一种适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统技术方案

一种适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统，包括旋涡混合装置，所述旋涡混合装置安装在烟道内，旋涡混合装置与烟道的轴线垂直设置，旋涡混合装置包括框架和数个混合单元，混合单元包括六个叶片和一个共轴，六个叶片均匀环形阵列分布于共轴的外周，混合单元设于框架上的圆形通孔内，共轴设于圆形通孔的中心；烟道连接SCR反应器，旋涡混合装置与SCR反应器之间的风道内设有还原剂喷管口；该适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统在烟道内设置旋涡混合装置，利用烟气形成的旋涡对还原剂氨进行充分混合，同时还原剂喷管数量相应减少且口径增大、喷嘴无堵灰风险，无需维护，有效地提高了脱硝效率，值得大力推广。

Vortex type gas mixing system suitable for SCR denitrification

Suitable for SCR denitration vortex type gas mixing system includes vortex mixing device, the vortex mixing device is installed in a flue, the vertical axis vortex mixing device and set flue, vortex mixing device comprises a frame and a plurality of mixing unit, mixing unit includes six blades and a coaxial, six blade uniform the ring array distribution in coaxial peripheral, circular through hole mixing unit positioned on the frame, a coaxial circular through hole in the center of the SCR reactor; the flue connection between air duct, vortex mixing device and SCR reactor equipped with a reducing agent nozzle outlet; the suitable SCR denitration vortex type gas mixed vortex system settings mixing device in the flue gas, formed by vortex on the reducing agent of ammonia is fully mixed, while reducing agent nozzle diameter increases, and reduce the number of the corresponding nozzle without clogging The risk, without maintenance, effectively improves the denitrification efficiency, and is worth popularizing.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统
本技术涉及SCR脱硝
，尤其是一种适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统。
技术介绍
传统的氨格栅式混合器，将喷氨格栅安装于通向SCR反应器的烟道内部，由若干个垂直布置的还原剂喷管和水平布置的还原剂喷管组成，管上设有一定数量喷嘴。每路还原剂喷管都设有调节装置，喷入的氨的分布和烟气中NOx的分布尽量的匹配，使得氨氮摩尔比最优化。然而经过工程运行数据发现，具有以下缺点：一、喷氨格栅喷口小喷嘴堵塞现象时有发生；二、喷氨管道各喷嘴口处喷氨压力沿管道方向呈梯度分布，逐步降低，致使喷氨量不均匀即氨气溶度分布不均匀；综上情况易造成氨气与烟气混合不均匀，从而降低SCR脱硝效率。同时分区数目多、系统调节复杂。综上所述，传统的氨格栅式混合器是利用烟气的自然湍流与氨气进行混合，并未产生扰动，因此混合、均匀效果不显著。
技术实现思路
本技术旨在提供一种在烟道内设置旋涡混合装置，利用烟气形成的旋涡对还原剂氨进行充分混合，有效提高脱硝效率的适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统，包括旋涡混合装置，所述旋涡混合装置安装在烟道内，旋涡混合装置与烟道的轴线垂直设置，旋涡混合装置包括框架和数个混合单元，混合单元包括六个叶片和一个共轴，六个叶片均匀环形阵列分布于共轴的外周，混合单元设于框架上的圆形通孔内，共轴设于圆形通孔的中心；烟道连接SCR反应器，旋涡混合装置与SCR反应器之间的风道内设有还原剂喷管口。作为本技术的进一步方案：所述叶片为弧度梯形叶片，底缘呈弧形，外缘宽度大于内缘宽度。作为本技术的进一步方案：所述旋涡混合装置与烟道法兰连接，框架安装在烟道横截面内侧，框架的边缘为法兰结构。作为本技术的进一步方案：所述框架为耐高温耐腐蚀金属材质。作为本技术的进一步方案：所述叶片的外缘与框架固定连接，叶片和共轴均是固定结构。作为本技术的进一步方案：所述叶片为耐高温耐腐蚀金属材质或耐高温耐腐蚀非金属材质。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统在烟道内设置旋涡混合装置，采用一种旋涡原理来实现氨气与烟气的充分混合，利用旋流产生强制扰动，促进对流扩散过程，加强混合气体之间的分子扩散，使得在催化剂入口横截面处氨气浓度及烟气速度实现分布均匀，从而实现了还原剂氨和烟气充分混合均匀程度，且有效的改善了因氨浓度分布不均出现部分区域过量造成的氨逃逸现象，对催化剂起到保护作用，同时减少了催化剂预装量，延长了催化剂的更替周期，提高了脱硝效率，降低了投资和运行管理成本。本实用设备构造简单，控制简便，调试时间短，使用范围广，成本低，较传统格栅烟气阻力降低。利用烟气形成的旋涡对还原剂氨进行充分混合，同时还原剂喷管数量相应减少且口径增大、喷嘴无堵灰风险，无需维护，有效地提高了脱硝效率。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的旋涡混合装置的结构示意图；图3为本技术的实际效果图。图中：图1中：1-烟气、2-旋涡混合装置、3-还原剂喷管口、4-烟道、5-催化剂层、6-SCR反应器；图2中：21-框架、22-叶片、23-共轴。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，本技术实施例中，一种适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统，包括旋涡混合装置2，所述旋涡混合装置2安装在烟道4内，旋涡混合装置2与烟道4的轴线垂直设置，旋涡混合装置2包括框架21和数个混合单元，混合单元包括六个叶片22和一个共轴23，六个叶片22均匀环形阵列分布于共轴23的外周，混合单元设于框架21上的圆形通孔内，共轴23设于圆形通孔的中心；烟道4连接SCR反应器6，旋涡混合装置2与SCR反应器6之间的风道内设有还原剂喷管口3。上述，叶片22为弧度梯形叶片22，底缘呈弧形，外缘宽度大于内缘宽度。上述，SCR反应器6内设有四层催化剂层5，每层催化剂层5的上方的SCR反应器6的外壁上均开有取样孔。上述，旋涡混合装置2与烟道4法兰连接，框架21安装在烟道4横截面内侧，框架21的边缘为法兰形式。法兰连接便于日后拆卸更换，框架21为耐高温耐腐蚀金属材质。上述，叶片22的外缘与框架21固定连接（可采用焊接的方式或其他固定方式），叶片22和共轴23均是固定结构，处于固定位置，无旋转。弧度梯形叶片22与共轴23按一定的角度规律布置构成，梯形的叶片22混合性能效果显著。对于混合单元的数目、倾斜的角度及叶片22投影重迭度是通过CFD数值计算及模拟实验进行分析依据实际工程工况进行针对性调整，这也是本专利的一个特征，其中混合单元数目、倾斜的角度及叶片22投影重迭度关系到烟气1流过时产生的阻力大小、烟气1气流形成旋流干扰的强弱及旋流混合的持续距离。该装置与还原剂喷管口3位置适中，叶片22为耐高温耐腐蚀金属材质或耐高温耐腐蚀非金属材质。该装置同时起导流作用。总之在实际工程中，要根据烟气1流速(V)、调节混合元件还原剂喷管出口之间的距离(1)及优化氨喷射速度(V')，确保氨气与烟气1的均匀混合扩散。本技术的工作原理及其使用方法：将旋涡混合装置2通过法兰的连接方式安装于烟道4中，由多个混合单元组成，每个混合单元有六个弧度梯形叶片22按照一定角度规律布置，还原剂喷管从烟道4壁插入烟道4内，烟气1从烟道4进口流入，经过装置时由于受倾斜布置且有弧度的梯形叶片22的阻挡作用，加之相邻单元的方向相反，各股烟气1气流通过时分别产生偏移形成多个反方向相互对称旋流，同时还原剂喷管口3朝向烟道4进口使喷入的氨气直接喷向旋流产生处，旋转直径逐渐变大，通过旋流形成的强力旋转扰动使前段烟气1与还原剂喷管口3喷出的稀释后氨气进行混合，相邻混合单元产生的反向对称旋流相互作用促进两种介质进一步充分混合（旋涡原理是通过互换介质位置，涡流扩散进行组分传递，将混合物的不均匀程度降低到耗散涡本身，最终由于分子的扩散作用，实现分子尺度上的均化），一并进入SCR本体进行反应。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统，包括旋涡混合装置，其特征在于，所述旋涡混合装置安装在烟道内，旋涡混合装置与烟道的轴线垂直设置，旋涡混合装置包括框架和数个混合单元，混合单元包括六个叶片和一个共轴，六个叶片均匀环形阵列分布于共轴的外周，混合单元设于框架上的圆形通孔内，共轴设于圆形通孔的中心；烟道连接SCR反应器，旋涡混合装置与SCR反应器之间的风道内设有还原剂喷管口。

【技术特征摘要】
1.一种适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统，包括旋涡混合装置，其特征在于，所述旋涡混合装置安装在烟道内，旋涡混合装置与烟道的轴线垂直设置，旋涡混合装置包括框架和数个混合单元，混合单元包括六个叶片和一个共轴，六个叶片均匀环形阵列分布于共轴的外周，混合单元设于框架上的圆形通孔内，共轴设于圆形通孔的中心；烟道连接SCR反应器，旋涡混合装置与SCR反应器之间的风道内设有还原剂喷管口。2.根据权利要求1所述的适用于SCR脱硝旋涡式气体混合系统，其特征在于，所述叶片为弧度梯形叶片，底缘呈弧形，外缘宽度大于内缘宽度。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娇，刘小波，赵乙名，靳晓涛，
申请(专利权)人：河北恒尚环保设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13