一种用于scr脱硝工艺的氨和废气混合器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，包括一个壳体，所述的壳体的一端为烟气进口，与烟气进口相对的另一端为烟气出口；且在壳体的中心轴线上安装有中部整流板，所述的中部整流板位于烟气进口端部的圆周方向上安装有整流叶片；在壳体内部的四周安装有一圈周边整流板；所述的中部整流板的底部安装有密封钢板；周边整流板的底部与壳体之间也安装有密封钢板。该混合器由于设置了周边整流板，其过流断面小于烟道的过流断面，进入混合器的烟气首先经大断面到小断面形成局部烟气压强的增大，烟气出混合器后进入大断面的SCR反应器，烟气压强极具减小，有效形成涡流，实现烟气的充分混合。
【专利说明】—种用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，属于氨和废气混合器这个【技术领域】。
【背景技术】
[0002]我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，据统计，我国67%的氮氧化物(NOx)排放量来自于煤炭的燃烧。据国家环保总局统计，2005年和2010年我国火电厂煤炭消耗量分别占全国总量的56%和64%，火电厂NOx产生量占全国总量的50%。从燃煤消耗对NOx排放贡献值来看，火电厂NOx排放控制是我国NOx排放总量控制关键所在。随着我国最新的《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施以及《京都议定书》的正式生效，国内对NOx的排放控制将日趋严格，在火力发电厂中采用有效的NOx排放控制措施势在必行。
[0003]目前普遍采用的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(SelectiveCatalytic Reduct1n,简称 SCR)、选择性非催化还原技术(Selective Non-CatalyticReduct1n,简称SNCR)以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。
[0004]在目前各种脱硝技术中，选择性催化还原脱硝(SCR)是应用最多、效率最高而且是最成熟的技术之一。该技术在20世纪70年代末80年代初首先由日本发展起来，之后迅速在日本、欧洲、美国等国家和地区的电站得到应用。我国烟气脱硝技术的研究开展得相对较晚。目前已建或拟建的脱硝工程几乎均以购买欧美和日本技术使用权为主，部分环保企业通过自主开发或引进消化吸收的方式也掌握了一定的烟气脱硝技术，但核心技术(特别是催化剂)仍未实现国产化，而引进技术存在技术使用费高、难以掌握核心技术、可升级性差等突出难题，制约着我国NOx治理的开展。
[0005]影响SCR系统脱硝效率的因素众多，如反应温度、反应停留时间、氨/氮摩尔比等。另外，烟气与NH3的混合程度及流场的均匀性也是影响脱硝效率的重要因素之一，反应物间良好的混合状况和均匀的流场是保证较高NOx脱除效率的基础。若混合良好，烟气中的NOx就能与NH3充分接触，从而为NOx还原反应的有效进行提供良好条什。若混合状况较差，就会发生NH3浓度与NOx浓度分布不均的情况。对于一定的NOx分布和氨/氮摩尔比设计值，就会出现某些区域NH3浓度不足，而某些区域NH3过量。NH3浓度不足的区域NOx不能被完全脱除，因此，脱硝效率得不到保证；而册13浓度过量的区域就会有反应剩余的MV流向空气预热器等下游区域，从而导致所谓的“NH3泄漏”，增加了下游设备腐蚀与堵塞的可能性。因此，良好的混合显得尤为重要。同样，均匀的流场条什，即均匀的流速分布能够保证单位时间内流经每一个催化剂孔道的反应物量相等，从而避免了部分催化剂烟气负荷过高、部分催化剂没有充分利用的问题。
[0006]然而，在实际的运行过程中，不可能出现绝对理想的混合状况和完全均匀的流场，但流场的均匀性状况却可以通过优化SCR系统内导流装置的布置来达到改善的效果。在优化布置的过程中还需要注意脱硝系统的压降，即烟气流经SCR脱硝反应器的压力损失，因为过高的压力降会增加引风机电耗，并影响到锅炉主机和引风机的安全运行，所以通常要求脱硝装置的压力降小于lOOOPa。
[0007]因此，对SCR反应器流场的均匀性状况进行研究，寻求合理的设计布置方案来促进反应物尽量充分混合以达到较好的均匀性效果，并同时满足SCR系统压降的限制性要求，对于:提高SCR脱硝系统的性能，以至大力推进我国今后烟气脱硝事业的发展具有重要的现实意义和广阔的研究前景。
实用新型内容
[0008]针对现有SCR脱硝技术中使用的氨和废气混合器混合不均匀、混合器压降大、制作繁琐等不足，本实用新型提供一种用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器。
[0009]本实用新型采用的技术方案如下:
[0010]—种用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器,包括一个壳体,所述的壳体的一端为烟气进口，与烟气进口相对的另一端为烟气出口 ；且在壳体的中心轴线上安装有中部整流板，所述的中部整流板位于烟气进口端部的圆周方向上安装有整流叶片；且在壳体内部的四周安装有一圈周边整流板；所述的中部整流板的底部安装有密封钢板；周边整流板的底部与壳体之间也安装有密封钢板。
[0011]所述的整流叶片包括6片，6片整流叶片均匀的安装在中部整流板的圆周方向上。
[0012]所述的周边整流板、中部整流板为密封钢板。
[0013]所述的壳体在烟气进口端、烟气出口端均安装有一个法兰。
[0014]所述的中部整流板整体为八棱柱，且八棱柱的头部为锥形八面体。
[0015]所述的周边整流板与中部整流板之间形成八面体的空隙。
[0016]所述的整流叶片的形状为矩形。
[0017]所述的氨和废气混合器安装在SCR反应器入口，混合器与喷氨位置的距离保持在3米以上。
[0018]使用时，两个所述的氨和废气混合器横向连接在一起，安装在SCR反应器入口。
[0019]本实用新型的工作过程如下:
[0020]该混合器安装在省煤器烟道出口喷氨格栅之后，SCR反应器之前，通常与SCR反应器进行法兰连接。含有雾化氨气的烟气由锅炉引风机的负压牵引，从上部向下进入混合器，经混合器整流叶片(混合器内部烟气流速控制在18m/s)产生涡流，实现氨和废气充分混合后直接进入下部的SCR反应器。
[0021]本实用新型的有益效果如下:
[0022]首先，在SCR脱硝技术氨和废气的混合单元中，氨水经过内混式雾化喷枪喷射，已经得到有效雾化，该混合器是与内混式雾化喷枪配合使用的一种混合器，它将混合烟气通过二次混合以达到混合均匀的目的。
[0023]其次，该混合器去除了常规混合器繁琐的构造，同时降低了气体通过混合气的压力损失。具有结构简单、主体段的长度小、雾化氨气与废气混合均匀、压降低、制作成本低、可在高温环境中长期运行等优点。
[0024]另外，该混合器由于设置了周边整流板，其过流断面小于烟道的过流断面，进入混合器的烟气首先经大断面到小断面形成局部烟气压强的增大，烟气出混合器后进入大断面的SCR反应器，烟气压强极具减小，有效形成涡流，实现烟气的充分混合。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是SCR脱硝工艺氨/废气混合单元示意图。
[0026]图2是氨/废气混合器俯视结构图。
[0027]图3是氨/废气混合器侧视结构图。
[0028]图4是氨/废气混合器前视结构图。
[0029]图5是氨/废气混合器仰视结构图。
[0030]图中:I喷氨格栅，2导流板，3氨/废气混合器，4飞灰整流器，5 SCR反应器，6催化剂层；7混合烟气入口法兰，8混合烟气出口法兰，9密封钢板，10中部整流板，11周边整流板，12整流叶片，13烟气通道。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本实用进行详细说明:
[0032]如图1所示，SCR脱硝工艺氨/废气混合单元包括在烟道内依次安装的喷氨格栅I，导流板2，氨/废气混合器3，飞灰整流器4，SCR反应器5，催化剂层6 ;在SCR脱硝技术氨和废气的混合单兀中，氨/废气混合器3安装位置位于SCR反应器入口，与喷氨位置与一定距离；这一特点，有效利用氨水雾化喷嘴对气体混合的作用，使得混合烟气对雾化喷射的能量和效果有较长的作用时间，以达到充分混合的目的；流经混合器的烟气直接进入SCR反应器，保证烟气混合作用的得以充分利用。
[0033]实施例1
[0034]氨/废气混合器3包括一个壳体,壳体的一端为烟气进口，与烟气进口相对的另一端为烟气出口 ；且在壳体的中心轴线上安装有中部整流板10，所述的中部整流板10位于烟气进口的端部，其圆周方向上安装有整流叶片12 ;且在壳体内部的四周安装有一圈周边整流板11 ;壳体与整流叶片12、周边整流板11、中部整流板10形成的间隙为烟气通道13。中部整流板的底部安装有密封钢板9 ;周边整流板的底部与壳体之间也安装有密封钢板9。
[0035]在壳体的前端和后端安装混合烟气入口法兰7和混合烟气出口法兰8。
[0036]整流叶片12包括6片，6片整流叶片均匀的安装在中部整流板的圆周方向上。
[0037]实施例2
[0038]氨/废气混合器3包括一个壳体,壳体的一端为烟气进口，与烟气进口相对的另一端为烟气出口 ；且在壳体内设有两个相互平行且相对于壳体中心线相对称的中部整流板10，其余的结构与上述结构一致，在此不详细展开。
[0039]上述的两个混合器去除了常规混合器繁琐的构造，同时降低了气体通过混合气的压力损失。具有结构简单、主体段的长度小、雾化氨气与废气混合均匀、压降低、制作成本低、可在高温环境中长期运行等优点。
[0040]混合器过流断面小于烟道的过流断面，进入混合器的烟气首先经大断面到小断面形成局部烟气压强的增大，烟气出混合器后进入大断面的SCR反应器，烟气压强极具减小，有效形成涡流，实现烟气的充分混合。
【权利要求】
1.一种用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器,包括一个壳体,所述的壳体的一端为烟气进口，与烟气进口相对的另一端为烟气出口 ；其特征在于:且在壳体的中心轴线上安装有中部整流板，所述的中部整流板位于烟气进口端部的圆周方向上安装有整流叶片；在壳体内部的四周安装有一圈周边整流板；所述的中部整流板的底部安装有密封钢板；周边整流板的底部与壳体之间也安装有密封钢板。
2.如权利要求1所述的用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，其特征在于:所述的整流叶片包括6片，6片整流叶片均匀的安装在中部整流板的圆周方向上。
3.如权利要求1所述的用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，其特征在于:所述的壳体在烟气进口端、烟气出口端均安装有一个法兰。
4.如权利要求1所述的用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，其特征在于:所述的中部整流板整体为八棱柱,且八棱柱的头部为锥形八面体。
5.如权利要求1所述的用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，其特征在于:所述的周边整流板与中部整流板之间形成八面体的空隙。
6.如权利要求1所述的用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，其特征在于:使用时，两个所述的氨和废气混合器横向连接在一起，安装在SCR反应器入口。
7.如权利要求1所述的用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，其特征在于:所述的整流叶片的形状为矩形。
8.如权利要求1所述的用于SCR脱硝工艺的氨和废气混合器，其特征在于:所述的氨和废气混合器安装在SCR反应器入口，混合器与喷氨位置的距离保持在3米以上。
【文档编号】B01D53/90GK204073846SQ201420443739
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】朱杰高, 张宪凯 申请人:山东太平洋环保有限公司