变径喷氨格栅管道系统及带有该管道系统的SCR脱硝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变径喷氨格栅管道系统及带有该管道系统的SCR脱硝装置，所述管道系统包括供氨管路和喷氨管路，所述喷氨管路包括渐缩式喷管主管，所述供氨管路与所述渐缩式喷管主管连接，所述渐缩式喷管主管包括多个喷氨主管段，多个所述喷氨主管段的管径由靠近所述供氨管路侧向远离侧依次减小，相邻两个喷氨主管段间通过变径连接管连接。所述SCR脱硝装置包括气体混合装置和SCR反应器，所述气体混合装置的出口与所述SCR反应器的入口相连接；所述气体混合装置包括所述变径喷氨格栅管道系统。本实用新型专利技术方案通过管道结构与尺寸的设计，实现了喷氨格栅管道内流场与烟道内流场特性的一致。

Variable-diameter ammonia-spraying grille pipeline system and SCR denitrification device with the pipeline system

【技术实现步骤摘要】
变径喷氨格栅管道系统及带有该管道系统的SCR脱硝装置
本技术涉及选择性催化反应(SelectiveCatalystReactive，SCR)脱硝氨氮均匀混合领域，具体涉及一种变径喷氨格栅管道系统及带有该管道系统的SCR脱硝装置。
技术介绍
SCR烟气脱硝技术是目前应用最广泛的烟气脱硝技术之一，具有脱硝效率高、选择性好、运行稳定可靠等优点。国内电厂SCR系统入口烟道结构在横向方向上具有向一侧倾斜或扩宽的特性，有从水平到竖直转换的90°拐角，这些结构导致入口烟道内烟气流场在横向与纵向方向上具有不均匀性，尤其是靠近锅炉一侧的入口烟道壁面0-0.6m区域内烟气流速变化急剧，要实现装置内氨与氮氧化物的均匀混合，必须要求喷氨格栅系统具备区域不同喷氨量的调节能力，同时又要具备单根喷氨支管上各个喷嘴均匀喷氨的能力。而现有技术与研究的重心在于加强喷氨后氨与氮氧化物的区域性混合，如涡流混合器、混合格栅等。实践中还存在另一问题：即使喷氨主管上的起始端喷氨支管调节阀开度为100％时，支管内流量也没有末端喷氨支管调节阀开50％时的大(不同管径比值，出现的情况可能略有差异)，这是由于喷氨格栅主管上喷氨支管的分流效应，导致喷氨格栅主管内静分布呈逐渐增大趋势，进而引起支管内流量分布的不一致性。这些问题的存在导致在进行喷氨调整时阀门开度调节极为方便，也增加了实现装置内氨与氮氧化物均匀性混合的难度。既使在喷氨支管上装配压差流量计，喷氨量分布调整实现装置内氨与氮氧化物的均匀性混合，也会出现调阀开度差异性巨大的奇怪现象；若喷氨支管上没有压差流量计，而依据入口烟道内流速分布来调节对应支管阀门开度，则无法实现氨与氮氧化物的均匀性混合。有相关研究表明：由于烟气的不均匀分布，需要进行不均匀喷氨，可以通过喷氨格栅对烟道截面进行分区域控制。现有技术中多数研究都忽略了喷氨格栅支管内的流场分布，多数研究将支管上所有喷嘴以均匀喷氨处理，而实践中要使喷氨支管上各个喷嘴进行均匀喷氨需要满足特定的条件，同时，也缺乏针对入口烟道内近锅炉侧区域烟气速度小但变化剧烈特性而进行的喷氨格栅特性结构设计。中国技术专利CN203208900U公开了一种动态喷氨格栅，该装置将喷氨区域划分为大小相同的至少一个控制区域，并通过喷嘴下方叶片单元体的不定向晃动来增强NH3与烟气的混合。然而该专利方案而仅能在一定程度上实现将烟气混匀的效果，因此，仍需对喷氨格栅的管道结构进行改进，以获得更好的混合效果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种烟气混合效果更好的变径喷氨格栅管道系统及带有该管道系统的SCR脱硝装置，本技术方案尤其适用于入口烟道内横向与纵向烟气流场不均匀的现象。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种变径喷氨格栅管道系统，包括供氨管路和喷氨管路，所述喷氨管路包括渐缩式喷管主管，所述供氨管路与所述渐缩式喷管主管连接，所述渐缩式喷管主管包括多个喷氨主管段，多个所述喷氨主管段的管径由靠近所述供氨管路侧向远离侧依次减小，相邻两个喷氨主管段间通过变径连接管连接。进一步地，所述喷氨主管段的管径满足以下关系式：D1/Da＝[n/(n-a+1)]0.5式中，所述D1为第1个喷氨主管段的管径，所述Da为喷氨主管第a段的管径；n为渐缩式喷氨主管的总段数；a和n均为大于1的整数且a≤n，以最靠近供氨管路的喷氨主管段为第1个。进一步地，所述供氨管路包括供氨管、至少一根供氨分管、至少一根纯氨支管和稀释风管，所述供氨分管与所述供氨管连接且部分伸入所述稀释风管内，所述纯氨支管均匀分配在所述供氨分管上且不同供氨分管上的纯氨支管交错分布在所述稀释风管内。优选地，每根所述纯氨支管上至少开设有一个纯氨喷嘴，所述纯氨喷嘴的管径Φ3满足以下关系式：(V/x/15/3.14)0.5<Φ3<(V/x/30/3.14)0.5式中，V为额定工况下供氨总流量，x为纯氨喷嘴的总数。优选地，所述纯氨喷嘴的喷气方向正对稀释风流动方向。进一步地，所述喷氨管路还包括与所述渐缩式喷氨主管连接的喷氨支管，所述喷氨支管包括至少一根单分支喷氨支管和至少一根双分支喷氨支管，所述单分支喷氨支管和双分支喷氨管均由靠近渐缩式喷氨主管的一侧向外延伸；同一喷氨主管段上的单分支喷氨支管均位于所述双分支喷氨支管内侧。进一步地，第a个喷氨主管段的管径Da与连接在该喷氨主管段上的双分支喷氨支管管径d2满足以下关系式：Da/d2≥3，式中，a为整数且1<a≤渐缩式喷氨主管的总段数。进一步地，所述单分支喷氨支管管径小于所述双分喷氨支管管径；优选地，所述单分支喷氨支管管径d1和双分支喷氨支管管径d2满足以下关系式：d2/d1≥20.5；更优选地，所述4cm≤d1≤8cm。优选地，同一喷氨主管段内单分支喷氨支管为一根。进一步地，每根所述单分支喷氨支管和每根所述双分支喷氨支管上分别设有至少一个喷氨嘴。进一步地，所述单分支喷氨支管的管径d1与位于该单分支喷氨支管的喷氨嘴管径Φ1与相应的满足以下关系式：d1/Φ1≥3。进一步地，所述单分支喷氨支管的管径d2与位于该单分支喷氨支管的喷氨嘴管径Φ2与相应的满足以下关系式：d2/Φ2≥3。本技术的有益效果在于：采用本技术方案的管道结构能实现喷氨主管内静压强一致、对近壁面特性流场区域进行单独喷氨且能对单支管控制区域内进行均匀喷氨，以利于实现SCR装置内NH3与烟气的均匀混合及喷氨调整；本技术方案采用的渐缩式喷氨主管，其管径逐渐缩小，既实现了喷氨主管内静压的一致，又消除了在各喷氨支管调节阀开度统一的情况下，喷氨主管起始端与末端支管流量差距大的现象，使得控制喷氨量控制与调整操作更为便利。本技术还包括一种带有上述变径喷氨格栅管道系统的SCR脱硝装置，其特征在于：所述SCR脱硝装置包括气体混合装置和SCR反应器，所述气体混合装置的出口与所述SCR反应器的入口相连接；所述变径喷氨格栅管道系统位于所述气体混合装置中。本技术的有益效果在于：本技术方案的SCR脱硝装置具有气体混合操作简便且混合效果好等优点。附图说明图1是本技术实施例的变径喷氨格栅管道系统的结构示意图；图2为图1中喷氨主管A-A截面结构示意图。图3为本技术实施例的喷氨支管结构示意图。标号说明：1、稀释风管；2、供氨管；3、供氨分管；4、纯氨支管；5、纯氨喷嘴；6、渐缩式喷氨主管；7、变径连接管；8、单分支喷氨支管；9、双分支喷氨支管；10、单分支喷氨支管喷氨嘴；11、双分支喷氨支管喷氨嘴。符号说明：D1、渐缩式喷氨主管第1段管径；D2、渐缩式喷氨主管第2段管径；Dn-1、渐缩式喷氨主管第n-1段管径；Dn、渐缩式喷氨主管第n段管径；d1、单分支喷氨支管管径；d2、双分支喷氨支管管径；Φ1、单分支喷氨支管喷嘴管径；Φ2、双分支喷氨支管喷嘴管径；Φ3、纯氨喷嘴管径。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。一种变径喷氨格栅管道系统，包括供氨管路和喷氨管路，所述喷氨管路包括渐缩式喷管主管，所述供氨管路与所述渐缩式喷管主管连接，所述渐缩式喷管主管包括多个喷氨主管段，多个所述喷氨主管段的管径由靠近所述供氨管路侧向远离侧依次减小，相邻两个喷氨主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变径喷氨格栅管道系统，其特征在于：包括供氨管路和喷氨管路，所述喷氨管路包括渐缩式喷管主管，所述供氨管路与所述渐缩式喷管主管连接，所述渐缩式喷管主管包括多个喷氨主管段，多个所述喷氨主管段的管径由靠近所述供氨管路侧向远离侧依次减小，相邻两个喷氨主管段间通过变径连接管连接。

【技术特征摘要】
1.一种变径喷氨格栅管道系统，其特征在于：包括供氨管路和喷氨管路，所述喷氨管路包括渐缩式喷管主管，所述供氨管路与所述渐缩式喷管主管连接，所述渐缩式喷管主管包括多个喷氨主管段，多个所述喷氨主管段的管径由靠近所述供氨管路侧向远离侧依次减小，相邻两个喷氨主管段间通过变径连接管连接。2.根据权利要求1所述的变径喷氨格栅管道系统，其特征在于：所述喷氨主管段的管径满足以下关系式：D1/Da＝[n/(n-a+1)]0.5式中，所述D1为第1个喷氨主管段的管径，所述Da为喷氨主管第a段的管径；n为渐缩式喷氨主管的总段数；a和n均为大于1的整数且a≤n，以最靠近供氨管路的喷氨主管段为第1个。3.根据权利要求1所述的变径喷氨格栅管道系统，其特征在于：所述供氨管路包括供氨管、至少一根供氨分管、至少一根纯氨支管和稀释风管，所述供氨分管与所述供氨管连接且部分伸入所述稀释风管内，所述纯氨支管均匀分配在所述供氨分管上且不同供氨分管上的纯氨支管交错分布在所述稀释风管内。4.根据权利要求3所述的变径喷氨格栅管道系统，其特征在于：每根所述纯氨支管上至少开设有一个纯氨喷嘴，所述纯氨喷嘴的管径Φ3满足以下关系式：(V/x/15/3.14)0.5<Φ3<(V/x/30/3.14)0.5式中，V为额定工况下供氨总流量，x为纯氨喷嘴的总数。5.根据权利要求1所述的变径喷氨格栅管道系统，其特征在于：所述喷氨管路还包括与所述渐缩式喷氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖育军，邹毅辉，周雪斌，张新闻，禹波，
申请(专利权)人：中国能源建设集团华中电力试验研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43