[发明专利]一种船用SCR系统反应器导流装置

说明书

本发明公开了一种船用SCR系统反应器导流装置，装置安装于反应器进口方接圆的扩张腔中，包括空心圆锥台形状的内部导流筒，内部导流筒的外圆锥面上设有多组呈环形阵列分布的内部分流板，内部导流筒与多组内部分流板一体成型，多组内部分流板均呈阶梯状，多组内部分流板上固定套设有与内部导流筒同轴设置的进口导流环、中间导流环和出口导流环。本发明的内部导流筒的侧面和中间具有间隙的导流环的侧面均为同轴锥形面，形成多层曲面结构，可改善气流的径向不均匀性，废气气流呈放射状被均匀扩散；而进出口分流板和内部分流板将多层曲面结构划分为周向的多个等面积的区域，改善因轴向气流的互扰导致的不均匀性。

技术领域

本发明属于反应器导流装置，具体涉及一种船用SCR系统反应器导流装置。

背景技术

选择性催化还原技术(SCR)是船用柴油机NOx排放后处理的主流技术，衡量SCR脱硝系统性能的两个重要指标是脱硝效率和NH₃的逃逸率。这两个指标受诸多因素的综合影响，其中之一就是从扩张腔进入SCR反应器催化剂层的混合气体的出口速度均匀程度。没有气体导流装置，混合气体相当于经过管径由小变大的过程，这时不同位置的速度会发生变化，如果废气进入催化剂孔道的流速不均匀，那么速度过高的区域会有部分废气来不及反应就被排出，而速度过低区域的催化能力得不到充分利用，从而使反应器的性能下降。因此，反应器前段扩张腔内的气体导流装置至关重要，直接影响到脱硝效率和催化剂的使用寿命。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种船用SCR系统反应器导流装置，该装置出口流速均匀，压力损失小，能在确保SCR系统正常运行基础上，保证混合气体经过管径由小变大的过程，不同位置处的混合气体能速度一致的进入反应器的催化剂层，有效解决了废气进入催化剂孔道的流速不均匀的问题。

技术方案：本发明一种船用SCR系统反应器导流装置，所述装置安装于反应器进口方接圆的扩张腔中，包括空心圆锥台形状的内部导流筒，所述内部导流筒的外圆锥面上设有多组呈环形阵列分布的内部分流板，内部导流筒与多组内部分流板一体成型，多组所述内部分流板均呈阶梯状，多组内部分流板上固定套设有与内部导流筒同轴设置的进口导流环、中间导流环和出口导流环，所述中间导流环分别与进口导流环和出口导流环之间具有一定间隙，所述进口导流环的侧面设有多组与内部分流板位置相对应的进口分流板，所述进口分流板呈环形阵列分布在进口导流环的侧面且进口分流板与进口导流环一体成型，所述出口导流环的侧面设有多组与内部分流板位置相对应的出口分流板，所述出口分流板呈环形阵列分布在出口导流环的侧面且出口分流板与出口导流环一体成型。

进一步的，所述内部导流筒的外圆锥面与进口导流环、中间导流环和出口导流环之间的空间被多组内部分流板分割成多组体积相同的第一区域；所述反应器进口方接圆的扩张腔内壁与进口导流环、中间导流环和出口导流环之间的空间被多组进口分流板和出口分流板分割成多组体积相同的第二区域；所述内部导流筒的空腔为第三区域；多组所述第一区域中任意一个第一区域的进出口面积比、多组第二区域中任意一个第二区域的进出口面积比和第三区域的进出口面积比均相等，且垂直于内部导流筒轴线平面内的多组第一区域中任意一个第一区域的面积、多组第二区域中任意一个第二区域面积和第三区域的面积均相等。进出口分流板和内部分流板将反应器进口方接圆扩张腔划分为周向的多个等面积的区域，等速度混合气体分别进入进出口面积比相等的第一区域、第二区域和第三区域，保证进入方形反应器的废气是均匀等速度的。

进一步的，所述进口导流环和出口导流环分别位于内部分流板的两端，且进口导流环和出口导流环之间的中间导流环数量为一或多个。中间导流环的数量随着导流装置的大小而变化。

进一步的，多个所述中间导流环中相邻的中间导流环之间具有一定间隙。