[实用新型]一种用于SCR脱硝系统的喷氨装置

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种用于电厂SCR脱硝系统的喷氨装置。

背景技术

近年来，随着国民经济的快速发展，化石能源消费量逐年增加，氮氧化物排放量不断增长。据统计，我国氮氧化物排放总量巳经由2005年的1910万吨上升至2008年的2000万吨，排放量位列世界首位；2011年我国氮氧化物棑放总量继续上升至2404万吨，氮氧化物排放量已经远远超出环境承载能力。在我国电力行业是氮氧化物排放的最主要来源，近年来，随着我国电力行业的持续发展，火电厂氮氧化物排放量呈现不断增长的态势，按照目前的排放控制水平，到2020年火电厂的氮氧化物量将达1234万吨。由此可见，火电厂氮氧化物的排放对生态环境的影响将越来越严重，实现火电厂氮氧化物减排是氮氧化物排放总量控制的关键。

随着我国对环境保护政策要求的逐年提高，火电机组排放烟气中的NO_x已纳入严格监管，进行高效的、可靠的、经济的烟气脱硝已刻不容缓。选择性催化还原法(SCR)的烟气脱硝技术因具有很高的脱硝率（可达90%以上）、技术可靠、结构简单且氨气逃逸率小等优点，已成为燃煤电站锅炉控制NO_x排放的主要选择。SCR脱硝方法拥有众多优点，但实际运行过程中，SCR脱硝系统还存在诸多缺陷和技术问题，例如SCR脱硝系统实际运行中由于喷氨不均造成下游空预器堵塞、冷端低温腐蚀及电除尘极板粘灰等问题，严重影响机组的稳定运行和带负荷能力，甚至造成非计划停机等严重后果。

国电集团95%以上的燃煤机组喷氨系统采用的是涡流式静态混合喷射技术，该技术是利用涡流板产生驻涡，使氨气在驻涡区自由扩散后与烟气混合，保证氨气与烟气充分混合后，在催化剂的作用下将烟气中的NO_x催化还原成N₂和H₂O。该技术结构简单可靠，喷氨管不容易堵塞，但对脱硝系统进行喷氨优化调整过程发现，大部分涡流板式脱硝系统出口沿烟道深度方向NO_x浓度偏差较大，而涡流板喷氨系统只能对烟道的宽度方向进行喷氨量的调整，对烟道深度方向NO_x浓度分布偏差大的问题无法调整，导致脱硝出口NO_x分布均匀性较差，氨逃逸率较高，是导致喷氨优化后空预器堵塞问题不能彻底解决的重要原因。通过进一步分析脱硝系统出口烟道深度方向NO_x偏差较大的问题得知，由于涡流式静态混合喷氨系统中的涡流混合器是固定式的，一旦安装就位就无法调整，且背流面处于涡流静压区，表面积灰严重，驻涡区域后移，严重影响氨气的自由扩散和混合效果，导致催化剂入口截面上氨气浓度分布的均匀性远偏离设计值，使氨逃逸量增加。

总结现有涡流喷氨装置存在的问题，如下：

1、由于涡流板的背面存在涡流区，此区域积灰严重，长时间运行后积灰严重板结成大块，机组运行期间无法清除。

2、由于涡流板的积灰问题，影响氨气的扩散和混合效果，导致脱硝出口NOx浓度沿烟道深度方向严重不均，大部分区域NOx浓度分布呈现靠锅炉侧NOx浓度高，靠除尘器侧NOx浓度低的特点。而导致烟道深度方向NOx浓度低的区域NH3逃逸量较大，导致空预器冷端堵塞严重，甚至严重影响机组带负荷能力，使机组安全存在重大隐患。

3、涡流板固定在烟道内支座上，布置角度固定，不能根据需要进行调整角度。

4、当稀释风采用一次风时，由于灰尘和氨混合结晶，容易堵塞喷氨阀堵，导致脱硝出口沿烟道宽度方向NOx分布不均，且运行过程无法处理。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够较小烟道深度方向NO_x浓度偏差的喷氨装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于SCR脱硝系统的喷氨装置，包括摆动控制机构、支撑梁、涡流混合器和喷氨管、氨气和空气混合气母管；氨气和空气混合气母管通过喷氨管伸入烟道内；支撑梁固定在烟道内；涡流混合器的正面可转动地设于支撑梁上，背流面位于喷氨管的管口正下方；涡流混合器的一端与摆动控制机构的一端相连，摆动控制机构的另一端伸出烟道外。

涡流混合器的正面中心位置处设有支撑吊耳，边缘处设有摆动吊耳；支撑吊耳与立柱转动相连，并通过立柱与支撑梁相连；摆动控制机构包括连杆机构和手轮；摆动吊耳通过连杆机构与手轮相连；手轮设于烟道外侧。

连杆机构包括三段铰接的Z字形连杆和支柱；Z字形连杆的中间端与支柱转动相连；Z字形连杆一端与摆动吊耳铰链，另一端与手轮杆铰链，手轮杆一端伸出烟道与手轮固定相连。