烟气脱硝涡流混合器的制作方法

专利名称烟气脱硝涡流混合器的制作方法

技能领域本实用新型触及一种烟气脱硝技能中将两种或多种气体混合均匀的设备。 

布景技能大气中氮氧化物的首要来历是燃料，其间近70%来自于煤炭的直接焚烧。中国是以煤炭 为首要动力的国家，火电厂燃煤量又占到中国煤炭花费总量的一半以上。据统计，2000年我 国N0x的排放总量约为1880万吨，其间，火力发电厂氮氧化物排放量为496万吨。依照现在的 排放水平测算，估计到2020年，中国火电排放的氮氧化物将到达1000万吨以上。NOx浓度的 添加，将使大气氧化性添加，致使酸雨、臭氧层损坏、光化学烟雾等一系列的城市和区域环 境问题，对人体健康和生态环境构成无穷的要挟。因而，燃煤电站烟气脱硝是中国操控NOx 排放的重中之重。

挑选性催化复原(SCR)技能是现在工业上使用最为广泛的一种脱硝技能，原理是以 NH3为复原剂，挑选催化复原烟气中的N0x复原为无害的N2和H20，以脱除NOx，满意日趋严格 的环保请求。其首要反响如下

4NH3 + 4N0 + 02 — 4N2 + 6H20 (1 )

8NH3 + 6NO — 7N2 + 12H20 (2)

SCR技能的关键是反响器内反响物NH3与污染物N0x混合均匀，不然，NH3与N0x在烟气中 的混合不均会构成SCR体系功能下降。氨在某些区域过量，会致使过剩的氨逃逸出反响器， 构成新的环境污染，一起致使脱硝效果变差；某些区域的氨量缺乏，则致使NOx并未被复原 的成果。

传统的格栅式氨混合器，其作业原理是喷氨格栅设备于通向SCR反响器的烟道内部， 由若干个笔直安置的复原剂喷管和水平安置的复原剂喷管构成，管上设有一定数量喷嘴。每 路复原剂喷管都设有调理设备，让喷入的氨的散布和烟气中NOx的散布尽量的匹配，使得氨 氮摩尔比的散布尽量均匀。

可是通过长时间运转发现，因为格栅式混合器占有烟道面积非常大，因而阻力较大，体系 的压力丢失较大。一起，喷嘴阻塞景象时有发作，构成氨混合不均匀，进而严重影响脱硝效 率，并且体系调理非常复杂，常常发作毛病。实用新型内容

为了处理上述问题，本实用新型供给一种烟气脱硝涡流混合器，提高了烟气脱硝混合效 果和脱硝功率。

本实用新型处理其技能问题所选用的技能方案是

一种烟气脱硝涡流混合器，包含置于烟道内的混合元件和刺进烟道内的复原剂喷管，其 特征在于上述混合元件斜置于烟道内，由支持梁与烟道内壁固定衔接，混合元件的背流面 与烟气活动方向的夹角为IO。 90° ，混合元件的向流面朝向流体的活动方向；上述复原剂 喷管笔直刺进烟道，在混合元件的背流面一侧曲折，其喷口正对混合元件的背流面，且不 与复原剂喷管的喷口相触摸。

上述混合元件可为片状混合元件或锥状混合元件。

上述片状混合元件的平面可所以与烟道横截面形状习惯的圆形、椭圆形或多边形。 上述锥状混合元件可所以正圆锥形、斜圆锥形、椭圆锥形、等边棱锥形或不等边棱锥 形，其锥体底面为背流面，锥体尖部朝向烟气的活动方向。 上述混合元件为耐高温的金属或非金属资料。 上述混合元件不超越烟道横截面大小的80%。

支持梁的一端与混合元件基地固定或穿过混合元件基地与烟道内壁固定，支持梁的另一 端与烟道另一侧内壁固定。

上述混合元件的背流面固定有放射状散布的分隔板。

本实用新型的特点和有利效果是选用本实用新型的脱硝体系，使用烟气构成的涡流对 复原剂氨进行均匀混合，使得NH3/N0x在榜首层催化剂进口断面各点混合均匀误差在± 5%以 内，完全到达了NH3/N0x充沛混合的意图。

本实用新型设备简略，操控简便，调试时间短。使用烟气构成的涡流对复原剂氨进行均

匀混合，烟气习惯性强，NH3/N0x混合效果非常好。并且因为复原剂喷管数量少，口径大，可 以作到无阻塞运转，不需求进行保护。

本实用新型格外适用于火力发电厂挑选性催化复原(SCR)烟气脱硝技能，将复原剂氨 引进富含氮氧化物的烟气中，并使其混合均匀。

以下联系附图

和施行例对本实用新型进一步阐明。

图L是本实用新型施行例一的构造示意图。

图2是本实用新型施行例二的构造示意图。图3是分隔板的散布示意图。

图4是使用本实用新型烟气脱硝涡流混合器的示意图。 图5是图4中A—A剖面多个混合元件的示意图。

图中L-烟气、2-氨、3-涡流、4-片状混合元件、5-向流面、6-背流面、7-复原剂喷 管、8-烟道、9-锥状混合元件、10-分隔板、11-水平烟道、12-烟道拐弯、13-笔直烟道、 14-导流叶片、15-进口烟道、16-渐縮段、17-整流格栅、18-催化剂层、19-SCR反响器、 20-支持梁。

详细施行方法

施行例一参见图L所示，这种烟气脱硝涡流混合器，包含置于烟道8内的混合元件和刺进 烟道内的复原剂喷管7，其特征在于上述混合元件斜置于烟道内，由支持梁20与烟道内壁 固定衔接，混合元件的背流面6与烟气活动方向的夹角为10。 90° ，混合元件的向流面5朝 向流体的活动方向；上述复原剂喷管7笔直刺进烟道，在混合元件的背流面6—侧曲折，其 喷口正对混合元件的背流面，且不与复原剂喷管的喷口相触摸。

上述片状混合元件4的平面可所以与烟道横截面形状习惯的圆形、椭圆形、矩形、梯形 或其它多边形。混合元件的背流面6固定有将表面3-N等分的放射状分隔板10。混合元件为碳 钢或其它耐45(TC高温的资料。混合元件的直径不超越烟道横截面边长的80%。复原剂喷管7 的喷口与混合元件背流面的间隔不超越两个混合元件直径的长度。

支持梁20的一端与混合元件基地固定或穿过混合元件基地与烟道内壁固定，支持梁20的 另一端与烟道另一侧内壁固定。

施行例二参见图2所示，与施行例一不相同的是烟气脱硝涡流混合器选用锥状混合元件9， 上述锥状混合元件9是正圆锥形、斜圆锥形、椭圆锥形、等边棱锥形或不等边棱锥形，其锥 体底面为背流面，锥体尖部朝向烟气1的活动方向。

参见图3，上述混合元件4的背流面也可固定有放射状散布的分隔板10。分隔板起导流作 用，能够使气流散布愈加均匀。

关于形状规矩的混合元件，复原剂氨可送至背流面的基地，其间心位于平面重心。关于 非规矩形状的混合元件，例如不等边三角棱锥形、梯形或许相似形状的多边形混合元件，需 要调理复原剂喷管出口方位，以便到达流体在混合元件背流面尽可能的均匀散布。

在实践工程中，需求依据烟气流速(V)，调理混合元件直径(D)、与烟气流向之间的 视点(A)，并且优化氨喷发速度(V')以及复原剂喷管出口与混合元件之间的间隔(1)， 确保氨与烟气的均匀混合扩散。烟气流速(V)为5-25m/S，复原剂氨喷发速度(V')为5-25m/S，并且始终保持V > V'。 本实用新型的涡流混合原理参见图L、图2所示，在流体力学中，在一股流体的通道中加 入一块与干流成小迎角的平板，在平板向流面一侧，因为有超压生成，使流线向摆布铺展 开，在背流面那一边，流线因为减压吸引而向板中间弯拢。成果在板后缘处，除了后缘的中 心以外，在向流面速度有指向板两头的重量，而在背流面速度有指向板基地的重量；在定常 活动的情况下，因为压力的连续性并且一切流线的来历一起，连续面两边的速度相同，只要 速度方向的连续。连续面都是从两边缘就巻起了的，成果产生了两个涡旋，并可在板的全部 行程中看到。

涡流自身对气体的活动是起阻碍效果的，可是假如使用这种原理，在平板的反面添加一 股流体，相同，该流体也会在平板反面构成另一组涡流，这么在平板的边缘，两股流体构成 的两股涡流就会构成混合效果。

使用本实用新型烟气脱硝涡流混合器进行涡流混合的脱硝技能参见图4所示，将烟气脱 硝涡流混合器的混合元件斜置于与SCR反响器19顶部连通的烟道8内，将复原剂喷管7从烟道 壁刺进烟道内，使混合元件的向流面5朝向烟气1的活动方向，使混合元件的背流面6正对还 原剂喷管7的喷口，且不相触摸，在混合元件上方一段间隔，对应设置复原剂喷管7，使复原 剂氨从复原剂喷管的喷口喷发到混合元件背流面，复原剂氨从混合元件基地，均匀散布到整 个背流面，并扩散至混合元件边缘，在混合元件的向流面5，烟气由锅炉尾部通过接口进入 脱硝体系，首要通过水平烟道Ll、烟道拐弯12和笔直烟道13，在烟道拐弯处遇到混合元件， 烟气受混合元件向流面5的阻挠发作扰动，在混合元件的边缘构成涡流，在斜置的混合元件 两头构成压差，引起两边涡流的不平衡，在构成的涡流中，使催化剂氨与烟气混合均匀。然 后，混合物再通过导流叶片14转向后进入进口烟道15，通过渐縮段16、整流格栅17向下到达 反响器榜首催化剂层18， SCR反响器19为烟气竖直向下活动方法，反响器进口及出口烟道转 弯处均可设有导流板，反响器进口可装设气流均布设备。

参见图5，在大尺度烟道内，可将多个混合元件呈排安置，复原剂喷管与混合元件对应 安置。多个混合元件能够用一致的支持梁固定，也能够分别用支持梁固定在烟道内。

权利请求权利请求1一种烟气脱硝涡流混合器，包含置于烟道(8)内的混合元件和刺进烟道内的复原剂喷管(7)，其特征在于上述混合元件斜置于烟道内，由支持梁(20)与烟道内壁固定衔接，混合元件的背流面(6)与烟气活动方向的夹角为10°～90°，混合元件的向流面(5)朝向流体的活动方向；上述复原剂喷管(7)笔直刺进烟道，在混合元件的背流面(6)一侧曲折，其喷口正对混合元件的背流面，且不与复原剂喷管的喷口相触摸。

2 依据权利请求L所述的烟气脱硝涡流混合器，其特征在于上述混 合元件为片状混合元件(4)或锥状混合元件(9)。

3 依据权利请求2所述的烟气脱硝涡流混合器，其特征在于上述片 状混合元件(4)的平面是与烟道横截面形状习惯的圆形、椭圆形或多边形。

4 依据权利请求2所述的烟气脱硝涡流混合器，其特征在于上述锥 状混合元件(9)是正圆锥形、斜圆锥形、椭圆锥形、等边棱锥形或不等边棱锥形，其锥体 底面为背流面，锥体尖部朝向烟气(1)的活动方向。

5 依据权利请求3或4所述的烟气脱硝涡流混合器，其特征在于上 述混合元件为耐高温的金属或非金属资料。

6 依据权利请求3或4所述的烟气脱硝涡流混合器，其特征在于上 述混合元件不超越烟道横截面大小的80%。

7 依据权利请求3或4所述的烟气脱硝涡流混合器，其特征在于上 述支持梁(20)的一端与混合元件基地固定或穿过混合元件基地与烟道内壁固定，支持梁 (20)的另一端与烟道另一侧内壁固定。

8 依据权利请求3或4所述的烟气脱硝涡流混合器，其特征在于上 述混合元件的背流面(6)固定有放射状散布的分隔板(10)。