一种喷氨格栅及具有该喷氨格栅的脱硝设备的制作方法

本实用新型涉及一种喷氨格栅及具有该喷氨格栅的脱硝设备。

背景技术：

SCR（Selective Catalytic Reduction）即为选择性催化还原技术，近几年来发展较快的烟气脱硝技术。SCR脱硝工艺的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生成无害的氮和水，从而除去烟气中的NOx；选择性是指还原剂NH₃与烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。SCR脱硝工艺的流程一般为：还原剂（氨）以液体形态储存在氨罐中，液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应，去除NOx。

由于SCR脱硝催化剂的活性温度通常为300～400℃，因此SCR脱硝系统通常布置在锅炉省煤器后、空预器前，在该位置，烟气温度能够达到反应的最佳温度。但是此区域烟气含灰量高，是所谓的“高灰区域”，因此SCR脱硝系统在高尘工况下运行，布置方式一般采用高尘布置方式。SCR脱硝系统中的核心设备为SCR反应器和喷氨格栅。

喷氨格栅通常是在一个钢制网格架上均匀排布氨气喷射管，形成的喷射管矩阵。喷氨格栅的主要作用是将氨气或含氨空气均匀地喷入烟气中，氨气的均匀性对SCR脱硝系统非常重要，一方面均匀的喷氨可提高脱硝效率，避免局部区域由于NH3/NOx比不足而造成的脱硝效率下降；另一方面也可提高氨的利用率，降低排烟尾气中的氨逃逸率，减少对后续设备特别是空预器热的的硫酸氢铵堵塞腐蚀，提高发电机组的运行安全特性。

传统的喷氨格栅分为线性控制式和分区控制式，目前电站锅炉常用的喷氨格栅设计为线性控制式，如图1所示，线性控制式喷氨格栅由烟道截面上一系列呈线性排列的有若干个喷嘴的管子组成即通氨管道3，各管子的流量可以单独调节来匹配各部位NOx的含量，通过格栅体管子上的多处喷嘴2，在烟道截面上均匀分布氨气；喷氨格栅通常水平布置，烟气自下而上流动，喷氨格栅的喷嘴布置在喷氨格栅的背风向，喷口朝上设置，将氨气顺着烟气流向喷入烟气中。该种布置方式采取了网格法布置，有利于喷氨的均匀分布，由于该区域烟气携带大量飞灰向上流动，烟气中包含各种颗粒粒径不等的飞灰，在烟气上升的过程中，大颗粒飞灰容易沉降，沉降飞灰对喷口流速较低的喷嘴，容易造成堵塞，同时喷嘴上方烟道支撑及其拐弯处的积灰在所难免，并且积灰量大，在系统开停机或正常运行时，由于流动烟气的撞击或扰动，喷嘴上方的积灰很容易大块掉落在喷氨格栅上，顺着烟气流向竖直向上开口的喷嘴很容易被大块落灰堵塞，造成局部喷嘴无法正常喷氨，喷氨的均匀性受到影响，导致下游SCR反应器的催化还原反应不均匀，局部脱硝效果差，从而影响系统整体脱硝效果和脱硝效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种喷氨格栅，以解决现有技术中的喷氨格栅的防堵喷嘴喷出的氨气不能与烟气较好的混合的问题；本实用新型的目的还在于提供一种具有该喷氨格栅的脱硝设备。

为实现上述目的，本实用新型喷氨格栅的技术方案是：

喷氨格栅，包括通氨管道，通氨管道上间隔设置有多个用于位于烟道内的喷嘴，各喷嘴均具有至少一个喷气口，其中至少两个喷嘴为成对布置的喷嘴对，定义成对布置的两个喷嘴分别为第一喷嘴和第二喷嘴，第一喷嘴的至少一个喷气口与第二喷嘴的对应喷气口对吹。

各喷嘴排列成沿烟道宽度方向间隔布置的至少两列，每一列喷嘴均包括至少两个所述的喷嘴对，同一列喷嘴中相邻两个喷嘴对的相邻喷嘴的对应喷气口对吹。

相邻列喷嘴的相邻喷嘴对的对应喷气口对吹。

各喷嘴的喷气口的喷气朝向水平设置，各喷嘴的喷气口处于同一高度。

各喷嘴上均具有四个所述喷气口，四个喷气口沿圆周方向均匀布置。

本实用新型脱硝设备的技术方案是：

脱硝设备，包括烟道和喷氨格栅，喷氨格栅包括通氨管道，通氨管道上间隔设置有多个位于烟道内的喷嘴，各喷嘴均具有至少一个喷气口，其中至少两个喷嘴为成对布置的喷嘴对，定义成对布置的两个喷嘴分别为第一喷嘴和第二喷嘴，第一喷嘴的至少一个喷气口与第二喷嘴的对应喷气口对吹。

各喷嘴排列成沿烟道宽度方向间隔布置的至少两列，每一列喷嘴均包括至少两个所述的喷嘴对，同一列喷嘴中相邻两个喷嘴对的相邻喷嘴的对应喷气口对吹。

相邻列喷嘴的相邻喷嘴对的对应喷气口对吹。

各喷嘴的喷气口的喷气朝向水平设置，各喷嘴的喷气口处于同一高度。

各喷嘴上均具有四个所述喷气口，四个喷气口沿圆周方向均匀布置。

本实用新型的有益效果是：相比于现有技术，本实用新型所涉及的喷氨格栅，包括通氨管道，通氨管道上间隔设置有多个用于位于烟道内的喷嘴，各喷嘴均具有至少一个喷气口，其中至少两个喷嘴为成对布置的喷嘴对，定义成对布置的两个喷嘴分别为第一喷嘴和第二喷嘴，第一喷嘴的至少一个喷气口与第二喷嘴的对应喷气口对吹，可保证至少两个相邻的喷嘴上的喷气口喷射出的氨气气流相互交叉扰动，极大地提升两股气流的扩散能力，有利于提升喷射出的氨气与烟气的混合，提高脱硝效率。

附图说明

图1为现有技术中喷氨格栅的结构示意图；

图2为本实用新型喷氨格栅的喷嘴的具体实施例结构示意图；

图3为本实用新型喷氨格栅的具体实施例结构示意图；

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的喷氨格栅的具体实施例，如图2至图4所示，该喷氨格栅包括设置在烟气管道1的烟道截面上的通氨管道3，通过喷氨母管4向通氨管道3内通入氨气，通氨管道3上下间隔分布有三层，每一层上并排延伸有两列，每一列通氨管道3上均设置有多个喷嘴，其中同一列通氨管道上的相邻的两个喷嘴形成喷嘴对，通氨管道3上设置有开口方向向上的喷口，喷口外周设置有螺纹，在喷头外罩设有风帽5即喷嘴，风帽5为上下延伸的且上端封闭的管状结构，其末端为锥面结构，锥面结构的设置可以使得飞灰掉落时不会积聚在风帽上，风帽5螺接在喷口上，在风帽的外壁上设置有四个喷气口6，与通氨管道通过喷头连通，四个喷气口6等高设置，沿风帽5的外周等间距布置，且各个喷气口6的朝向沿风帽5的径向风向向外延伸。上层的通氨管道沿垂直于烟气流通方向延伸的长度最小，中层的通氨管道长度次之，下层的通氨管道最长，每一层的喷嘴的喷气口6的设置高度均一致，不同层的喷嘴的喷气口的设置高度也均一致，且相邻的两个喷嘴的对应的喷气口相向对吹。

使用时，通过喷氨母管向每一层的通氨管道中注入氨气，氨气经喷嘴的喷气口喷射至外界，此时由于相邻的两个喷嘴的喷气口相对设置，则喷气口与喷气口之间形成对冲喷射，且水平设置的喷气口与烟气流向垂直，两股喷射气流相互交叉扰动，极大的提升这两股气流的扩散能力，而且，喷嘴上的喷气口设置有多个，每一个喷气口的开口较小，其流通面积较小，进而使得单个喷气口的喷射速度提升，更有利于喷氨气流的扩散。

在其他实施例中，通氨管道可以设置有更多层；每一层上的喷嘴可根据实际情况增加或减少；相邻的两个喷嘴的喷气口的相向对吹可以由喷气口的轴线在朝向喷气口的开口方向延伸处相交等其他对吹形式代替；相邻的两个喷嘴的喷气口可通过一个斜向下、一个下向上设置来实现相向对吹；每一个喷气口的数量可根据实际情况增加或减少；喷气口的设置高度可不全部一致，同一层的或者同一区域的高度一致即可；同一列的喷嘴可有双数个，两两成对，也可设置为单数个，如七个喷嘴，其包括三个喷嘴对；形成对吹的两个喷嘴可以是同一层，也可以是不同层，对吹的喷嘴对的数量可相应的增加或减少。

本实用新型所涉及的脱硝设备，包括烟道和喷氨格栅，所述喷氨格栅的实施例与上述喷氨格栅的实施例一致，不再详细展开。