一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及选择性催化还原法装置。技术方案是：一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置，包括设有还原剂均喷机构以及催化剂安装层的脱硝塔；其特征在于：所述脱硝塔的横截面为矩形；所述脱硝塔内腔的上部设有烟气均流机构；所述烟气均流机构包括从上往下依次设置的导流结构、缓流结构、整流结构；所述导流结构包括人字形的导流板，导流板的左右两侧边沿与脱硝塔内壁之间保持一定的水平间距，导流板的两侧边沿还设有向下延伸的挡板；所述缓流结构包括网格板以及设置在网格板两侧的托台，托台的底面设有低于网格板的托板，托板的四周设有向上延伸的围板。该脱硝装置应能在不增加催化剂数量的前提下，提高脱硝效率及降低氨逃逸的浓度。氨逃逸的浓度。氨逃逸的浓度。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置


[0001]本专利技术涉及选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction简称SCR)装置，具体是一种烟气流场及流速分布均匀以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置。

技术介绍

[0002]随着我国经济社会的发展，能源消耗带来的环境污染日益严重，我国以煤炭为主的能源结构，致使NO
X
排放量居高不下。为控制氮氧化物排放，国家氮氧化物排放政策标准日趋严格，所以脱硝系统已经成为各个电厂烟气处理系统中必不可少的一环，而SCR炉外脱硝系统是各种脱硝系统中脱硝效率最高以及运用最为广泛的烟气处理方式之一。
[0003]SCR选择性催化还原反应的脱硝过程的化学本质是指在催化剂的作用下，NH3首先被催化剂内表面的活性中心吸附生成中间活性物质，这种中间活性物质再与NO
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发生还原反应，由于改变了原先的反应途径，降低了反应的活化能，所以使该反应能够比较容易发生。
[0004]而影响SCR脱硝性能的几个关键因素依次有：反应温度、烟气速度、催化剂的类型、结构和表面积以及烟气/氨气的混合效果。其中催化剂的作用是关键，在脱硝反应温度、催化剂的品牌、类型、结构和表面积确定的情况下，通过调节进入催化剂的烟气速度以及烟气/氨气的混合效果，来提高脱硝系统的效率及降低氨逃逸率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
中的不足，提供一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置，该脱硝装置应能在不增加催化剂数量的前提下，有效提高脱硝效率及降低氨逃逸的浓度。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置，包括设有还原剂均喷机构以及催化剂安装层的脱硝塔；其特征在于：所述脱硝塔的横截面为矩形；所述脱硝塔内腔的上部设有烟气均流机构；所述烟气均流机构包括从上往下依次设置的导流结构、缓流结构、整流结构；所述导流结构包括人字形的导流板，导流板的左右两侧边沿与脱硝塔内壁之间保持一定的水平间距，导流板的两侧边沿还设有向下延伸的挡板；所述缓流结构包括网格板以及设置在网格板两侧的托台，托台的底面设有低于网格板的托板，托板的四周设有向上延伸的围板；所述整流结构包括设置在同一水平位置且呈扇形排列的若干整流板。
[0008]所述托台的托板倾斜布置，两侧托台之间设有水平布置的上下两层网格板。
[0009]所述导流板的夹角为155
‑
160度；所述导流板的水平投影面积为脱硝塔横截面面积的3/5
‑
2/3。
[0010]所述挡板向下延伸的长度为150
‑
250毫米；所述导流板与网格板的上下间距为600
‑
800毫米。
[0011]所述整流结构中，中心的整流板竖直布置，两侧的整流板倾斜布置并且这些整流
板平面的延长线均相交于下层网格板平面的中心线上的一点。
[0012]所述整流结构中，最外侧两个整流板的夹角为115
‑
140度。
[0013]所述整流结构中，相邻两个整流板的夹角为15度。
[0014]所述围板的顶部设有倾斜布置的导向板，这些导向板围合成上大下小的喇叭口。
[0015]所述还原剂均喷机构设置在脱硝塔顶部的进气管中；所述还原剂均喷机构包括总管以及连通总管并且水平伸入进气管中的若干喷管，喷管的底部设有喷口。
[0016]所述催化剂安装层设置在脱硝塔内腔烟气均流机构的下方。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术通过在脱硝塔上增设一套烟气均流机构，使得进入脱硝塔内部的烟气流场及流速分布均匀，同时还使得脱硝还原剂(氨)的浓度分布均匀，保证塔内的烟气、氨、催化剂充分接触，从而在不增加催化剂数量的前提下，提高了系统的脱硝效率及降低氨逃逸的浓度。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的主视结构示意图。
[0020]图2是本专利技术的烟气均流机构的主视结构示意图。
[0021]图3是本专利技术的导流板的俯视结构示意图。
[0022]图4是本专利技术的缓流结构的俯视结构示意图。
[0023]图5是本专利技术的还原剂均喷机构的主视结构示意图。
[0024]图6是本专利技术的还原剂均喷机构的仰视结构示意图。
[0025]图7是本专利技术的脱硝塔三维建模的网格划分图。
[0026]图8是本专利技术的脱硝塔内部的压力分布图。
[0027]图9是本专利技术的脱硝塔内部的烟气速度分布图
[0028]图10是本专利技术的脱硝塔内部的烟气速度矢量分布图。
[0029]图11是本专利技术的脱硝塔内部的催化剂入口平面的速度分布云图。
[0030]图12是本专利技术的脱硝塔内部的速度分布云图(去除导流板)。
[0031]图13是本专利技术的脱硝塔内部的烟气流线分布图。
[0032]图14是本专利技术的脱硝塔内部的NH3流线分布图。
[0033]图15是本专利技术的脱硝塔内部的氨浓度分布图。
[0034]图16是本专利技术的脱硝塔内部的催化剂入口平面氨浓度分布图。
具体实施方式
[0035]以下结合说明书附图，对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于以下实施例。
[0036]如图1所示，一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置，包括脱硝塔11。所述脱硝塔的顶部设有烟气入口，脱硝塔的底部设有烟气出口，进气管12与烟气入口连通并且进气管中设有还原剂均喷机构4，脱硝塔内腔的上部设有烟气均流机构，烟气均流机构的下方还设有催化剂安装层(包括催化剂备用安装层5、上层催化剂安装层6、下层催化剂安装层7；现有结构)，脱硝塔的横截面为矩形。
[0037]所述烟气均流机构包括导流结构1、缓流结构2、整流结构3。所述导流结构、缓流结
构、整流结构从上往下依次设置(沿着烟气流动方向)。
[0038]所述导流结构中，两块导流板1.1呈人字形对称布置(人字形的中心对称线为脱硝塔的中轴线)，其夹角为155
‑
160度，导流板的水平投影面积为脱硝塔横截面面积的3/5
‑
2/3。在图2的水平方向上，两块导流板的宽度为脱硝塔宽度的3/5
‑
2/3，导流板的两侧边沿与脱硝塔内壁的水平间距为150
‑
250毫米，并且这两个边沿还设有向下延伸的挡板1.2，挡板向下延伸的长度为150
‑
250毫米。在图3的竖直方向上，导流板的两侧边沿与脱硝塔内壁固定。所述导流板通过支架1.3与脱硝塔内壁固定。
[0039]所述缓流结构设置在导流结构的下方。所述缓流结构中，网格板2.1设置在中间，两个托台分别设置在网格板的两侧，缓流结构的四周紧贴住脱硝塔内壁。所述网格板水平布置并且分别上下两层结构，导流板与网格板的上下间距为600
‑
800毫米。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置，包括设有还原剂均喷机构(4)以及催化剂安装层的脱硝塔(11)；其特征在于：所述脱硝塔的横截面为矩形；所述脱硝塔内腔的上部设有烟气均流机构；所述烟气均流机构包括从上往下依次设置的导流结构(1)、缓流结构(2)、整流结构(3)；所述导流结构包括人字形的导流板(1.1)，导流板的左右两侧边沿与脱硝塔内壁之间保持一定的水平间距，导流板的两侧边沿还设有向下延伸的挡板(1.2)；所述缓流结构包括网格板(2.1)以及设置在网格板两侧的托台，托台的底面设有低于网格板的托板(2.2)，托板的四周设有向上延伸的围板(2.3)；所述整流结构包括设置在同一水平位置且呈扇形排列的若干整流板(3.1)。2.根据权利要求1所述的一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置，其特征在于：所述托台的托板倾斜布置，两侧托台之间设有水平布置的上下两层网格板。3.根据权利要求2所述的一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置，其特征在于：所述导流板的夹角为155
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160度；所述导流板的水平投影面积为脱硝塔横截面面积的3/5
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2/3。4.根据权利要求3所述的一种烟气流场流速以及氨浓度分布均匀的SCR脱硝装置，其特征在于：所述挡板向下延伸的长度为150
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2...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈华忠，张星群，方涛，任少清，何权，戴行飞，阮里清，
申请(专利权)人：杭州新世纪能源环保工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：