[发明专利]烟气脱硝喷氨混合系统及其静态混合器

说明书

本发明公开了一种静态混合器，其设置在烟道中，该静态混合器为一层或多层，每一层包括：多个导流组件，其均匀地分布在烟道中，多个导流组件引导烟气发生水平碰撞；以及集灰组件，其与烟道的内壁密封连接，集灰组件在导流组件之间形成集灰槽，经水平碰撞后，烟气中的粉尘落入集灰槽，烟气沿烟道向上流动。本发明还公开了一种烟气脱硝喷氨混合系统。本发明通过设置导流组件改变烟气流向，相邻导流组件的两股烟气发生互相撞击实现烟气除尘，可有效去除烟气中粒径较大的粉尘颗粒；本发明的静态混合器还能够有效阻隔上方烟道掉落的大块粉尘，避免下方氨气喷嘴堵塞。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，特别涉及一种烟气脱硝喷氨混合系统及其静态混合器。

背景技术

目前，烟气脱硝方法中，应用最为广泛的是选择性催化还原（SCR）脱硝技术。SCR脱硝技术的主要原理是将还原剂氨喷入280℃~420℃的烟气中，并与之混合均匀，在催化剂的作用下，NH₃把烟气中的NO_x还原成无毒、无污染的氮气和水，从而实现混合气体脱除NO_x的目的。

烟气脱硝效率和NH₃逃逸率是SCR 脱硝技术的两个核心性能指标。研究表明，SCR反应器内横截面上混合气体的流场均匀性是保证SCR脱硝反应完全、提高脱硝效率和氨利用率，以及保持较低氨逃逸率的关键因素。混合气体流场均匀性主要包括气体速度分布均匀性和还原剂NH₃浓度分布均匀性两个方面。

现有技术中，调节SCR催化剂床层入口混合气体流场均匀性的主流技术手段是依靠烟气管道内布置的喷氨混合装置（系统）及其下游的导流板（直线型和弧线形）和整流格栅等设备。其中，导流板和整流格栅主要用于气体速度大小均匀分布和速度矢量方向调节，对于NH₃浓度分布调节作用有限；喷氨混合装置（系统）则对气体速度分布均匀性和NH₃浓度分布均匀性两个方面均有理想的效果。因而，喷氨混合装置（系统）的研究和优化成为近年来SCR脱硝技术的科研热点。

GB/T 34339-2017《燃煤烟气脱硝喷氨混合系统》则将喷氨混合系统分为喷氨格栅（AIG）和喷氨静态混合器，AIG的定义是以格栅管道的形式使氨气注入烟道的喷射装置，包括喷氨管道、喷嘴、支撑及配件；喷氨静态混合器的定义是利用一定的固定部件，通过改变氨气与烟气流动状态，使其达到充分混合的装置，从而获得更高的NH₃/NO_x混合效率。典型的喷氨静态混合器有涡流、旋流、纵向涡、V型等结构形式。

喷氨混合系统一般设置于除尘器前，烟气中粉尘含量较高，容易造成喷嘴堵塞，大量粉尘经过喷氨混合系统进入SCR催化剂床层，容易在局部造成催化剂床层孔道堵塞。近几年，受经济增速放缓、环保压力增大等因素影响，燃煤机组、加热炉、焚烧炉、余热锅炉等利用小时数不断下降，长期处于低负荷运行，烟气量减少，喷氨量也随之降低，此时喷嘴更容易堵塞。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种烟气脱硝喷氨混合系统及其静态混合器，从而有效去除烟气中粉尘，减缓烟气脱硝技术中催化剂床层孔道等结构堵塞。

本发明的另一目的在于，提供一种烟气脱硝喷氨混合系统及其静态混合器，从而提高氨气与烟气的混合均匀性、降低氨逃逸率。

本发明的再一目的在于，提供一种烟气脱硝喷氨混合系统及其静态混合器，从而延长烟气脱硝设备的使用寿命。