本发明专利技术公开了一种用于SCR脱硝的一体化均流混合装置，包括：包括：支撑架，支撑架内设置有喇叭状的均流组件；均流组件由减速板和多个导流板组成，所述减速板为正n边形，n>3且为偶数；多个导流板在正n边形的边上间隔设置，使相邻导流板之间形成气流缓冲区；每个导流板的上端与正n边形的一个边固定连接，其下端与支撑架的下端固接；所述支撑架的上端与喷嘴可拆卸连接。本发明专利技术将均流和混合一体化，通过一个装置实现了喷氨格栅处氨气的速度场、浓度场的均匀化，混合距离短，能够实现氨气与烟气的快速混合，提高了气‑气混合效果和混合效率。
【技术实现步骤摘要】
用于SCR脱硝的一体化均流混合装置
本专利技术涉及流体混合设备
，具体涉及一种用于SCR脱硝的一体化均流混合装置。
技术介绍
选择性催化还原反应(SCR)脱硝工艺的重要评价指标是脱硝效率和氨逃逸，而影响SCR脱硝效率和氨逃逸的一个重要因素就是氨与工业烟气的混合效果。现有的为了提高氨气和工业烟气的混合效果，国内外的主要手段有：增加喷氨格栅上喷孔数量同时减小喷孔直径(详见汤元强，吴国江，赵亮.SCR脱硝系统喷氨格栅优化设计[J].热力发电，2013(03)：64-68.)，通过喷氨后增加栅叶改善速度均匀性，再添加混合网格提高浓度分布均匀性(详见GaoX，WangB，YuanX，etal.Optimaldesignofselectivecatalystreductiondenitrificationsystemusingnumericalsimulation[J].JournalofEnvironmentalManagement，2019，231(FEB.1)：909-918.)，喷氨喷嘴后增加挡板形成涡流强化混合(详见赵禹，路光杰，刘汉强等.烟气脱硝涡流混合器及涡流混合方法[P].中国专利：200810304120.X，2009.)，SMV型静态混合器对混合后的烟气和氨气分割成众多子烟道，混合气体经子烟道分割偏转再汇合实现均匀分布(详见Naqvi，M.，Meyer，C.Gas-gasmixingasappliedtoSCR’s[C].NETLConferencePittsuburghPA，2003.)，优化导流板和整流器的布置方式均匀浓度场(详见欧文剑.SCR脱硝反应器入口优化与仿真模拟[J].化工装备技术，2020，41(05)：43-47.)，对反应器前导流板形态的研究以增大脱硝效率(详见沈丹，仲兆平，过小玲.600MW电厂SCR烟气脱硝反应器内不同导流板的流场数值模拟[J].电力环境保护，2007(01)：42-45.及徐妍，李文彦.SCR脱硝反应器导流板的结构设计[J].热力发电，2008(10)：49-52+54.)，在喷射出口布置多孔板强化混合(吴民权，黄发瑞.气-气快速混合研究[J].石油学报(石油加工)，1993，009(002)：112-118.)；对喷嘴开孔直径、断面速度比对混合效果的影响探究(俞丰，李瑞江，倪燕慧，etal.气-气快速混合的研究[J].化学反应工程与工艺，2003，19(1)：45-45.)，采用数值模拟法探究单喷嘴和多喷嘴对混合效果的影响(GiorgesATG，ForneyLJ，WangX.NumericalStudyofMulti-JetMixing[J].ChemicalEngineeringResearch&Design，2001，79(5)：515-522.)，基于CFD数值模拟研究了喷射角度、孔口形状和气体流量对混合的影响(PatkarVC，PatwardhanAW.Effectofjetangleandorificeshapeingas-gasmixerusingCFD[J].ChemicalEngineeringResearch&Design，2011，89(7)：904-920.)。综合以上可知，目前国内外对于SCR工艺过程中的提升氨与烟气的混合效果的措施，主要分为两类：一类是通过在喷氨后设置导流装置以均匀流速，延长混合时间；再通过设置涡流混合器等以增强混合效果；另一类是对喷嘴的结构参数和安装参数、喷嘴数量等的研究。而对喷嘴的相关参数的研究并不能从根本上解决混合均匀性问题；而对于强化气-气混合的方式主要是通过减速与混合器分开进行，即先减速再混合，这种方式势必会影响混合效果和混合效率，在工程应用中存在混合距离较长，耗材量大等缺陷。而对于高浓度NOX烟气，喷氨量大，单个喷嘴流量较大、流速较高，混合效果变差。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提出一种用于SCR脱硝的一体化均流混合装置，将均流和混合一体化，通过一个装置实现了喷氨格栅处氨气的速度场、浓度场的均匀化，混合距离短，能够实现氨气与烟气的快速混合，提高了气-气混合效果和混合效率，且安装方便，不改变原有烟道结构，具有广阔的工程应用价值。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。用于SCR脱硝的一体化均流混合装置，安装于喷嘴前端，喷嘴均布于喷氨格栅的喷氨主管上，所述一体化均流混合装置包括：支撑架，所述支撑架内设置有喇叭状的均流组件；所述均流组件由减速板和多个导流板组成，所述减速板为正n边形，n＞3且为偶数；多个导流板在正n边形的边上间隔设置，使相邻导流板之间形成气流缓冲区；每个导流板的上端与正n边形的一个边固定连接，其下端与支撑架的下端固接；所述支撑架的上端与喷嘴可拆卸连接。本专利技术技术方案的特点和进一步的改进在于：进一步地，多个导流板的底端外接圆与所述减速板的外接圆的直径之比为2∶1～8∶1。更进一步地，多个导流板的底端外接圆与所述减速板的外接圆的直径之比为6∶1。进一步地，多个导流板的底端所在平面与减速板之间的垂直距离等于所述减速板至喷嘴出口处的距离。进一步地，所述喷嘴的出口处至减速板的距离与所述喷嘴的直径之比为6∶5。进一步地，所述减速板为正十二边形，正十二边形的六个边上固接有导流板，且该六个边不相邻。进一步地，所述支撑架包含上支撑环、下支撑环和设置于上支撑环与下支撑环之间的若干个支撑杆。进一步地，所述上支撑环的内壁设置有内螺纹，所述喷嘴的外壁上设置有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹相匹配。进一步地，所述一体化均流混合装置与喷氨格栅内的喷嘴一一对应设置。更进一步地，所述喷氨格栅内同一喷氨主管上的相邻喷嘴之间的距离不小于所述减速板的外接圆直径的十倍。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过结构设计，将氨气与烟气的减速、均流、混合等过程一体化，在距离喷嘴较近的位置实现了氨气与烟气的快速混合，提高了混合效果和混合效率。(2)本专利技术通过减速板和导流板形成喇叭状的导流路径，同时在相邻导流板之间留有空隙，在为气流的混合提供缓冲区的同时，缓解气流的压损，保证流速和流场的快速均匀化过程。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。图1为本专利技术的一种安装于喷嘴上的一体化均流混合装置的三维立体结构示意图；图2为本专利技术的一种安装于喷嘴上的一体化均流混合装置的正视图；图3为本专利技术的一种安装于喷嘴上的一体化均流混合装置的俯视图；图4为本专利技术的一体化均流混合装置在喷氨格栅内的布设图；图5为(a)-(e)不同实验组喷嘴前端的轴向截面速度云图；图6为(a)-(e)不同实验组喷嘴前端的径向截面速度云图；图7为(a)-(e)不同实验组喷嘴前端的轴向截面氨气摩尔分数云图；图8为(a)-(e)不同实验组喷嘴前端的径向截面氨气摩尔分数云图；图9为(a)-(e)不同实验组氨气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于SCR脱硝的一体化均流混合装置，安装于喷嘴前端，喷嘴均布于喷氨格栅的喷氨主管上，其特征在于，所述一体化均流混合装置包括：支撑架，所述支撑架内设置有喇叭状的均流组件；/n所述均流组件由减速板和多个导流板组成，所述减速板为正n边形，n＞3且为偶数；多个导流板在正n边形的边上间隔设置，使相邻导流板之间形成气流缓冲区；每个导流板的上端与正n边形的一个边固定连接，其下端与支撑架的下端固接；所述支撑架的上端与喷嘴可拆卸连接。/n
【技术特征摘要】
1.用于SCR脱硝的一体化均流混合装置，安装于喷嘴前端，喷嘴均布于喷氨格栅的喷氨主管上，其特征在于，所述一体化均流混合装置包括：支撑架，所述支撑架内设置有喇叭状的均流组件；
所述均流组件由减速板和多个导流板组成，所述减速板为正n边形，n＞3且为偶数；多个导流板在正n边形的边上间隔设置，使相邻导流板之间形成气流缓冲区；每个导流板的上端与正n边形的一个边固定连接，其下端与支撑架的下端固接；所述支撑架的上端与喷嘴可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝的一体化均流混合装置，其特征在于，多个导流板的底端外接圆与所述减速板的外接圆的直径之比为2∶1～8∶1。
3.根据权利要求2所述的用于SCR脱硝的一体化均流混合装置，其特征在于，多个导流板的底端外接圆与所述减速板的外接圆的直径之比为6∶1。
4.根据权利要求3所述的用于SCR脱硝的一体化均流混合装置，其特征在于，多个导流板的底端所在平面与减速板之间的垂直距离等于所述减速板至喷嘴出口处的距离。
5.根据权利要求1所述的用...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭文辉，岳凯，彭兆晨，张军刚，牛琪，李海鹏，任力，刘莎，
申请(专利权)人：中国启源工程设计研究院有限公司，陕西中节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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