一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅，包括水平布置的母管和与母管连接的支管，在该支管的上半管壁上的两侧，沿支管长度方向各布置一列喷嘴，每列喷嘴为若干个；喷嘴的轴心线经过支管的轴心，并与支管的竖直中心线呈一夹角；每一喷嘴的侧壁上设有若干喷孔。通过优化喷氨格栅上的喷嘴结构和布置方式，使喷氨更加均匀，提高氨气与烟气的混合效果，且可以更有效避免飞灰回落而造成的喷嘴堵塞。

A new type of spray ammonia grille for SCR denitrification system

The utility model provides a novel ammonia injection grid for SCR denitrification system, including horizontal pipe and main pipe and branch connections, on both sides of the branch on the half pipe wall, along the pipe length direction of the layout of a series of nozzles, each column nozzle into a plurality of nozzle axis; the branch line passes through the axis, and forms an angle with the vertical center line of the pipe; the side wall of each nozzle is provided with a plurality of holes. By optimizing the structure and layout of the nozzles on the ammonia grille, the ammonia injection is more uniform, and the mixing effect of ammonia and flue gas is enhanced, and the nozzle blockage caused by fly ash fall down can be avoided more effectively.

【技术实现步骤摘要】
一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅
本技术涉及火电厂烟气脱硝领域，具体涉及一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅。
技术介绍
燃煤电站的脱硝系统已经成为我国NOx气体减排的重要技术措施之一。而选择性催化还原技术(SelectiveCatalyticReduction，SCR)是当前电站脱硝的主流技术，技术最为成熟，应用最为广泛。SCR是指在催化剂的作用下，利用还原剂(主要为液氨、尿素等)“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒害的N2和H2O。在进行合理的工艺设计条件下，NOx反的脱除效率可达90％以上。实现氨气与烟气的均匀混合是SCR设计的关键工艺之一。若因混合不均导致第一层催化剂上方局部区域供氨不足，则影响脱硝效率；若因混合不均导致第一层催化剂上方局部区域供氨过多，则氨逃逸增多，可能造成二次污染及空预期堵塞等严重问题。因此，如何优化设计SCR烟道内喷氨混合装置尤为重要。SCR脱硝技术中的关键设备包括还原剂制备区、反应器及喷氨格栅。其中喷氨格栅的作用便是将经过稀释的氨气喷入烟道中，使其与烟气均匀混合。传统的喷氨格栅通常采用格栅式设计，并设置喷嘴，如图1、图2所示。在喷氨格栅支管3管道上开孔，开孔方向与烟气流向相同，且开孔均匀分布在支管3上，进而均匀分布在整个烟道截面上，开孔上连接小管段作为喷嘴4。含氨空气经过喷嘴4喷射出来，喷射方向与烟气流向相同。通过这种处理方式，结合烟道导流板及下游的混合管，有利于氨气与烟气的均匀混合，还可以避免开孔迎风向时被烟气中的灰尘堵塞。这种方案的问题在于：喷嘴4在烟道截面上仅仅是简单的均匀分布，喷嘴4的开孔较大，而各个喷嘴4的流量差异较大，导致氨气在烟道截面上的分布不均，当烟气以极高的流速(最高能达到15m/s)在烟道中自下而上流动时，很难保证氨气与烟气的均匀混合，最终影响脱硝效率以及对氨逃逸的有效控制。同时，由于SCR本身运行在高含尘区域，烟气中夹带的灰尘，而且堆积在烟道拐角处中的灰尘量极大，由于SCR脱硝系统反应器入口烟道通常采用竖直布置形式，喷嘴4开孔方向为竖直向上，与烟气流向一致，飞灰回落时喷嘴4的堵塞是很难避免的。一旦喷嘴4堵塞，更加影响氨气与烟气的混合效果。
技术实现思路
为克服上述不足，本技术提供一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅，通过优化喷氨格栅上的喷嘴结构和布置方式，使喷氨更加均匀，提高氨气与烟气的混合效果，且可以更有效避免飞灰回落而造成的喷嘴堵塞。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅，包括水平布置的母管和与母管连接的支管，在该支管的上半管壁上的两侧，沿支管长度方向各布置一列喷嘴，每列喷嘴为若干个；喷嘴的轴心线经过支管的轴心，并与支管的竖直中心线呈一夹角；每一喷嘴的侧壁上设有若干喷孔。进一步地，两列喷嘴对称布置或交错布置。进一步地，每列喷嘴沿支管长度方向均匀分布。进一步地，夹角为0°至90°。进一步地，喷嘴为圆筒状。进一步地，喷嘴上端口用堵板完全封堵。进一步地，喷嘴上端口用堵板封堵并在堵板中心开有与侧壁喷孔规格一致的一喷孔。进一步地，该若干喷孔在距喷嘴顶端同等高度的侧壁上沿圆周均布。本技术的有益效果是：喷嘴采用两列且倾斜一定夹角的布置方式，以及在喷嘴上开设多个喷孔，便于在烟气流动通道中形成众多的局部扰流，以一定速度经喷孔喷出的含氨空气在这种对烟气的扰流环境中，能够有更多的机会在烟气中进行扩散、混合，对氨气/烟气的混合强度和均匀度都有极大改善，对提高脱硝效率和降低氨逃逸率有明显效果。附图说明图1为传统喷氨格栅的结构示意图。图2为传统喷氨格栅的喷嘴结构示意图。图3为新型喷氨格栅的喷嘴布置示意图图4为新型喷氨格栅的喷嘴结构示意图。图中：1-烟道壁板；2-母管；3-支管；4-喷嘴；5-喷孔。具体实施方式为使本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。本实施例提供一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅，其母管及支管的布置方式与图1所示的传统喷氨格栅相同，不同之处在于喷嘴的结构及布置方式。图3所示为新型喷氨格栅的喷嘴布置示意图，本新型喷氨格栅的喷嘴4为两列，布置于支管3上半管壁的两侧，沿支管3长度方向可为均匀布置或不均匀布置，本实施例为均匀布置；两列喷嘴4相互之间可为对称布置(两列喷嘴4关于图2中的中线对称)，或交错布置(两列喷嘴4左右错开)，图3为交错布置示意图。图4所示为新型喷氨格栅的喷嘴结构示意图，两列喷嘴4为圆筒状，轴心线(图中所示两条倾斜点划线)经过支管3的轴心，并与支管3的竖直中心线(图中所示竖直点划线)呈有一夹角α，由于轴心线向上为喷嘴4朝向，竖直中心线向上为烟气流向，还可概括为喷嘴4朝向与烟气流向呈α角，α角可选择0°至90°，具体角度根据实际需要而定。需指出的是，0°和90°是两种特殊情况，α角为0°时，可认为两列喷嘴4合并为一列，仍可称之为两列；α角为90°时，两列喷嘴4位于支管3的两侧壁正中间，只有喷嘴4上半位于支管3的上半管壁上，由于这只是一种特殊情况，为便于行文，本技术规定该情况仍可概括为两列喷嘴4处于上半管壁上。如图4所示，在喷嘴4的侧壁上开有若干喷孔5，作为氨气喷射孔，喷嘴4上端口可用堵板完全封堵，这样氨气可以从这些喷孔5向外喷出，还可在堵板的中央开设相同规格的喷孔5，这样氨气也可同时从上端口的喷孔5喷出。需要特别指出的是，喷孔5是必要喷射途径，鉴于侧壁喷孔5的存在，喷嘴4的上端口是完全封堵还是在堵板上开设喷孔5，根据实际需要而定，图4为清楚显示结构，只画出了在堵板上开设喷孔5这一种情况。侧壁上的喷孔5为位于喷嘴4侧壁的同一高度，即距离喷嘴4上端同等距离，也可不位于同一高度，位于同一高度的可沿圆周均布，也可不沿圆周均布，根据需要而定。侧壁的喷孔5的数量可视喷嘴4管径大小及加工条件而定，本实施例选为四个，两两相对，其中两个朝向支管3长度方向，另两个垂直于支管3长度方向。喷孔5存在的优点在于，含氨空气可以一定的速度从各个喷孔5中喷出，在烟道中与烟气充分混合。优点在于：首先，喷孔5大小和数量可调节，数量越多越有利于氨气均匀喷射，越能提高氨气/烟气混合效果；同时，喷孔5越小，流速越快，越有利于避免飞灰堵塞。其次，喷嘴4朝向与烟气流向呈α角，造成局部扰流，增加混合强度和接触时间。在设计时可进行CFD流场模拟，对α角进行调节，并结合实际工况选择能实现最优氨气/烟气混合效果的α角度。本新型喷氨格栅由于采用独特的喷嘴结构及布置方式，便于在烟气流动通道中形成众多的局部扰流，以一定速度经喷孔喷出的含氨空气在这种对烟气的扰流环境中，能够有更多的机会在烟气中进行扩散、混合，对氨气/烟气的混合强度和均匀度都有极大改善，对提高脱硝效率和降低氨逃逸率有明显效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅，包括水平布置的母管和与母管连接的支管，其特征在于，在该支管的上半管壁上的两侧，沿支管长度方向各布置一列喷嘴，每列喷嘴为若干个；喷嘴的轴心线经过支管的轴心，并与支管的竖直中心线呈一夹角；每一喷嘴的侧壁上设有若干喷孔。

【技术特征摘要】
1.一种用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅，包括水平布置的母管和与母管连接的支管，其特征在于，在该支管的上半管壁上的两侧，沿支管长度方向各布置一列喷嘴，每列喷嘴为若干个；喷嘴的轴心线经过支管的轴心，并与支管的竖直中心线呈一夹角；每一喷嘴的侧壁上设有若干喷孔。2.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅，其特征在于，两列喷嘴对称布置或交错布置。3.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝系统的新型喷氨格栅，其特征在于，每列喷嘴沿支管长度方向均匀分布。4.根据权利要求1所述的用于SCR...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚剑锋，王小宝，杨秀杰，陈慧雁，赵允涛，卫凯华，和利军，
申请(专利权)人：中国大唐集团科技工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11