[发明专利]一种烟气脱硝喷氨装置

说明书

技术领域

本发明属于烟气脱硝系统技术领域，具体涉及一种适用于烟气选择性催化还原脱硝工艺的烟气脱硝喷氨装置。

背景技术

目前，国内外电厂应用最广泛的烟气脱硝技术是选择性催化还原工艺（SCR），其主要原理是：在催化剂的作用下，使还原剂（一般用氨气与空气混合气体）与锅炉尾部烟气中的氮氧化物充分混合并反应，生成氮气和水，达到脱硝目的。该工艺中使用的还原剂需通过相应的喷氨装置均匀喷入烟道与烟气进行混合，还原剂与烟气的均匀混合程度将直接影响到脱硝系统的运行效率和运行效果，当混合效果不佳时会出现脱硝效率低、氨逃逸率高、空预器运行阻力增大等不利影响，严重的还会影响锅炉主机的安全稳定运行。

在现有技术中通常采用的喷氨装置基本为喷嘴式，且一般都布置在同一平面内，在实际应用中发现诸多不足：首先，喷氨的效果主要取决于单位面积内的喷嘴数量，当脱硝效率要求较高时，需要配置大量的喷嘴，结构复杂，制造和维护成本高，缺乏经济性；其次，当喷嘴的布置数量受到限制时，如要满足较高的混合要求，往往需要在喷氨装置后安装强制混合装置，这种结构会增加烟道的直段长度空间，受到场地条件的制约；第三，受大经济环境影响，电厂需要经常进行调峰发电，使锅炉变负荷运行日趋频繁，传统的喷嘴式喷氨装置在低负荷工况下喷氨效果不佳，因此，由于装置缺乏可调性，对变负荷工况的适用性不强。

发明内容

本发明旨在提供一种喷氨区可分割成若干独立可控区域的锥孔式分层可调一种烟气脱硝喷氨装置技术方案，以克服现有技术中存在的问题。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，包括一组主管，其特征在于主管沿烟气方向分层布置，每一布置层内的主管等距平行设置且分别与烟气方向垂直，各主管两侧对应设置一组与其垂直相接、平行排列的支管，与烟气方向平行的同一垂直面内的支管构成阶梯状结构，前后对应支管上以与其相接的主管为中心对称设置锥形喷射孔。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于所述主管尾端分别连接设置盲板，各主管的入口端分别通过连接法兰与连接管连接配合，连接管与烟道壁穿接配合，其入口端连接设置调节阀。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于所述的同一层内的支管的左右向排列间距H与锥形喷射孔的前后向排列间距L相同。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于所述的锥形喷射孔配合设置在支管的背风面、采用柱形段和锥形段结合的锥孔结构。 

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于所述的锥形喷射孔配合设置在支管的背风面，且在同一圆周面上以中垂线为中心对称设置两个锥形喷射孔构成喷射孔组。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于所述的主管的设置层的间距为200～400mm。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于所述主管的流通面积为该主管上所连接的支管的流通面积之和的1.5～3.0倍，优选为1.6～2.0倍；所述支管的流通面积为该支管上所设置的锥形喷射孔入口端流通面积之和的2.0～5.0倍，优选为2.5～4.0倍。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于所述主管沿烟气方向布置两层及两层以上，每一层内等距平行设置的主管为两根及两根以上，每一主管上前后对应设置的支管为两组及两组以上。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于所述的锥形喷射孔采用柱形段和锥形段结合的锥孔结构，柱形段对应的喉径d为4～10mm、优选6～8mm，锥形段对应的喷射扩散角α为15°～45°、优选20°～35°，同一圆周面上两个锥形喷射孔之间的中心线夹角β为60°～150°、优选80°～120°。

所述的一种烟气脱硝喷氨装置，其特征在于每一支管上所设置的喷射孔组为两组及两组以上。

上述的一种烟气脱硝喷氨装置，构思新颖、结构合理，可广泛应用于大型火电厂、水泥厂、钢铁厂等行业窑炉的SCR烟气脱硝系统，能根据实时反馈的烟气流动信息的变化及时调节不同喷射区内的还原剂喷射流量，动态维持不同喷射区内还原剂与烟气流体间的最佳匹配和混合效果，具有易于调节、负荷适应性强、喷氨均匀、混合效果好及结构简单、安装维护方便、建造和运行成本低等特点，为SCR脱硝装置的高效稳定运行提供保障。 

附图说明

图1为本发明连接结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视结构示意图；

图3为图1中B-B向剖视结构示意图；

图4为图1中C-C截面结构示意图；

图5为使用本发明三层布置时装置下游1米处的还原剂浓度分布图；