[发明专利]一种旋流叶片和烟气喷氨脱硝的装置

说明书

技术领域

本发明涉及环保装置技术领域，具体是一种旋流叶片，还是一种烟气喷氨脱硝的装置。

背景技术

锅炉运行中，SCR(selective catalytic reduction)还原剂流量过小，SCR出口烟气中NOx浓度不能达到国家规定的排放标准；还原剂流量过大，其中一部分NH₃未与NOx完全反应，会进一步转化为硫酸氢氨，造成SCR之后的受热面烟道堵塞。因此，在保证SCR出口NOx浓度达标的前提下尽量减少还原剂的使用量，是SCR还原剂流量自动控制的主要目的。

在SCR出口处的烟气中，NOx等气体组分的分布通常很不均匀，锅炉在不同的负荷下运行时，NOx等气体组分的浓度分布情况也不相同，安装在SCR出口截面上某一位置的NOx浓度测点无法代表SCR出口烟气中NOx的平均浓度，这就使得SCR的还原剂流量自动控制系统缺少可靠的监测量，导致该系统不能正常发挥作用。

为了便于理解，将本文所涉及的技术名称进行解释：

SCR(selective catalytic reduction)脱硝：选择性催化还原法脱硝，即在锅炉尾部烟道喷入液氨或氨水，在280℃～420℃和催化剂作用下，烟气中氮氧化物被NH3还原脱除的反应。

均流格栅：布置在SCR反应区前的格栅板，使烟气均匀流过反应区内的催化剂，以提高脱硝反应效率。

省煤器：布置在锅炉尾部烟道内的受热面，用于预加热即将进入锅炉水冷壁的给水。

负压：气体压力低于大气压力的状态。

发明内容

为了解决现有的烟道内还原剂与烟气混合不均匀的技术问题。本发明提供了一种旋流叶片和烟气喷氨脱硝的装置，该旋流叶片为侧向进风结构，通过优化设计其中的导流片，可以使该旋流叶片在无需外加动力和能量的情况下使烟道截面上气体组分浓度分布趋于均匀。在不增加NOx测点数量的前提下，发挥还原剂流量自动控制的作用，实现脱硝系统优化运行。

本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：一种旋流叶片，包括两个相互平行的第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板之间均匀分布有多个导流片，第二隔板的中部含有出风口，相邻的两个导流片的外端之间为进风口，两个导流片的内端之间为内出口，气流能够依次经过进风口、内出口和出风口后流出该旋流叶片。

所有的导流片的内端均位于第一个圆形上，该第一个圆形为该旋流叶片的内径，所有的导流片的外端均位于第二个圆形上，该第二个圆形为该旋流叶片的外径，该第一个圆形的圆心和该第二个圆形的圆心重合；

导流片在第一隔板上的投影为极坐标方程

在该极坐标方程中r为导流片上的任意一点到该第一个圆形圆心的距离，单位为mm；r₁为该第一个圆形的半径，单位为mm；r₂为该第二个圆形的半径，单位为mm；θ为导流片上的任意一点与该导流片的内端之间对应的圆心角，单位为°；为导流片的外端与该导流片的内端之间对应的圆心角，单位为°；β₁为经过导流片的内端处的切线与垂足为该导流片的内端且垂直于经过该导流片的内端的该第一个圆形半径的直线之间的夹角，单位为°；β₂为经过导流片的外端处的切线与垂足为该导流片的外端且垂直于经过该导流片的外端的该第二个圆形半径的直线之间的夹角，单位为°。

r₁：r₂的比值为0.3～0.8。

为40°～120°。

β₁为0°～45°。

β₂为0°～45°。

一种烟气喷氨脱硝的装置，包括烟道，在烟道内沿着烟气的流动方向依次设置有旋流叶片和反应区催化剂，该旋流叶片为上述的旋流叶片，旋流叶片和反应区催化剂之间还设有用于向烟道内喷射还原剂的还原剂喷射口，旋流叶片的出风口朝向还原剂喷射口。

在烟道内，还原剂喷射口和反应区催化剂之间设有均流格栅或导流叶片，还原剂喷射口连接有还原剂供应管线和稀释风供应管线，反应区催化剂的下游设有NOx浓度测点。

本发明的有益效果是：

1、使SCR出口NOx浓度测点与截面平均浓度接近，实现还原剂流量的自动控制；

2、不增设NOx浓度测点和自动调节机构，投资成本低，系统可靠性高；

3、不受锅炉负荷变化的影响，自适应性强；

4、结构简单，对安装空间的要求低，特别适用于现役锅炉改造。

附图说明