一种高效混合的SCR系统喷氨装置的制作方法

本实用新型涉及烟气脱硝技术领域；具体涉及一种高效混合的SCR系统喷氨装置；具体地说是一种加强烟气中氨氮高效混合的SCR系统喷氨装置。

背景技术：

选择性催化还原脱硝(SCR)过程中NOx还原反应的效率直接决定于烟气中NOx与NH3的混合匹配度(达到合理当量比)，即氨烟混合匹配度高则反应完全，否则将造成脱硝效率低或NH₃的过剩而形成氨逃逸。这对SCR脱硝系统甚至整个锅炉系统都是不利的。

传统的喷氨装置采用还原剂喷氨与烟气流速同向的喷氨策略，然而现场运行时因大量稀释风的涌入导致喷嘴喷射出的氨空混合气流动速度相对较高(约14m/s以上)，这在一定程度上减少了氨氮混合的沿程距离，不利于保证良好的氨氮混合当量比。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高效混合的SCR系统喷氨装置，该装置可以有效促进烟气中氨氮的充分混合，有利于保证系统内良好的氨氮混合当量比，提升系统脱硝性能。

本实用新型采取的技术方案是：

一种高效混合的SCR系统喷氨装置，安装于一脱硝烟道，包括：

一喷氨入口管；

连通该喷氨入口管的一H型骨架管；

安装于该H型骨架管上的若干喷嘴；

设置于各所述喷嘴的出口处的扰动件。

进一步地，所述喷氨入口管直径的取值范围为50mm-80mm。

进一步地，所述H型骨架管包括一横管及连通于所述横管两端的两根纵管，所述横管及纵管的直径与喷氨入口管直径一致。其长度与宽度由脱硝烟道的截面尺寸决定。

进一步地，所述喷嘴数量为6-10个，一端与所述纵管连通，另一端为出口，喷嘴直径的取值范围为15mm-30mm，喷嘴高度的取值范围为50mm-80mm。

进一步地，所述扰动件为扣设于所述喷嘴的出口处的半球面，该半球面的半径取值范围为80mm-150mm。所述半球面的厚度不小于1mm。

进一步地，所述半球面的圆心位于所述喷嘴的轴线上。

进一步地，所述扰动件通过焊接方式安装固定于脱硝烟道内的一钢梁之上。

进一步地，所述半球面的圆心与所述喷嘴的出口之间的距离为喷嘴高度的1/2。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所公开的一种高效混合的SCR系统喷氨装置，变传统的“氨烟同向喷射”为新型的“氨烟逆向喷射”，大幅增加氨氮混合的沿程距离；同时该高效混合的SCR系统喷氨装置内的半球面扰动件既可一定程度上增加氨氮混合强度，又可避免喷嘴堵塞，保证系统的安全高效进行。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中高效混合的SCR系统喷氨装置的总体布置图。

图2为图1中A部放大图，即本实用新型一实施例中高效混合的SCR系统喷氨装置的详细结构示意图。

图3为本实用新型一实施例中高效混合的SCR系统喷氨装置的立体结构示意图。

附图标记说明：1-扰动件，2-喷嘴，3-H型骨架管，4-喷氨入口管。

具体实施方式

在本实用新型的一实施例中，针对某600MW级燃煤机组SCR脱硝系统(A侧)，喷氨格栅(AIG)所在烟道截面尺寸为2900mm×14100mm。该机组采用液氨作为还原剂来源，设计氨空混合比约为0.95。本实施例提供的高效混合的SCR系统喷氨装置的总体布置情况如图1所示，安装于一脱硝烟道。

本实施例中结合AIG所在脱硝烟道截面尺寸，确定H型骨架管3长度为1660mm，宽度为483mm，共计布置24组高效混合的SCR系统喷氨装置单元，共计三列，每列8组。每组SCR系统喷氨装置单元中均包含喷氨入口管4、H型骨架管3、喷嘴2及扰动件1四部分。

结合图2及图3，该高效混合的SCR系统喷氨装置，包括：喷氨入口管4连通H型骨架管3；喷嘴2安装于H型骨架管3上；扰动件1设置于各喷嘴2的出口处。

所述喷氨入口管4直径取D₁＝60mm；在其他实施例中，喷氨入口管直径的取值范围为50mm-80mm。

H型骨架管3直径D₂与喷氨入口管4直径一致，即同样取D₂＝60mm，实现H型骨架管3与喷氨入口管4相贯通；

每个单元中，喷嘴2共计布置8个，一端与H型骨架管3相贯通，另一端插入流动烟气中，本实施例中共计布置喷嘴2数目为8×3＝24个，喷嘴2直径取D₃＝22mm，喷嘴2高度取h₁＝60mm；在其他实施例中，喷嘴数量为6-10个，喷嘴直径的取值范围为15mm-30mm，喷嘴高度的取值范围为50mm-80mm。

扰动件1为半径为R＝100mm的扣设于所述喷嘴的出口处半球面；在其他实施例中，该半球面的半径取值范围为80mm-150mm。所述半球面的厚度不小于1mm。

扰动件1通过焊接方式安装固定于烟道内的钢梁(图未示)之上，并保证扰动件1所对应半球面圆心正对各喷氨喷嘴2中心；

扰动件1圆心所在平面与喷嘴2出口平面的高度差h₂为喷嘴高度h₁的1/2，即高度差h2＝30mm。

基于本实施例中喷氨装置布置方案进行了变负荷工况下的(100％、90％、75％)数值模拟研究，研究结果表明变负荷工况下首层催化剂入口截面的氨氮混合分布均呈现出了良好的均匀性，首层催化剂入口浓度分布偏差远小于工程设计要求，因喷氨装置布置所导致的系统压降损失也在合理的范围之内。这说明本实用新型所公开的一种高效混合的SCR系统喷氨装置确实可以促进烟气中氨氮的充分混合，有利于保证系统内良好的氨氮混合当量比，有助于提升系统脱硝性能。

在实际应用中，上述实施例描述的高效混合的SCR系统喷氨装置为SCR系统喷氨格栅的一个子单元，现场运行工况下可根据机组结构参数实现多组高效混合SCR系统喷氨装置的联合使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不是本实用新型的全部实施例，不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。