专利名称：用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种燃煤锅炉脱硝技术领域的装置，具体是一种用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置。
背景技术：
选择性催化还原法是脱除锅炉尾气中氮氧化物的最为常见也是最为有效的方法， 被广泛的应用于各工业领域中。其主要原理是采用液氨或氨水作为还原剂，将其与空气混合后喷入SCR反应器的上游的烟道中，在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水排出体系。其中氨和氮氧化物的混合和分布效果是影响烟气的脱硝效率的关键因素之一。经过对现有技术的检索发现，董晓红、倪允之在《火电厂烟气脱硝技术探讨》(内蒙古环境科学第20卷，第1期，2008年2月)中介绍了火电厂燃煤锅炉NOx的生成途径、目前国内外各种脱硝技术方法、选择性催化还原烟气脱硝技术特点及不同催化剂型式性能比较等研究成果。但由于该技术中对冷态模型实验装置设计不理想使得氨和氮氧化物的混合和分布效果不好，造成脱硝效率过低，环境污染严重，资源浪费。
实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，与II式布置冷模脱硝装置相比能取得更好的氨和氮氧化物的混合和分布效果，提高脱硝效率，减轻环境污染，塔式布局装置烟气流动和反应的截面面积较大，有利于烟气的充分反应，比较适合超大规模烟气流量的机组使用。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括管道外壳、导流板、整流层、带孔压损阻力板、内置示踪气体喷射机构的模拟喷氨口阵列和实验管道供风机构，其中实验管道供风机构的输出端与管道外壳的进风口相连，导流板、整流层和带孔压损阻力板依次设置于管道外壳的内部。所述的管道外壳为塔式结构的透明管道，由依次连接的短直管道、扩张型变径管道、脱硝反应直管道和收缩型变径管道组成。所述的导流板呈梯形结构且位于管道外壳的扩张型变径管道处，该导流板由长短两组导流板组成，其中长导流板位于短导流板的上方且两者相互呈正交布置。所述的长导流板长度与管道外壳的内壁截面长度相同，所述的短导流板长度与管道外壳的内壁截面宽度相同。所述的管道外壳的外部上设有与导流板相连接的调节把手，以实现对导流板的角度调节。所述的整流层位于管道外壳的脱硝反应直管道的顶部，该整流层由相互正交的格栅组成，从而使实验气体垂直向下流动。所述的带孔压损阻力板为双层结构且位于脱硝反应直管道中的整流层下方且两者为由上而下依次排列，该带孔压损阻力板上设有均勻分布的孔。所述的模拟喷氨口阵列位于管道外壳的短直管道处，该模拟喷氨口阵列包括格栅支架和喷氨管，其中喷氨管竖直固定于格栅支架上并以阵列结构方式排列。所述的喷氨管共三列且每列的长度相同。所述的实验管道供风机构包括皮带传动式离心通风机、变频调速器和调节风门， 其中变频调速器通过电缆与皮带传动式离心通风机相连接，调节风门设置于皮带传动式离心通风机的输出端，皮带传动式离心通风机的出风口与管道外壳的入口相连接。所述的示踪气体喷射机构包括气瓶、减压阀、调节阀、涡街流量计、转子流量计和喷射格栅，其中气瓶经汇流排串联后依次与减压阀以及涡街流量计相连接，涡街流量计的输出端分为若干支路，若干组调节阀和转子流量计分别设置于每个支路上，转子流量计的输出端分别与若干个喷射格栅相连接。本实用新型能取得更好的氨和氮氧化物的混合和分布效果，提高脱硝效率，减轻环境污染，可帮助提高脱硝效率，减轻环境污染。
[0017]图1为本实用新型示意图。[0018]图2为本实用新型外壳管道及其内部结构正视图。[0019]图3为本实用新型模拟喷氨口阵列侧视图。[0020]图4为本实用新型模拟喷氨口阵列正视图。[0021]图5为本实用新型示踪气体喷射机构示意图。[0022]图6为本实用新型带孔压损阻力板结构示意图。[0023]图7为本实用新型整流层结构示意图。[0024]图8为本实用新型长导流板分布示意图。[0025]图9为本实用新型短导流板分布示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。如图1-图9所示，本实施例包括管道外壳1、导流板2、整流层3、带孔压损阻力板 4、内置示踪气体喷射机构0的模拟喷氨口阵列5和实验管道供风机构6，其中实验管道供风机构6的输出端与管道外壳1的进风口相连，导流板2、整流层3和带孔压损阻力板4依次设置于管道外壳1的内部。所述的管道外壳1为塔式结构的透明管道，由依次连接的短直管道7、扩张型变径管道8、脱硝反应直管道9和收缩型变径管道10组成。所述的导流板2呈梯形结构且位于管道外壳1的扩张型变径管道8处，该导流板 2由长短两组导流板11、12组成，其中长导流板11位于短导流板12的上方且两者相互呈正交布置。所述的长导流板11长度与管道外壳1的内壁截面长度相同，所述的短导流板12长度与管道外壳1的内壁截面宽度相同。所述的管道外壳1的外部上设有与导流板2相连接的调节把手13，以实现对导流板2的角度调节。所述的整流层3位于管道外壳1的脱硝反应直管道9的顶部，该整流层由相互正交的格栅14组成，从而使实验气体垂直向下流动。所述的带孔压损阻力板4为双层结构且位于脱硝反应直管道9中的整流层3下方且两者为由上而下依次排列，该带孔压损阻力板4上设有均勻分布的孔15。所述的模拟喷氨口阵列5位于管道外壳1的短直管道7处，该模拟喷氨口阵列5 包括格栅支架16和喷氨管17，其中喷氨管17竖直固定于格栅支架16上并以阵列结构方式排列。所述的喷氨管17共三列且每列的长度相同。所述的实验管道供风机构6包括皮带传动式离心通风机18、变频调速器19和调节风门20，其中变频调速器19与皮带传动式离心通风机18相连接，调节风门20设置于皮带传动式离心通风机18的输出端，皮带传动式离心通风机18的出风口与管道外壳1的入口相连接。所述的示踪气体喷射机构0包括气瓶21、减压阀22、调节阀23、涡街流量计24、 转子流量计25和喷射格栅沈，其中气瓶21经汇流排串联后依次与减压阀22以及涡街流量计M相连接，涡街流量计M的输出端与若干个三通阀27相连并分为若干支路，若干组调节阀23和转子流量计25分别设置于每个支路上，转子流量计25的输出端分别与若干个喷射格栅26相连接。喷射格栅沈与模拟喷氨口阵列5连接。实验管道供风机构中，在变频调速器控制下的皮带传动式离心通风机产生实验气流，并且通过调整通风机的风门来控制气流的大小以符合实验的条件。将实验管道供风机构的出口连接到管道外壳的进风口。通过调整示踪气体喷射机构的调节阀来控制模拟喷氨口阵列喷射的示踪气体的流量，从而与实验气流以一定的比例相混合，并且通过微调2组导流板的角度，使得混合气体通过导流板和整理层后垂直向下流动。由于在示踪气体喷射机构中增加了调节阀和流量计，以及导流板的可调整结构，使得实验气体能够保证垂直的流向和合理的流量大小，结果是实验气体在的第1层阻力板上方速度分布标准差为14. 51%，浓度分布标准差为4. 94%，远小于原先速度分布标准差在25%，浓度标准差在 15%的情况，达到了工艺要求。
权利要求1.一种用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征在于，包括管道外壳、导流板、整流层、带孔压损阻力板、内置示踪气体喷射机构的模拟喷氨口阵列和实验管道供风机构，其中实验管道供风机构的输出端与管道外壳的进风口相连，导流板、整流层和带孔压损阻力板依次设置于管道外壳的内部。
2.根据权利要求1所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的管道外壳为塔式结构的透明管道，由依次连接的短直管道、扩张型变径管道、脱硝反应直管道和收缩型变径管道组成。
3.根据权利要求2所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的导流板呈梯形结构且位于管道外壳的扩张型变径管道处，整流层位于管道外壳的脱硝反应直管道的顶部，带孔压损阻力板为双层结构且位于脱硝反应直管道中的整流层下方且两者为由上而下依次排列，模拟喷氨口阵列位于管道外壳的短直管道处。
4.根据权利要求1或3所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的导流板由长短两组导流板组成，其中长导流板位于短导流板的上方且两者相互呈正交布置，长导流板长度与管道外壳的内壁截面长度相同，短导流板长度与管道外壳的内壁截面宽度相同。
5.根据权利要求1或3所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的管道外壳的外部上设有与导流板相连接的调节把手。
6.根据权利要求1或3所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的整流层由相互正交的格栅组成。
7.根据权利要求1或3所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的带孔压损阻力板上设有均勻分布的孔。
8.根据权利要求1或3所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的模拟喷氨口阵列包括格栅支架和喷氨管，其中喷氨管竖直固定于格栅支架上并以阵列结构方式排列。
9.根据权利要求1所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的实验管道供风机构包括皮带传动式离心通风机、变频调速器和调节风门，其中变频调速器与皮带传动式离心通风机相连接，调节风门设置于皮带传动式离心通风机的输出端，皮带传动式离心通风机的出风口与管道外壳的入口相连接。
10.根据权利要求1所述的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，其特征是，所述的示踪气体喷射机构包括气瓶、减压阀、调节阀、涡街流量计、转子流量计和喷射格栅，其中 气瓶经汇流排串联后依次与减压阀以及涡街流量计相连接，涡街流量计的输出端分为若干支路，若干组调节阀和转子流量计分别设置于每个支路上，转子流量计的输出端分别与若干个喷射格栅相连接。
专利摘要一种燃煤锅炉脱硝技术领域的用于烟气脱硝的塔式布置冷模模拟装置，包括管道外壳、导流板、整流层、带孔压损阻力板、模拟喷氨口阵列和实验管道供风机构，实验管道供风机构的输出端与管道外壳的进风口相连，导流板、整流层和带孔压损阻力板依次设置于管道外壳的内部。本装置与II式布置冷模脱硝装置相比能取得更好的氨和氮氧化物的混合和分布效果，提高脱硝效率，减轻环境污染，塔式布局装置烟气流动和反应的截面面积较大，有利于烟气的充分反应，比较适合超大规模烟气流量的机组使用。
文档编号B01D53/79GK201997257SQ20112009910
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者李 雨, 林钢, 王景成, 袁景淇, 金强, 骆舰 申请人:上海交通大学, 上海电气石川岛电站环保工程有限公司