采用非等直径喷孔喷氨格栅的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采用非等直径喷孔喷氨格栅的ＳＣＲ脱硝装置，通过采用非等直径喷氨孔的喷氨格栅，各喷氨孔的直径大小随氨气的流动方向逐渐缩小，从而保证在喷氨过程中，各喷氨孔喷出的氨气量保持相同，从而不会影响到氨气与烟气的混合长度，有效地保证了脱硝效果。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及烟气净化
，特别涉及一种采用非等直径喷孔喷氨格栅的 SCR脱硝装置。
技术介绍
我国是能源生产与消费的大国，一次性能源供应以煤炭为主，石油、天然气资源短 缺。据统计，我国2003年能源消费总量为16. 78亿吨标准煤，其中煤炭占67. 1 % ，原油占 22. 7%，天然气占2. 8%，可再生能源占7. 3%。 这种以煤炭为主的一次能源生产和消费结构带来了严重的环境污染问题，并损害 了可持续发展的经济和环境基础。在煤炭燃烧向大气排放的多种污染物中，控制酸性气体 的排放是现阶段防治的重点。 煤炭燃烧排放的酸性气体主要是S0x和N0x，目前我国已对S(^的排放有了强制标 准，而对NOx的排放还没有强制标准。SOx在大气酸性污染气体中的比重在下降，N0x在大 气酸性污染气体中的比重在上升。据有关研究的估算，在不久的将来，NOx的排放总量将会 超过SOx，成为电力行业排放的第一大酸性污染气体。 SCR(selective catalyst reactive)烟气脱硝技术是目前应用最为广泛的烟气 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，自七十年代后期在日本 安装第一台电厂SCR装置以来，该技术得到迅猛发展，在日本已有超过170个商业SCR装置 在运行，装机容量接近IOO，OOO丽；欧洲自1985年引进SCR技术以来，也得到迅速普及，目 前装机容量已达60，000丽。SCR脱硝装置已成为发达国家电厂的必备。该技术的工作原理 是在280 42(TC温度下，烟气中的NOx和上游烟道内喷入的还原剂NH3在催化剂作用下 发生还原反应，生成N2和H20等。 在选定催化剂的前提下，烟气气流分布不均匀容易造成N0x与NH3的混合及反应 不充分，不但易造成局部喷氨过量，导致副反应的发生，而且影响脱硝效果及经济运行。因 此在脱硝装置运行过程中，为避免过高NOx排放和过高的氨逃逸量、提高系统脱硝率，要求 烟气的均匀分布，烟道内NOx与NH3等还原剂充分均匀混合。 SCR烟气脱硝技术采用氨(NH3)作还原剂，其爆炸极限为15% 28%。为保证氨 喷入烟道的安全及混合均匀，通常引入空气与氨混合将氨的浓度控制在5%以下。M^和稀 释空气的混合气体由喷氨格栅(AIG)喷入烟道与来自锅炉省煤器出口的烟气混合，为提高 氨气/烟气的混合效果，喷氨格栅后的烟道内通常设置了静态混合器，通过气流流过静态 混合器后的绕流作用加快NH3和烟气混合，在氨气/烟气流过静态混合器后充分长的距离 后，氨气/烟气达到了均匀、稳定的混合要求，进入脱硝反应器进行脱硝催化反应。从喷氨 格栅到氨气/烟气均匀、稳定混合的距离通常称为混合长度。 传统的喷氨格栅是由并排的多根喷氨管组成，每根喷氨管上有若干个大小一致的 开孔作为喷口 (如图l所示)。考虑单根喷氨管，根据伯努利方程可以知道，随着管内混合 气体的喷出，喷氨管内气体平均流速降低，气体动压降低，而气体总压不变，因此气体的静压在上升。每个喷口喷出的气体量取决于喷口的尺寸、喷口前喷氨管内混合气体的静压和 喷口后烟道空间内的静压之差。在喷口后烟道内静压一致、喷口直径相同的情况下，各喷口 喷出的混合气体量沿喷氨管道的延伸方向增加。这使得各喷口喷出的氨气(NH3)量不均匀， 增加了氨气/烟气的混合长度，影响了脱硝效果。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种采用非等直径喷孔喷氨格栅的SCR脱硝装置， 充分考虑可喷氨格栅中气体静压对混合长度的影响，通过对现有的喷氨格栅的结构进行改 进，使喷口喷出的氨气量大致均匀，从而减少了氨气与烟气的混合长度，保证了脱硝效果。 本技术的目的是提供一种采用非等直径喷孔喷氨格栅的SCR脱硝装置，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入口与锅炉省煤器后 的连接烟道相连，所述气体混合装置的出口与SCR反应器的入口相连接，所述气体混合装 置内，沿烟气进入方向依次设置有喷氨格栅和静态混合器，所述喷氨格栅由多根并列的喷 氨管构成，所述喷氨管上沿轴向设置有多个喷氨孔，依氨气的流动方向，从喷氨管的进气端 至末端，所述喷氨孔的直径依次逐渐縮小； 进一步，所述喷氨孔沿喷氨管的轴向均匀布置； 进一步，所述喷氨孔为圆形孔，从喷氨管的进气端至末端，所述喷氨孔的直径依次 逐渐縮小； 进一步，处于喷氨管上最末端的喷氨孔设置为圆形喷氨孔，喷氨管上的其余喷氨孔设置为扁圆形喷氨孔，所述扁圆形喷氨孔的两端设置为对称的弧形，所述弧形的半径与圆形喷氨孔的半径相同，从喷氨管的进气端至末端，所述扁圆形喷氨孔的长度依次逐渐縮小； 进一步，所述SCR反应器沿烟气流动方向依次设置有整流器、第一催化剂层、第二催化剂层及备用催化剂层。 本技术的有益效果是 1.传统的喷氨格栅结构在喷口后烟道内静压一致、喷口直径相同的情况下，各喷口喷出的混合气体量沿喷氨管道的延伸方向增加，使得各喷口喷出的氨气量不均匀，增加了氨气/烟气的混合长度，影响了脱硝效果，而本技术通过采用非等直径喷孔的喷氨格栅，各喷氨孔的尺寸大小随氨气的流动方向逐渐縮小，从而保证在喷氨过程中，各喷氨孔喷出的氨气量大致相同，从而不会影响到氨气与烟气的混合长度，弱化脱硝效果； 2.本技术的喷氨格栅的喷氨孔根据需要可以采用圆形孔，也可以采用圆形孔+扁形孔的方式，从而满足多种情况下的使用需要，其结构紧凑，加工方便，实施效果好，适合推广使用。 本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐 述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或 者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说 明书和权利要求书来实现和获得。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用4新型作进一步的详细描述，其中 图1为常用的喷射格栅示意图； 图2为本技术的SCR脱硝装置结构示意图； 图3为本技术的圆形喷氨孔喷氨管结构示意图； 图4为本技术的混合型喷氨孔喷氨管结构示意图； 图5为图4在I处的放大示意图； 图6为图4在II处的放大示意图。具体实施方式以下将参照附图，对本技术的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实 施例仅为了说明本技术，而不是为了限制本技术的保护范围。 1-喷氨格栅；2-静态混合器；3-导流板；4-整流器；5_第一催化剂层；6_第二催化剂层；7-备用催化剂层。 如图2所示，本技术的采用非等直径喷孔喷氨格栅的SCR脱硝装置，包括气 体混合装置和SCR反应器，气体混合装置的入口与锅炉省煤器后的连接烟道相连，气体混 合装置的出口与SCR反应器的入口相连接，气体混合装置内，沿烟气进入方向依次设置有 喷氨格栅1和静态混合器2，喷氨格栅1由多根并列的喷氨管构成，喷氨管上沿轴向均匀设 置有多个喷氨孔，依氨气的流动方向，从喷氨管的进气端至末端，喷氨孔的直径依次逐渐縮 小。SCR反应器的入口管道内设置有导流板3，其内部沿烟气流动方向依次设置有整流器4、 第一催化剂层5、第二催化剂层6及备用催化剂层7。 如图3所示，喷氨孔为圆形孔，从喷氨管的进气端至末端，喷氨孔的直径依次逐渐 縮小，该种本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用非等直径喷孔喷氨格栅的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入口与锅炉省煤器后的连接烟道相连，所述气体混合装置的出口与ＳＣＲ反应器的入口相连接，所述气体混合装置内，沿烟气进入方向依次设置有喷氨格栅和静态混合器，所述喷氨格栅由多根并列的喷氨管构成，所述喷氨管上沿轴向设置有多个喷氨孔，依氨气的流动方向，从喷氨管的进气端至末端，所述喷氨孔的直径依次逐渐缩小。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜云贵，余宇，隋建才，邓佳佳，洪燕，丁小红，何凡，李紫龙，刘艳荣，
申请(专利权)人：中电投远达环保工程有限公司，重庆大学，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]