[发明专利]使脱硝流场喷氨截面烟气流速均匀化的装置

说明书

本发明提供了使脱硝流场喷氨截面烟气流速均匀化的装置，包括从省煤器出口端到SCR反应器入口端之间的连接烟道，所述连接烟道具体包括：等截面平流段，变截面平流段，转弯室，上升段，上升段顶部至SCR反应器入口端段，本专利可以对从省煤器出口端到SCR反应器入口端之间的连接烟道流场进行有效优化，特别对所述上升段喷氨截面处的烟气流动进行有效优化；使脱硝流场喷氨截面烟气流速均匀化、烟气流速分布的相对标准偏差小；从而减少喷氨量分区可调的喷氨格栅调整难度，提高喷氨截面烟气氨氮比的一致性；进而能够解决因氨氮比分布不均匀造成的SCR脱硝装置氨逃逸偏高、下游空气预热器硫酸氢氨堵塞等问题。

技术领域

本发明涉及一种烟气流速均匀化装置，尤其是一种结构简单可靠，设计巧妙，烟气流速均匀化效果好的使脱硝流场喷氨截面烟气流速均匀化的装置。

背景技术

从2014年7月1日起，全国火电厂全部开始强制性实施烟气脱硝；其中SCR烟气脱硝是应用最多的一项脱硝技术。随着SCR脱硝装置的广泛运行，逐渐显现出一些问题；其中因SCR脱硝装置氨逃逸偏高造成的SCR下游空气预热器硫酸氢氨堵塞，致使火电厂不能满负荷运行，是最迫切需要解决的问题之一。

SCR脱硝装置一般安装在锅炉尾部烟道的省煤器出口端与空气预热器入口端之间。为防止烟尘在省煤器烟道内沉积，省煤器烟道内烟气流速通常设计比较高、省煤器出口端截面积设计比较小；为保证烟气与SCR反应器内催化剂有足够的反应时间、防止SCR催化剂磨损，SCR反应器内部的烟气流速通常设计比较低、反应器的宽、深尺寸设计比较大，反应器入口端截面积设计比较大。

从省煤器出口端到SCR反应器入口端之间的连接烟道要完成烟道从截面积比较小到截面积比较大的转换；还要在连接烟道内实现氨气加入以及同烟气的掺混。通常，烟道的扩张和氨气的加入是通过以下三步实现的：1、在对接省煤器出口的连接烟道水平段实现烟道宽度方向的扩张。由于现阶段我国火电厂SCR脱硝装置多为后期加装，安装空间受限；通常一台炉还需要配置有2台脱硝反应器，2台脱硝反应器间还需要留有检修空间，造成连接烟道的水平段多呈现不规则梯形急速扩张。2、水平烟道实现宽度方向扩张后，通过一个向上转弯的转弯室进入上升烟道；在上升烟道内，通过喷氨格栅等措施将氨气加入到烟气中。3、上升烟道顶部，再通过一个180度转弯，在转弯过程中，实现连接烟道在深度方向的扩张，最终将连接烟道扩张到与SCR反应器入口端尺寸相同，并连接到SCR反应器入口端。

烟气自省煤器出口端始，历经一个急速扩张的水平段和一个向上转弯的转弯室对流场扰动，至上升段喷氨截面处时，烟气流速在整个喷氨截面上呈现极不均匀状态。对极不均匀流速流场在烟道内实施喷氨，即使采用喷氨量分区可调的喷氨格栅技术，也很难使喷氨后的烟气在烟道横截面上各处氨氮比一致；而且在此处形成的这种氨氮比分布不均匀，若让其重新均匀，目前理论和实践上还缺乏十分有效的办法。

这种氨氮比分布不均匀的烟气进入SCR反应器后，氨气浓度偏高的部位会由于氨过剩而出现氨逃逸。逃逸的氨与烟气中存在的三氧化硫和水反应，会生成气态的硫酸氢氨；烟气在通过SCR脱硝装置下游的空气预热器时，因为烟气温度降低，从230摄氏度开始，硫酸氢氨开始以液态形式在空气预热器表面凝结，并黏附飞灰、堵塞空气预热器，致使火电厂不能正常运行。

因此，使脱硝流场喷氨截面烟气流速均匀化，已经成为迫在眉睫的任务。

发明内容

本发明的目的是提供一种使燃煤电厂脱硝流场喷氨截面烟气流速均匀化的技术，从而提高喷氨截面烟气氨氮比的一致性。本发明能够解决因氨氮比分布不均匀造成的SCR脱硝装置氨逃逸偏高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

使脱硝流场喷氨截面烟气流速均匀化的装置，包括从省煤器出口端到SCR反应器入口端之间的连接烟道，所述连接烟道具体包括：

等截面平流段，所述等截面平流段的一端与省煤器出口端对接相连，其另一端与变截面平流段入口端对接相连；