一种新型喷氨格栅的制作方法

本实用新型涉及火电厂烟气脱硝领域，具体涉及一种新型喷氨格栅。

背景技术：

燃煤电站的脱硝系统已经成为我国NO_X气体减排的重要技术措施之一。而选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction，SCR)是当前电站脱硝的主流技术，技术最为成熟，应用最为广泛。SCR是指在催化剂的作用下，利用还原剂(主要为液氨、尿素等)“有选择性”地与烟气中的NO_x反应并生成无毒害的N₂和H₂O。在进行合理的工艺设计条件下，NO_x反的脱除效率可达90％以上。

实现氨气与烟气的均匀混合是SCR设计的关键工艺之一。若因混合不均导致第一层催化剂上方局部区域供氨不足，则影响脱硝效率；若因混合不均导致第一层催化剂上方局部区域供氨过多，则氨逃逸增多，可能造成二次污染及空预期堵塞等严重问题。因此，如何优化设计SCR烟道内喷氨混合装置尤为重要。

SCR脱硝技术中的关键设备包括还原剂制备区、反应器及喷氨格栅。其中喷氨格栅的作用便是将经过稀释的氨气喷入烟道中，使其与烟气均匀混合。

传统的喷氨格栅通常采用格栅式设计，并设置喷嘴，如图1、图2所示。在喷氨格栅支管3管道上连接数段小管道作为喷嘴4，含氨空气经过喷嘴4喷射出来，喷射方向与烟气流向相同(图2中箭头所指方向)，喷嘴4在烟道截面上呈简单的均匀分布。

这种方案的问题在于：单个喷嘴4的孔径较大，各个喷嘴4的流量差异较大，另外，喷嘴4的制造较为复杂，安装数量受到限制，且安装精度低，最终导致烟道截面上各个区域喷氨量差异较大。当烟气以极高的流速(最高能达到15m/s)在烟道中自下而上流动时，很难保证氨气与烟气的均匀混合。同时，由于SCR本身运行在高含尘区域，烟气中夹带的灰尘以及堆积在烟道拐角处中的灰尘量极大，而由于喷嘴4孔径大，流速小，很容易被回落的飞灰堵塞，一旦喷嘴堵塞，更加影响氨气与烟气的混合效果。

技术实现要素：

为克服上述不足，本实用新型提供一种新型喷氨格栅，通过改进氨喷射孔，优化喷氨格栅结构，改善氨气与烟气的混合效果，且有利于现场加工制造，提高制造精度，并在一定程度上提高喷嘴防堵效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型喷氨格栅，包括水平布置的母管和与母管连接的支管，该支管的上半管壁上的两侧各开设一列喷孔；每列喷孔为若干个，沿支管长度方向布置；喷孔的孔心垂线经过支管的轴心，并与支管的竖直中心线呈一夹角。

进一步地，两列喷孔相互交错布置。

进一步地，每列喷孔沿支管长度方向均匀分布。

进一步地，喷孔为圆孔或正多边形孔。

进一步地，夹角为0°至90°。

本实用新型的有益效果是：与传统喷氨格栅采用喷嘴相比，直接在支管上开设喷孔，省略了喷嘴的复杂结构，有利于现场加工制造，提高制造精度；由于喷孔夹角的存在，提高局部扰流程度，增加混合强度和接触时间，还可一定程度上防止喷孔防堵；而且，相较于喷嘴的孔径大且尺寸固定，本新型喷氨格栅可根据需要在制造时调节孔径大小，减小孔径，增加喷孔数量，可提高喷氨均匀程度和速度，有效防止堵塞。由于喷孔夹角、孔径及数量的可调节，以及制造的方便性，制造时提供了多种选择，可根据实际情况，选择最佳参数进行设计及制造，效果好，应用性强。

附图说明

图1为传统喷氨格栅结构示意图。

图2为传统喷氨格栅喷嘴位置示意图。

图3为新型喷氨格栅支管俯视示意图。

图4为新型喷氨格栅支管截面图。

图中：1-烟道壁板；2-母管；3-支管；4-喷嘴；5-喷孔。

具体实施方式

为使本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。

本实施例提供一种新型喷氨格栅，其母管与支管的连接及布置与如图1所示的传统喷氨格栅是一样的，都是水平布置在烟道一截面上，不同之处就在于本格栅对喷嘴4的改进。图3为本格栅的支管3俯视示意图，以支管3管道轴线为对称轴，直接在该支管3上轴两侧均匀开设两列喷孔5作为氨喷射孔，为增加喷氨均匀效果，两列喷孔5相互交错布置，即两列喷孔5不上下正对，相互错开。喷孔5可为圆孔、正多边形孔或其他形状的孔，本实施例以圆孔为例。

喷孔5的具体位置如图4所示，从支管3的截面图看，两列喷孔5开设在支管3的上半管壁上，位置关于竖直中线(如图4中所示竖直虚线)对称，其孔心垂线(即经过喷孔中心且垂直于喷孔所在平面的直线，如图4中所示两条斜虚线)与竖直中线呈一夹角α。由于竖直中线向上方向为烟气流向，斜虚线向上方向为氨喷射方向，故也可大致描述为氨喷射方向与烟气流向呈α角，该α角可在0°至90°选择。需指出的是，0°和90°是两种特殊情况，α角为0°时，可认为两列喷孔5合并为一列，仍可称之为两列；α角为90°时，两列喷孔5位于支管3的两侧壁正中间，只有喷孔5上半位于支管3的上半管壁上，由于这只是一种特殊情况，为便于行文，本实用新型规定该情况仍可概括为两列喷孔5处于上半管壁上。

喷孔5的α角、孔径及数量均可视CFD模拟计算结果及现场加工条件而定。

本技术方案的优点在于：首先，喷孔5的孔径和数量可调节，喷孔5数量越多，越有利于氨气均匀喷射，越能提高氨气/烟气混合效果；孔径越小，越有利于避免飞灰堵塞。其次，氨喷射方向与烟气流向呈α角，提高局部扰流程度，增加混合强度和接触时间，也能一定程度上改善防堵。最后，本新型喷氨格栅省略了传统喷嘴复杂结构，直接在支管上开孔，便于制造，可现场加工，易于保证精度。由于喷孔5的α角、孔径及数量的可调节，以及制造的方便性，为装置提供了多种选择，可根据实际情况，选择最佳参数进行设计及制造，效果好，应用性强。