一种SCR脱硝烟气混合器及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种SCR脱硝烟气混合器及其系统，包括中空箱体和引流隔板，所述中空箱体顶面开口，其他面开设有通孔，所述通孔沿中空箱体中线对称分布，顺冷烟气方向的前端面和后端面上的通孔至少分两层设置，上层通孔与上引流隔板形成闭合的上层通道；下层通孔与下引流隔板形成带有上下缺口的下层通道。本发明专利技术的烟气混合器简单易制，对原有烟道的改造量小，能够起到冷热烟气混合均匀，减小烟道局部阻力的效果。

A SCR Denitrification Flue Gas Mixer and Its System

The invention discloses a SCR denitrification flue gas mixer and its system, which comprises a hollow box body and a drainage baffle. The top opening of the hollow box body is provided with through holes on other surfaces. The through holes are symmetrically distributed along the middle line of the hollow box body. The front end face and the rear end face along the direction of the cold flue gas are at least divided into two layers. The upper through holes and the upper drainage baffle form a closed upper passage and lower passage. Layer through hole and lower drainage baffle form lower passage with upper and lower notches. The flue gas mixer of the invention is simple and easy to manufacture, has small amount of modification to the original flue, can play the effect of uniform mixing of cold and hot flue gas, and reduces the local resistance of the flue.

【技术实现步骤摘要】
一种SCR脱硝烟气混合器及其系统
本专利技术属于烟气混合
，特别涉及一种简易、低阻的SCR脱硝烟气混合器及其系统。
技术介绍
在发电及热电、玻璃、冶炼等脱硝SCR环保改造的过程中，实现脱硝SCR的原烟道位置的烟气温度经常无法满足脱硝的温度要求，解决温度问题，有些机组采用电加热或者换热器进行温度调节，虽然能满足烟气均匀性要求，但是电加热和换热器的经济性都较差，而且换热器阻力较大，对于大机组主要还是采用直接插入烟道的方式，但这种方式无法保证烟气在催化剂层的温度均匀性；那么，如何保证烟气在有限的烟道内，既满足不增加太大阻力，经济成本较低，又使温度在催化剂内能得到均匀分布，满足最大偏差10℃左右的设计要求，对烟气混合装置提出了较大的技术要求。专利号CN205517273U(高低温烟气混合装置)，采用喷射方式，将高温烟气注入烟道内，达到均匀混合的目的，虽避免了烟道内较大的温度梯度，加速了烟气混合，但是，混合装置结构过于复杂，各支管均匀性要求较高，制造混合装置所需成本较高，对较大烟气量的冷热烟气混合，热烟道阻力较大。专利号CN204891628U(一种烟气混合装置)公布了一种烟气混合装置，两股烟气在两个混合室内混合两次，烟气在装置内折返运动，系统阻力较大，系统复杂，不适合大烟气量处理工况。专利号CN103240014B(烟气混合装置)所阐述混合器为切向进气混合装置，能有效地降低混合阻力，结构相对简单，但单独设置混合装置，不利于大烟气量工况，系统成本较大，不适合于相关改造工程。专利号CN104258752B(一种烟气混合装置及方法)公开了一种烟气混合装置，多股烟气通过入口进入混合装置，在混合装置内的烟气挡板多次发生碰撞，达到混合效果，此混合装置能有效地排除一定粉尘，但是系统阻力偏大，系统复杂。综上所述，现有的烟气混合方式，主要采用混合室方案较多，让多股烟气进入圆筒形混合室，通过混合室内的多重碰撞、扰流，达到均匀混合的目的，但是结果过于复杂，系统阻力较大，不适合于现有工程改造项目，因此如何在有限空间内实现冷热烟气的混合均匀性，并实现低阻、低成本的系统效益，是目前需要解决的技术难题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种SCR脱硝烟气混合器，该烟气混合器简单易制，对原有烟道的改造量小，能够起到冷热烟气混合均匀，减小烟道局部阻力的效果。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种SCR脱硝烟气混合器，包括中空箱体和引流隔板，所述中空箱体顶面开口，其他面开设有通孔，所述通孔沿中空箱体中线对称分布，顺冷烟气方向的前端面和后端面上的通孔至少分两层设置，上层通孔与上引流隔板形成闭合的上层通道；下层通孔与下引流隔板形成带有上下缺口的下层通道。优选的，所述中空箱体由板件组装而成。本专利技术的中空箱体可采用耐高温的不锈钢板，进行简单的冲压处理，形成所需的板件，焊接成箱体即可，无需厂家特制，成本较低。优选的，所述引流隔板为圆弧形、腰型或者椭圆形。本专利技术的引流隔板设计，从流体力学上讲，可以减少局部阻力；从结构上讲，能起到一定的支撑作用，可考虑在烟气来流方向加厚，避免局部高速冲刷。优选的，左端面和右端面上的通孔采用条纹形通孔，开孔率为10％～20％，孔的大小为0.5m×0.1m～2m×0.5m，间接换热后的热烟气经上引流隔板和下引流隔板引流后沿条纹形通孔流出与冷烟气混合。优选的，所述前端面和后端面上的通孔采用腰型通孔，每层通孔均布排列于端面上，不同层的通孔大小相同或者不同，开孔率为40％～60％，孔的大小为0.5m×0.3m～4m×1m。本专利技术中，前端面和后端面上的通孔至少分两层设置，上层通孔与上引流隔板形成闭合的上层通道，热烟气与上层通道内的冷烟气通过上引流隔板间接换热；下层通孔与下引流隔板形成上下带有缺口的下层通道，间接换热后的大部分热烟气经上引流隔板引流后沿缺口与冷烟气在下层通道内发生强制对流混合换热。前端面和后端面上的开孔率在40％～60％，以减少冷烟气和热烟气流动阻力。优选的，所述底面上的通孔采用圆形通孔，均布排列于底面，底面的开孔率为20％～30％，孔的大小为Φ0.3m～Φ0.8m，间接换热后的热烟气经上引流隔板和下引流隔板引流后沿圆形通孔流出与冷烟气混合。需要说明的是，本专利技术中中空箱体各个面上的通孔大小，都可根据实际工程应用中冷热烟道的截面大小进行相应调整，只要保证其相应面上的开孔率即可。同时前端面和后端面上的通孔至少分两层设置，只要保证上层通道闭合，其他各层通道带有上下缺口即可。优选的，所述缺口沿下层通道中线对称分布，缺口长度为1～3m。本专利技术中，所述缺口沿通道对称分布，间接换热后的热烟气沿缺口进入下层通道与冷烟气发生强制对流混合换热，缺口长度可根据实际工程应用中冷热烟气流量做相应调整。本专利技术还提供了一种优选的烟气混合器，包括中空箱体和腰型引流隔板，所述中空箱体顶面开口，左端面和右端面上的通孔采用条纹形通孔，开孔率为16％；前端面和后端面上的通孔采用腰型通孔，分两层设置，上层通孔与上引流隔板形成闭合的上层通道，下层通孔与下引流隔板形成带有上下缺口的下层通道，每层通孔均布排列于端面上，不同层的通孔大小不同，开孔率为50％；底面上的通孔采用圆形通孔，开孔率为25％；所述条纹形通孔、腰型通孔和圆形通孔沿中空箱体中线对称分布。采用本专利技术优选的烟气混合器，可在保证烟气均匀混合的同时，最大程度的减小阻力损失，经过烟气混合器后增加的系统阻力小于100Pa，到达催化剂上游截面，其截面温差小于10℃。本专利技术还提供了一种SCR脱硝烟气混合系统，包括冷烟道、烟气混合器和热烟道，所述烟气混合器设置于冷烟道中，顶面与热烟道密封连接，其他面与相对应的冷烟道壁面距离至少为300mm。优选的，所述烟气混合器底面用型材支撑在冷烟道底板上，以使烟道混合器安装牢固，充分承受引入的热烟气及原冷烟道中冷烟气的冲击。本专利技术通过在冷烟道中安装烟气混合器，引入热烟气与冷烟气交叉混合，热烟道与烟气混合器顶面相连，热烟气进入烟气混合器后先通过闭合的上引流隔板与冷烟气进行间接换热，间接换热后的大部分热烟气经上引流隔板引流后沿缺口与冷烟气在下层通道内发生强制对流混合换热；小部分经上引流隔板和下引流隔板引流后进入烟气混合器两侧及底面，利用烟气混合器左右端面和底面的通孔，通过射流作用穿孔而出，加强与外部冷烟气的混合，混合后烟气在冷烟道内自由扩散，达到催化剂床层后，满足温度均匀性要求。本专利技术的优点：1、经济合理，改造量小，改造费用低。本专利技术根据能量平衡确定冷热烟气量比例大小，对原烟道适当位置开孔安装烟气混合器，烟气混合器采用板件组装成箱体即可，无需厂家特制，成本较低，相比电加热、换热器及其它混合器方案，成本较低。2、系统阻力较小。为了不产生两股烟气的直接对冲，造成较大的阻力，本专利技术热烟气采用与顺冷烟气方向垂直进入主烟道，加强强制对流混合作用，既能满足混合效果，又能减少局部阻力；其次，为了进一步减少烟气混合器对烟气的阻流造成较大阻力，本专利技术烟气混合器垂直烟气方向对烟道的阻碍面积比小于等于30％；再次，混合器采用中心线两侧对称布置开孔方案，内部设置引流隔板，按照计算流体动力学研究来看，以设计流速为15m/s为例，增加系统阻力小于100Pa。3、冷热烟气混合后效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SCR脱硝烟气混合器，其特征在于：包括中空箱体和引流隔板，所述中空箱体顶面开口，其他面开设有通孔，所述通孔沿中空箱体中线对称分布，顺冷烟气方向的前端面和后端面上的通孔至少分两层设置，上层通孔与上引流隔板形成闭合的上层通道；下层通孔与下引流隔板形成带有上下缺口的下层通道。

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝烟气混合器，其特征在于：包括中空箱体和引流隔板，所述中空箱体顶面开口，其他面开设有通孔，所述通孔沿中空箱体中线对称分布，顺冷烟气方向的前端面和后端面上的通孔至少分两层设置，上层通孔与上引流隔板形成闭合的上层通道；下层通孔与下引流隔板形成带有上下缺口的下层通道。2.根据权利要求1所述的烟气混合器，其特征在于：所述中空箱体由板件组装而成。3.根据权利要求1所述的烟气混合器，其特征在于：所述引流隔板为圆弧形、腰型或者椭圆形。4.根据权利要求1所述的烟气混合器，其特征在于：左端面和右端面上的通孔采用条纹形通孔，开孔率为10％～20％。5.根据权利要求1所述的烟气混合器，其特征在于：前端面和后端面上的通孔采用腰型通孔，每层通孔均布排列于端面上，不同层的通孔大小相同或者不同，开孔率为40％～60％。6.根据权利要求1所述的烟气混合器，其特征在于：底面上的通孔采用圆形通孔，均布排列于底...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文志，苏丽华，
申请(专利权)人：长沙凯天工研院环保服务有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43