一种用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统的制作方法

本实用新型涉及脱硝技术领域，具体涉及一种用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统。

背景技术：

高炉或锅炉的烟气中都含有氮氧化物(NO_x)，而氮氧化物是一种能造成大气环境严重污染的气体，其会在大气中形成光化学烟雾或酸雨等，对人们的身体健康和财产都会造成极大的危害。目前脱除锅炉烟气中氮氧化物主要采用选择性催化还原技术(SCR)，即利用还原剂与烟气中的NO_x反应，生成无毒无污染的氮气和水，以达到脱硝环保的目的。SCR技术中需要先将氨气与烟气混合后，再送入SCR反应器，目前常用的还原剂喷射器喷射还原剂，还原剂与烟气混合，并利用烟气的热量生成氨气，而后进入 SCR反应器脱除NO_x，但是上述工艺由于氨气与烟气的接触时间短，往往会导致氨气与烟气混合不均匀，从而影响后续脱除NO_x的效果。

中国专利CN202021014U一种锅炉烟气脱除氮氧化物的系统，包括位于锅炉外的还原剂溶液制备系统，与还原剂溶液制备系统连接的SNCR还原剂溶液供给及控制装置；位于锅炉炉膛出口处的SNCR还原剂溶液喷射器组，SNCR还原剂溶液喷射器组与SNCR还原剂溶液供给及控制装置通过SNCR还原剂溶液管道连接；位于锅炉尾部烟道内的SCR反应器，SCR 反应器内加载有SCR催化剂；还包括与还原剂溶液制备系统连接的位于锅炉外的SCR还原剂溶液供给及控制装置，位于锅炉转向室内的SCR还原剂溶液喷射器组，SCR还原剂溶液喷射器组与SCR还原剂溶液供给及控制装置通过SCR还原剂溶液管道连接，其中，SCR还原剂溶液喷射器组与 SCR反应器之间的烟道上依次设有省煤器、静态混合器、烟气导流板、整流格栅。上述技术通过设置SNCR还原剂溶液喷射器组和SCR还原剂溶液喷射器组来实现还原剂与烟气的混合，并通过静态混合器、烟气导流板、整流格栅实现氨气与烟气的混合，虽然上述技术解决了氨气与烟气混合不均匀的问题，但是采用两组喷射器，增加了还原剂的用量，大大的增加了工艺的成本，而且静态混合器、烟气导流板、整流格栅不仅增加了设备的成本，而且也增大了设备的体积。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的在SCR技术中混合氨气或还原剂与烟气的设备复杂造价高的缺陷，从而提供一种用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统。

一种用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统，包括，还原剂喷射器和设置于锅炉尾部烟道内SCR反应器；还包括，

均匀喷氨装置，设置于所述SCR反应器之前的所述锅炉尾部烟道内；

旁路烟道，其入口位于所述均匀喷氨装置之前，并与所述锅炉尾部烟道相连通，其出口连接所述均匀喷氨装置，所述还原剂喷射器设置于所述旁路烟道内。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，所述均匀喷氨装置包括若干喷射单元，所述喷射单元包括至少一支喷射管。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，所述喷射单元包括若干同轴设置的喷射管，所述若干喷射管套设形成所述喷射单元，从外向内所述喷射管的长度逐渐增加，相邻喷射管间具有空隙；

其中，相邻喷射管之间通过金属板连接。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，

所述旁路烟道在临近其入口和出口处均设置有调节阀门。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，所述旁路烟道设置有膨胀节。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，所述还原剂喷射器还连接有还原剂计量分配装置。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，

所述均匀喷氨装置包括若干气体喷射组，所述喷射组包括若干平行设置的喷射单元，相邻气体喷射组间形成一锐角。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，

所述均匀喷氨装置还包括主管，所述主管设置在所述锅炉尾部烟道中，与所述锅炉尾部烟道的底部平行设置；

所述主管与所述旁路烟道的出口连接，所述若干气体喷射组与所述主管连通；

其中，所述喷射单元与主管的夹角为90-270°。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，沿锅炉烟气的流动方向，所述锅炉尾部烟道上依次设置有过热器、省煤器和所述SCR反应器，所述旁路烟道的入口位于所述过热器和所述省煤器之间，所述均匀喷氨装置位于所述省煤器的后方。

优选的是，所述的用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统中，所述旁路烟道入口处设置有灰层挡板。

本实用新型中所述的均匀喷氨装置可用于锅炉旁路烟气脱硝系统，也可代替常规喷氨格栅装置用于常规SCR脱硝系统中，以及任何需要将至少两种气体混合均匀的系统中。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统，包括还原剂喷射器和设置于所述锅炉尾部烟道内SCR反应器；均匀喷氨装置，设置于所述SCR反应器之前的锅炉尾部烟道内；旁路烟道，其入口位于所述均匀喷氨装置之前，并与所述锅炉尾部烟道相连通，其出口连接所述均匀喷氨装置，所述还原剂喷射器设置于所述旁路烟道内；将均匀喷氨装置与旁路烟道连通，使部分烟气与先与还原剂混合后，再与剩余部分烟气混合，不仅避免了一次混合中由于混合的气量大导致的混合不均匀的问题，而且延长了还原剂与烟气的混合时间，进一步起到的混合均匀的作用；本实用新型结构简单，仅通过均匀喷氨装置和旁路烟道就实现了还原剂与烟气均匀混合，在保证还原剂与烟气混合均匀的同时减小了设备的体积。

2.本实用新型提供的一种用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统，重点在于所述喷射单元包括若干同轴设置的喷射管，所述若干喷射管套设形成所述喷射单元，从外向内所述喷射管的长度逐渐增加，相邻喷射管间具有空隙；气体从喷射管之间的空隙通过，增加气流扰动使气体混合更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型所述的喷射单元的结构示意图；

图3为本实用新型所述的均匀喷氨装置的结构示意图；

图4为本实用新型所述的喷射单元的俯视图。

附图标记说明：

1-锅炉尾部烟道； 2-过热器； 3-省煤器；

4-旁路烟道； 5-均匀喷氨装置； 6-SCR反应器；

7-还原剂喷射器； 8-调节阀门； 9-膨胀节；

10-灰层挡板； 11-还原剂计量分配装置； 51-喷射单元；

52-主管； 511-喷射管； 512-喷射管；

513-喷射管； 514-金属板；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

如图1所示，一种用于锅炉的具有均匀喷氨装置的烟气脱硝系统，包括：还原剂喷射器7和设置于锅炉尾部烟道1内的SCR反应器6；均匀喷氨装置5，设置于所述SCR反应器6之前的锅炉尾部烟道1内；旁路烟道4，其入口位于所述均匀喷氨装置5之前，并与所述锅炉尾部烟道4相连通，其出口连接所述均匀喷氨装置5，所述还原剂喷射器7设置于所述旁路烟道 4内。

锅炉尾部烟气部分进入旁路烟道后，与还原剂或氨气与接触，形成初步混合气后，进入均匀喷氨装置，由均匀喷氨装置喷出，与剩余部分的烟气混合；采用还原剂或氨气与烟气分步混合，避免了烟气与还原剂或氨气一次性混合中，由于烟气的气量大、流速快导致的混合不均匀的问题，而且延长了还原剂或氨气与烟气的混合时间，进一步起到的混合均匀的作用。

进一步的，如图1和2所示，所述均匀喷氨装置5包括若干喷射单元 51，所述喷射单元51包括至少一支喷射管。

进一步的，所述喷射单元51包括若干同轴设置的喷射管，所述若干个喷射管套设形成所述喷射单元51，本实施例中以三个喷射管套设为例，但本实用新型并不限于三个喷射管，如图2所示，所述三个喷射管511、512、 513套设形成所述喷射单元51，从外向内所述喷射管的长度逐渐增加，相邻喷射管间具有空隙；

相邻喷射管之间通过金属板514连接；在本实施例中，如图4所示，喷射管511通过4块金属板(钢板)514与喷射管512固定连接，喷射管 512通过4块金属板(钢板)与喷射管513固定连接。

混合气体从喷射管和喷射管之间中的空隙喷出，使得气体在喷射管和喷射管之间中的空隙中碰撞，实现气体的扰动，进一步达到了气体混合均匀的效果，同时由于从外向内所述喷射管的长度逐渐增加，延长了气路，从而使得气体进一步混合均匀。

进一步的，如图3所示，所述均匀喷氨装置5包括若干气体喷射组，任意喷射组包括若干平行设置的喷射单元51，相邻气体喷射组间形成一锐角。

进一步的，如图3所示，所述均匀喷氨装置5还包括主管52，所述主管52设置在所述锅炉尾部烟道1中，与所述锅炉尾部烟道1的底部平行设置；所述主管52与所述旁路烟道4的出口连接，所述若干气体喷射组与所述主管52连通；其中，所述喷射单元51与主管52的夹角为90-270°。

进一步的，所述旁路烟道4在临近其入口和出口处均设置有调节阀门8。

进一步的，所述旁路烟道4设置有膨胀节9。

进一步的，所述还原剂喷射器7还连接有还原剂计量分配装置11。

进一步的，沿锅炉烟气的流动方向，所述锅炉尾部烟道1上依次设置有过热器2、省煤器3和所述SCR反应器6，所述旁路烟道4的入口位于过热器2和所述省煤器3之间，所述均匀喷氨装置5位于所述省煤器3的后方。

进一步的，所述旁路烟道4入口处设置有灰层挡板10。

本实用新型的工作原理为：

锅炉烟气由锅炉尾部烟道的进气口进入后，经过过热器后，部分烟气进入旁路烟道，部分烟气通过省煤器，进入旁路烟道的烟气与还原剂喷射器喷出的还原剂混合后，进入均匀喷氨装置，由多个喷射管以及喷射管之间空隙中喷出，与通过省煤器的烟气混合后，进入SCR反应器脱硝。

在实际的应用中，在制造整个均匀喷氨装置之前先根据不同锅炉炉型和均匀喷氨装置所在位置的烟道尺寸大小，通过CFD流畅模拟出均匀喷氨装置喷出的混合有还原剂或氨气的烟气在烟道中的覆盖情况，选定喷射单元与主管的圆心形成的角度大小。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。