专利名称：带有优化喷氨装置上游流场的结构的scr烟气脱硝系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及能源环保技术，尤其涉及一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的 SCR烟气脱硝系统。
背景技术：
氮氧化物是世界各国公认的大气污染物之一。以氨为还原剂的选择性催化还原 (SCR)烟气脱硝技术是目前脱除烟气中氮氧化物最有效的技术，在国内外得到了广泛的应 用。其主要原理是在催化剂的作用下，还原剂氨与烟气中的氮氧化物反应还原成生氮气和 水，从而达到氮氧化物脱除的目的。还原剂氨和烟气中氮氧化物的混合均勻程度是影响脱 硝效率的关键因素之一。在SCR脱硝系统中，还原剂氨由喷氨装置喷入烟道与烟气混合，为 了更好的使还原剂氨与烟气中氮氧化物均勻混合，喷氨装置一般采用多点喷射分区调节， 由于喷氨装置上游烟道内烟气流场分布不均勻，从而导致烟气中氮氧化物的分布也很不均 勻，使得喷氨装置在实际运行中的调节难度相当大。本发明人建立在长期从事烟气脱硫脱 硝研究的基础上，采用一种装置和方法，实现了 SCR烟气脱硝系统喷氨装置上游流场的优 化，该装置的结构简单，制造安装方便，能有效的优化流场，降低喷氨调节难度，并使得SCR 烟气脱硝系统喷氨装置下游的烟道及其内部件、反应器及其整流导流装置的设计难度大大 降低，能够大幅度提高SCR脱硝系统的脱硝效率，减少氨逃逸。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种带有优化喷氨装置上游流场的结 构的SCR烟气脱硝系统。一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统包括锅炉、省煤器、 烟道、多孔介质、喷氨装置、SCR脱硝反应器、空气预热器、送风机、氨/空气混合器、氨制备 装置、稀释风机、除尘器、脱硫装置、引风机烟囱；锅炉与省煤器、烟道、SCR脱硝反应器、空 气预热器、除尘器、脱硫装置、引风机、烟囱依次相连接，送风机与空气预热器、锅炉依次相 连接，烟道内设有喷氨装置，氨制备装置和稀释风机与氨/空气混合器、喷氨装置依次相 连，在烟道内的喷氨装置上游设有多孔介质，并布满烟气流通截面，烟气通过多孔介质产生 的阻力小于450Pa。另一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统包括锅炉、省煤 器、烟道、多孔介质、喷氨装置、SCR脱硝反应器、空气预热器、送风机、氨/空气混合器、氨制 备装置、稀释风机、除尘器、脱硫装置、引风机烟囱；锅炉与省煤器、除尘器、烟道、SCR脱硝 反应器、空气预热器、脱硫装置、引风机、烟囱依次相连接，送风机与空气预热器、锅炉依次 相连接，烟道内设有喷氨装置，氨制备装置和稀释风机与氨/空气混合器、喷氨装置依次相 连，在烟道内的喷氨装置上游设有多孔介质，并布满烟气流通截面，烟气通过多孔介质产生 的阻力小于450Pa。另一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统包括锅炉、省煤器、烟道、多孔介质、喷氨装置、SCR脱硝反应器、空气预热器、送风机、氨/空气混合器、氨 制备装置、稀释风机、除尘器、脱硫装置、引风机烟 、气-气换热器、加热装置；锅炉与省煤 器、空气预热器、除尘器、脱硫装置、气-气换热器、加热装置、烟道、SCR脱硝反应器、气-气 换热器、引风机、烟囱相连接，送风机与空气预热器、锅炉依次相连接，烟道内设有喷氨装 置，氨制备装置和稀释风机与氨/空气混合器、喷氨装置依次相连，在烟道内的喷氨装置上 游设有多孔介质，并布满烟气流通截面，烟气通过多孔介质产生的阻力小于450Pa。所述的多孔介质为金属材料、非金属材料或复合材料。所述的金属材料为黑色金 属、有色金属和特种金属材料。所述的非金属材料为陶瓷、橡胶、纤维、玻璃。所述的复合材 料为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。本发明与现有技术相比具有的有益效果1)结构简单，制造安装方便；2)有效的优化了流场，降低了喷氨调节难度；3)大大降低了 SCR烟气脱硝系统喷氨装置下游的烟道及其内部件、反应器及其整 流导流装置的设计难度；4)大幅度提高了 SCR脱硝系统的脱硝效率，减少了氨逃逸。
图1是高尘布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统结构示 意图；图2是低尘布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统结构示 意图；图3是尾端布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统结构示 意图；图4是本发明的优化喷氨装置上游流场的结构的俯视图；图5是高尘布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统中喷氨 装置上游烟气速度分布云图；图6是低尘布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统中喷氨 装置上游烟气速度分布云图；图7是尾端布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统中喷氨 装置上游烟气速度分布云图；图中锅炉1、省煤器2、烟道3、多孔介质4、喷氨装置5、SCR脱硝反应器6、空气预 热器7、送风机8、氨/空气混合器9、氨制备装置10、稀释风机11、除尘器12、脱硫装置13、 引风机14、烟囱15、气-气换热器16、加热装置17。
具体实施例方式如图1所示，带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系 统包括锅炉1、 省煤器2、烟道3、多孔介质4、喷氨装置5、SCR脱硝反应器6、空气预热器7、送风机8、氨/ 空气混合器9、氨制备装置10、稀释风机11、除尘器12、脱硫装置13、引风机14烟囱15 ’锅 炉1与省煤器2、烟道3、SCR脱硝反应器6、空气预热器7、除尘器12、脱硫装置13、引风机14、烟囱15依次相连接，送风机8与空气预热器7、锅炉1依次相连接，烟道3内设有喷氨装 置5，氨制备装置10和稀释风机11与氨/空气混合器9、喷氨装置5依次相连，在烟道3内 的喷氨装置5上游设有多孔介质4，并布满烟气流通截面，多孔介质4由6mm厚黑色金属碳 钢材料加工而成，其开孔为均布的圆孔，孔径为50mm，多孔介质4的开孔率为51%，烟气通 过多孔介质4产生的阻力为150Pa，喷氨装置5上游的烟气流场经多孔介质的整流倒流作用 得到优化，达到均勻分布。如图2所示，带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统包括锅炉1、 省煤器2、烟道3、多孔介质4、喷氨装置5、SCR脱硝反应器6、空气预热器7、送风机8、氨/ 空气混合器9、氨制备装置10、稀释风机11、除尘器12、脱硫装置13、引风机14烟囱15 ’锅 炉1与省煤器2、除尘器12、烟道3、SCR脱硝反应器6、空气预热器7、脱硫装置13、引风机 14、烟囱15依次相连接，送风机8与空气预热器7、锅炉1依次相连接，烟道3内设有喷氨装 置5，氨制备装置10和稀释风机11与氨/空气混合器9、喷氨装置5依次相连，在烟道3内 的喷氨 装置5上游设有多孔介质4，并布满烟气流通截面，多孔介质4由IOOmm厚陶瓷材料 加工而成，其开孔为均布的方孔，孔径为13mm，多孔介质4的开孔率为65%，烟气通过多孔 介质4产生的阻力为120Pa，喷氨装置5上游的烟气流场经多孔介质的整流倒流作用得到优 化，达到均勻分布。如图3所示，带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统包括锅炉1、 省煤器2、烟道3、多孔介质4、喷氨装置5、SCR脱硝反应器6、空气预热器7、送风机8、氨/空 气混合器9、氨制备装置10、稀释风机11、除尘器12、脱硫装置13、引风机14烟囱15、气-气 换热器16、加热装置17 ；锅炉1与省煤器2、空气预热器7、除尘器12、脱硫装置13、气-气 换热器16、加热装置17、烟道3、SCR脱硝反应器6、气-气换热器16、引风机14、烟囱15相 连接，送风机8与空气预热器7、锅炉1依次相连接，烟道3内设有喷氨装置5，氨制备装置 10和稀释风机11与氨/空气混合器9、喷氨装置5依次相连，在烟道3内的喷氨装置5上 游设有多孔介质4，并布满烟气流通截面，多孔介质4由20mm厚的橡胶和纤维复合材料加工 而成，其开孔为均布的圆孔，孔径为20mm，多孔介质4的开孔率为45%，烟气通过多孔介质4 产生的阻力小于200Pa，喷氨装置5上游的烟气流场经多孔介质的整流倒流作用得到优化， 达到均勻分布。如图5所示，应用高尘布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝 系统中喷氨装置5上游的烟气速度分布非常均勻，从而使得喷氨装置5在实际运行中的调 节难度大大降低，完全能够达到预期效果。如图6所示，应用低尘布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝 系统中喷氨装置5上游的烟气速度分布非常均勻，从而使得喷氨装置5在实际运行中的调 节难度大大降低，完全能够达到预期效果。如图7所示，应用尾端布置的带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝 系统中喷氨装置5上游的烟气速度分布非常均勻，从而使得喷氨装置5在实际运行中的调 节难度大大降低，完全能够达到预期效果。
权利要求
一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统，包括锅炉(1)、省煤器(2)、烟道(3)、多孔介质(4)、喷氨装置(5)、SCR脱硝反应器(6)、空气预热器(7)、送风机(8)、氨/空气混合器(9)、氨制备装置(10)、稀释风机(11)、除尘器(12)、脱硫装置(13)、引风机(14)烟囱(15)；锅炉(1)与省煤器(2)、烟道(3)、SCR脱硝反应器(6)、空气预热器(7)、除尘器(12)、脱硫装置(13)、引风机(14)、烟囱(15)依次相连接，送风机(8)与空气预热器(7)、锅炉(1)依次相连接，烟道(3)内设有喷氨装置(5)，氨制备装置(10)和稀释风机(11)与氨/空气混合器(9)、喷氨装置(5)依次相连，其特征在于在烟道(3)内的喷氨装置(5)上游设有多孔介质(4)，并布满烟气流通截面，烟气通过多孔介质(4)产生的阻力小于450Pa。
2.一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统，包括锅炉(1)、省煤器 (2)、烟道(3)、多孔介质(4)、喷氨装置(5)、SCR脱硝反应器(6)、空气预热器(7)、送风机(8)、氨/空气混合器(9)、氨制备装置(10)、稀释风机(11)、除尘器(12)、脱硫装置(13)、引 风机(14)烟囱(15)；锅炉(1)与省煤器(2)、除尘器(12)、烟道(3)、SCR脱硝反应器(6)、 空气预热器(7)、脱硫装置(13)、引风机(14)、烟囱(15)依次相连接，送风机(8)与空气预 热器(7)、锅炉⑴依次相连接，烟道(3)内设有喷氨装置(5)，氨制备装置(10)和稀释风 机(11)与氨/空气混合器(9)、喷氨装置(5)依次相连，其特征在于在烟道(3)内的喷氨装 置(5)上游设有多孔介质(4)，并布满烟气流通截面，烟气通过多孔介质(4)产生的阻力小 于 450Pa。
3.一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统，包括锅炉(1)、省煤器 (2)、烟道(3)、多孔介质(4)、喷氨装置(5)、SCR脱硝反应器(6)、空气预热器(7)、送风机 (8)、氨/空气混合器(9)、氨制备装置(10)、稀释风机(11)、除尘器(12)、脱硫装置(13)、引 风机(14)烟囱(15)、气-气换热器(16)、加热装置(17)；锅炉⑴与省煤器(2)、空气预热 器(7)、除尘器(12)、脱硫装置(13)、气-气换热器(16)、加热装置(17)、烟道(3)、SCR脱 硝反应器(6)、气-气换热器(16)、引风机(14)、烟囱(15)相连接，送风机(8)与空气预热 器(7)、锅炉⑴依次相连接，烟道(3)内设有喷氨装置(5)，氨制备装置(10)和稀释风机 (11)与氨/空气混合器(9)、喷氨装置(5)依次相连，其特征在于在烟道(3)内的喷氨装置 (5)上游设有多孔介质(4)，并布满烟气流通截面，烟气通过多孔介质(4)产生的阻力小于 450Pa。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱 硝系统，其特征在于所述的多孔介质(4)为金属材料、非金属材料或复合材料。
5.根据权利要求4所述的一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系 统，其特征在于所述的金属材料为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
6.根据权利要求4所述的一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系 统，其特征在于所述的非金属材料为陶瓷、橡胶、纤维、玻璃。
7.根据权利要求4所述的一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系 统，其特征在于所述的复合材料为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与 非金属复合材料。
全文摘要
本发明公开了一种带有优化喷氨装置上游流场的结构的SCR烟气脱硝系统。在SCR烟气脱硝系统中装有喷氨装置的烟道内的喷氨装置上游设有多孔介质，并布满烟气流通截面，烟气通过多孔介质产生的阻力小于450Pa。烟气流场通过该多孔介质的整流导流作用得到了优化。本发明的装置具有以下优点1)结构简单，制造安装方便；2)有效的优化了流场，降低了喷氨调节难度；3)大大降低了SCR烟气脱硝系统中喷氨装置下游的烟道及其内部件、反应器及其整流导流装置的设计难度；4)大幅度提高了SCR脱硝系统的脱硝效率，减少了氨逃逸。
文档编号B01D53/56GK101829499SQ20101017614
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者余春江, 倪明江, 刘柏辉, 刘长东, 吴卫红, 周劲松, 岑可法, 张涌新, 方梦祥, 施正伦, 王勤辉, 王树荣, 程乐鸣, 胡达清, 钟毅, 骆仲泱, 高翔 申请人:浙江大学;浙江天地环保工程有限公司