一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器制造技术

本发明专利技术公开了一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器，包括均匀设置在烟道截面上的横支撑梁，所述横支撑梁上垂直均匀设置多个纵支撑梁，在所述横支撑梁和纵支撑梁的十字交叉口下方设置混合器单元，所述混合器单元包括均匀设置在十字交叉口下方四个方位上的四个旋流片和设置所述旋流片下方的两个喷氨管，所述每个喷氨管上均设置两个喷嘴，所述每两组混合器单元之间设置分隔板。该静态混合器可将烟道断面上的氮氧化物与氨气大面积混合均匀，还能减少内部支撑结构的数量和质量，减少喷氨格栅中喷氨管和喷嘴的数量，结构简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器
本专利技术涉及燃煤电厂烟气脱硝
，尤其是涉及一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器。
技术介绍
目前，SCR脱硝技术作为燃煤电厂烟气脱硝的主流工艺而大量应用，SCR脱硝技术向烟气中喷射氨气作为还原剂，在与烟气中的氮氧化物（NOx）进行充分混合后，在催化剂的作用下将氮氧化物分解成水和氮气。在这一工艺流程中，催化剂上层烟气中的氮氧化物与还原剂-氨气的充分混合和浓度场均匀性至关重要，在NH3/NOx过高的地方，氨逃逸率会升高，在NH3/NOx过低的地方，脱硝效率得不到保证。另外，在烟道断面中氮氧化物浓度并不是均匀分布的。因此，要将氮氧化物与氨气在烟道断面中充分混合均匀，需借助安装在烟道中的静态混合器。中国专利申请号201420092177.4公开了一种切向式双涡流SCR混合器，其利用梯形板造成瞬态发卡涡、纵向涡等使得喷入相邻纵向涡对中的还原剂乘着向前流动的涡流，经过瞬态的发卡涡强化混合，使还原剂到达催化剂上层浓度分布均匀。该装置安装在SCR反应器扁长型的入口直段，由于单排安装，不适用于烟道尺寸过大，否则该种混合器尺寸较大，不利于烟道断面上氮氧化物的充分混合。在烟道较为扁长的情况下，该种混合器尺寸较小且安装数量较多，也不利于烟道断面上氮氧化物的充分混合。中国专利申请号201310172323.4公开了一种具有两级混合器的喷射器栅格。其通过第一级和第二级混合板将配备的四喷嘴栅格喷出的氨气与烟气进行充分混合；第一级和第二级混合板不但其数量多，而且其结构复杂，还需要大量内部支撑结构，配备的四喷嘴栅格同样需要大量支撑结构，结构复杂，成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器，该静态混合器可将烟道断面上的氮氧化物与氨气大面积混合均匀，还能减少内部支撑结构的数量和质量，减少喷氨格栅中喷氨管和喷嘴的数量，结构简单，成本低。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器，包括均匀设置在烟道截面上的横支撑梁，所述横支撑梁上垂直均匀设置多个纵支撑梁，在所述横支撑梁和纵支撑梁的十字交叉口下方设置混合器单元，所述混合器单元包括均匀设置在十字交叉口下方四个方位上的四个旋流片和设置所述旋流片下方的两个喷氨管，所述每个喷氨管上均设置两个喷嘴，所述每两组混合器单元之间设置分隔板；所述烟道长为L1，宽度为L4，靠近两侧烟道壁的喷氨管与烟道壁之间距离为L2，喷氨管之间的距离为2L2，喷嘴与烟道壁之间距离为L3，喷嘴之间的距离为2L3，所述L2=1/8L1，L3=1/4L4；所述旋流片为四边形结构，上边与下边夹角α为30°-60°，上边与左邻边垂直，厚度t为6-12mm，上边长S2为1.0L3-2.0L3，下边长S3为0.4S2-0.6S2，左邻边长H2=S2+S3；所述喷氨管管径D=喷氨量/氨流速，喷嘴长度H3=1.2D-1.5D，所述旋流片下边距喷氨管距离H1=8H3-10H3。进一步的，所述四个旋流片的倾斜方向一致，与来流烟气夹角β为45-65°。进一步的，所述旋流片采用耐磨耐腐蚀的金属制成。进一步的，所述四个旋流片的左邻边与相近的烟道壁或分隔板固定连接。进一步的，所述混合器单元中的四个旋流片的下边延长线交于一点。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中的旋流片是金属材质的四边形板，在横支撑梁和纵支撑梁的十字交叉口下方的四个方位上均匀分布，且倾斜方向一致，与来流烟气呈45-65°夹角，当烟气通过旋流片时，在旋流片的导流作用下，烟气发生偏斜。其中旋流片上边与下边夹角α为30°-60°，上边与左邻边垂直，厚度为t为6-12mm，且上边、下边以及左邻边的长度均根据烟道的长度和宽度进行设计，另外混合器单元中的四个旋流片的下边延长线交于一点，这种结构的目的是：在四片旋流片的作用下，经喷氨管输送到旋流片的下方的氨气与来流烟气以四片旋流片为中心轴进行相互影响，最终形成旋流体并在烟气惯性作用下，向上流动，完成在一组混合单元截面区域的完全混合。同时，氨气随着烟气前进的旋流不断混合，使得NH3在烟道截面上浓度均匀分布，与烟气混合更加均匀。2、本专利技术每组混合器单元下方设置两个喷氨管，其中喷氨管的管径D=喷氨量/氨流速，可以确保氨气与烟气等速喷出，在流经旋流片的过程中，能够充分且均匀得扩散在旋转体气流。喷嘴长度H3=1.2D-1.5D，旋流片下边距喷氨管距离H1=8H3-10H3，这种设计可以确保在较少喷氨管和喷嘴的情况下，使氨气和烟气达到充分的混合，没有混合死角，本专利技术混合器单元与传统AIG布置形式相比，仅在旋流片下方设置喷氨喷嘴，可减少喷氨格栅中喷氨管和喷嘴的数量，从而使烟道内部支撑结构的数量和重量也相应降低。3、本专利技术中的每组混合器单元中的四个旋流片的左邻边与相近的烟道壁或分隔板固定连接，即四个旋流片的左邻边临近烟道壁时与烟道壁固定连接，临近分隔板时，与分隔板固定连接，而分隔板的两端也与烟道壁固定连接，安装方式充分利用烟道壁作为支撑结构，可增强结构的稳定性。附图说明图1为实施例1的立体结构示意图；图2为实施例1中的旋流片的主视图；图3的图1的主视图；图4为图1的左视图；图5为图1的俯视图。图中：1-横支撑梁，2-纵支撑梁，3-喷氨管，4-喷嘴，5-旋流片，6-分隔板，7-烟道壁，8-十字交叉口。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1如图1-5所示，一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器，包括均匀设置在烟道截面上的横支撑梁1，横支撑梁1水平方向上垂直均匀设置多个纵支撑梁2，本实施例中烟道截面长度L1=6000mm，L4=3000mm，本实施例中纵支撑梁为2个，在横支撑梁1和纵支撑梁2的十字交叉口8下方设置混合器单元，其中混合器单元包括设置在十字交叉口8下方四个垂直方位上的四个旋流片5和设置旋流片5下方的两个喷氨管3，每个喷氨管3上均设置两个喷嘴4，每两组混合器单元之间设置分隔板6。如图3所示，喷嘴4与烟道壁7之间距离为L3，本实施例中L3为750mm，两个喷嘴之间的距离为2L3为1500mm，靠近两侧烟道壁7的喷氨管3与烟道壁7之间距离为L2为750mm，而喷氨管3之间的距离为1500mm。其中四个旋流片5采用不锈钢制成的，旋流片5为四边形结构，上边与下边夹角α为30°-60°，本实施例α为45°，上边与左邻边垂直，厚度为t为6-12mm，本实施例中t为10mm，上边长度S2为1300mm，下边长度S3为700mm，左邻边长度H2=2000mm，旋流片5上端与横支撑梁1或纵支撑梁2固定，倾斜方向一致，均与来流烟气夹角β为45-65°，本实施例中β为50°，且混合器单元中的四个旋流片5的下边延长线交于一点，其左邻边与相近的烟道壁7或分隔板6固定连接，即旋流片左邻边临近烟道壁时与烟道壁焊接，临近分隔板时与分隔板焊接，这种结构设计，是为了使氨气与来流的烟气以四片旋流片为中心轴形成旋流体并在烟气惯性作用下，向上流动，完成在一组混合单元截面区域的完全混合，无死角。本实施例中喷氨管3管径D为89mm，喷嘴长度H3为120mm，所述旋流片5下边距喷氨管距离H1为1000mm。将本专利技术实施例1中的旋流片式静态混合器应用于某燃煤电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器，其特征在于：包括均匀设置在烟道截面上的横支撑梁（1），所述横支撑梁（1）上垂直均匀设置多个纵支撑梁（2），在所述横支撑梁（1）和纵支撑梁（2）的十字交叉口（8）下方设置混合器单元，所述混合器单元包括均匀设置在十字交叉口（8）下方四个方位上的四个旋流片（5）和设置所述旋流片（5）下方的两个喷氨管（3），所述每个喷氨管（3）上均设置两个喷嘴（4），所述每两组混合器单元之间设置分隔板（6）；所述烟道长为L

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝用旋流片式静态混合器，其特征在于：包括均匀设置在烟道截面上的横支撑梁（1），所述横支撑梁（1）上垂直均匀设置多个纵支撑梁（2），在所述横支撑梁（1）和纵支撑梁（2）的十字交叉口（8）下方设置混合器单元，所述混合器单元包括均匀设置在十字交叉口（8）下方四个方位上的四个旋流片（5）和设置所述旋流片（5）下方的两个喷氨管（3），所述每个喷氨管（3）上均设置两个喷嘴（4），所述每两组混合器单元之间设置分隔板（6）；所述烟道长为L1，宽度为L4，靠近两侧烟道壁（7）的喷氨管（3）与烟道壁（7）之间距离为L2，喷氨管（3）之间的距离为2L2，喷嘴（4）与烟道壁（7）之间距离为L3，喷嘴（4）之间的距离为2L3，所述L2=1/8L1，L3=1/4L4；所述旋流片（5）为四边形结构，上边与下边夹角α为30°-60°，上边与左邻边垂直，厚度t为6-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛睿，张营帅，刘综绪，徐乃宾，郭志成，任利明，张步庭，周海远，黄永志，马帅，郝振良，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，河南恩湃高科集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41