流速均匀，尽可能使通过催化剂的烟气流量分配合理，优化了催化反应，提高了烟气脱硝效率与催化剂使用寿命。本发明是π型SCR脱硝反应器的均布流场导流装置，一般安装在反应器前部烟道弯道和反应器的入口处，包括π型SCR反应器中反应器前部烟道导流板(1)、反应器本体上方导流板(2)与整流器(3)。 

对现有文献的检索，袁景淇等在《SCR脱硝反应器入口烟气均流导流组件》(专利申请号：200810205061.6)、刘汉强等在《一种气动流场均匀分布的装置及其计算方法》(专利申请号：200810304122.4)，虽给出导流板相应计算方法，但未采用计算流体力学软件进一步论证反应器内部流场均匀分布，未提出最佳导流板方案，且未在反应器入口处采取导流板设置，未说明反应器入口处导流板与催化剂上整流器装置的定量设计。 

本发明提供的导流装置在定量设计的基础上经计算流体力学软件反复验证，得出最佳的导流装置设计，能更好的优化π型SCR脱硝反应器内部流场分布。 

发明内容：

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过反应器前部烟道导流板(1)、反应器入口处导流板(2)与整流器(3)有效优化SCR反应器内部流场，促进还原剂氨与烟气中的氮氧化物反应，提高脱硝效率。 

所述的反应器前部烟道导流板(1)一般安装在π型反应器前部烟道弯道处，为3块同样的导流板，其导流板(1)的设计主要是前部烟道内弯管道的90℃弯曲弧度(10)并在与弧相切的两端上各自加上长度为半径R的直线段，最终成为Y1、Y2、Y3，其布置方式为通过 对角线(8)四等分，将Y1、Y2、Y3均匀布置在线(8上)，圆弧的中点对应均分点。 

所述的反应器上方导流板(2)一般安装在π型脱硝反应器本体上方，为9块同样的导流板，其导流板(2)的设计主要是反应器内弯管道的90℃弯曲弧度(10)并在与弧相切的垂直末端上加上长度为半径R的直线段，最终成为X1-X9，其布置方式为通过对角线(9)先等分一半，将X1-X5均匀布置在线(9)的前半段，后半段均匀布置X6-X9。 

所述的整流器(3)一般安装在导流板与第一层催化剂中间，整流器的布置与催化剂模块单元相对应，每个模块单元(11)对应均布的四块整流器格子(12)。 

本发明利用流体力学原理并经流体力学软件多次实践模拟得出的方法，导流板(1)设置在反应器前部烟道处，采用3块均匀布置的弧度直板，缓冲了还原剂氨与烟气的混合，使得进入反应器的流速均匀；导流板(2)设置在反应器上方，采用9块非均匀布置的弧度直板，进一步优化反应器内部气体的混合，均匀流速与压力分布，反应器内部无涡流产生；整流器(3)布置在第一层催化剂上，其布置与催化剂模块单元相对应，使得进入催化剂反应的气体更为均匀的与催化剂表面接触，达到充分反应，提高脱硝效率，进而优化反应器内部装置设计的目的。 

本发明所述的导流板与整流器装置结构简单，设计便捷，可提高π型脱硝反应器的脱硝效率、促进催化剂有效利用、提高催化剂使用寿命。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的导流板与整流器示意图。 

图2是脱硝反应器图。 

图3是反应器内催化剂俯视图。 

图中1.反应器前部烟道导流板，2.反应器上方导流板，3.整流器，4.催化剂层，5.反应器前部烟道，6.喷氨装置，7.反应器本体，8.反应器前部烟道对角线，9.反应器上方对角线，10.反应器内弯烟道90℃弯角弧度，11.催化剂单元，12.整流器格子。 

具体实施方式