氨蒸汽混合器的制作方法

文档序号:15429832发布日期:2018-09-14 21:28阅读:630来源:国知局

本实用新型涉及一种氨蒸汽混合器,特别涉及一种适用于SNCR烟气脱硝技术的氨蒸汽混合器。



背景技术:

SNCR脱硝工艺是把还原剂(氨、尿素,当尿素作为还原剂时,在炉膛内需经热分解得到氨)喷入炉膛温度800-1100℃的区域,还原剂与烟气中的氮氧化物进行非催化还原反应。该工艺以炉膛为反应器,通过对炉膛进行改造实现。

在SNCR脱硝工艺低运行费用特点的基础上,SNCR-SCR联合脱硝工艺综合了SCR脱硝工艺高脱硝效率及低氨溢出率的特点,使得SNCR-SCR联合脱硝工艺具有较高的脱硝效率、较低的运行费用及适中的造价的特点。

在SNCR脱硝反应中,若烟气和喷入的氨蒸汽混合气不能均匀混合,则会使脱硝反应不能充分进行。另外,氨蒸汽混合不均匀也会增加后续SCR反应的复杂性。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种氨蒸汽混合器,能够使氨气和蒸汽混合气实现充分、均匀的混合,从而达到较高的脱硝效率,还有利于烟气与氨蒸气混合气体的混合。

本实用新型的技术方案是:

一种氨蒸汽混合器,包括管状壳体和位于所述管状壳体内的混合叶片组,所述混合叶片组包括位于所述管状壳体同一截面位置的多个并列设置的混合叶片,所述混合叶片相对于所述管状壳体的轴线设有一个倾斜角度。

所述混合叶片组内的各所述混合叶片相互平行。

所述混合叶片组的数量为多个,相邻所述混合叶片组内的所述混合叶片的倾斜角度大小相等方向相反。

所述混合叶片的两端直接连接在所述管状壳体的内壁上,或所述混合叶片的两端连接在环形外壳上并将环形外壳安装在所述管状壳体内,所述环形外壳采用每个所述混合叶片组设置单独的环形外壳,或多个所述混合叶片组依次设置在同一个环形外壳内。

所述混合叶片的连接方式(与所述管状壳体或环形外壳之间的连接方式)为固定连接或活动连接。

本实用新型的有益效果为:

本实用新型是一种没有运动部件的高效混合设备,混合叶片组固定在管内,混合叶片组的叶片根据不同的介质参数设计或调节成不同的角度,使两股流体产生旋转、剪切和重新混合,达到氨气和蒸汽之间良好的分散和充分混合的目的;由于混合叶片与管状壳体的轴线设有一个倾斜角度,能够实现对混合气体的切割,并能改变混合气体的流动方向;由于相邻的混合叶片组的倾斜角度大小相等方向相反,混合气体依次通过各混合叶片组时多次改变方向,充分混合;由于蒸汽入口位于氨气入口的后方,中压蒸汽较大的压力能够增加炉内烟气的扰动,有利于氨气与烟气更充分、均匀的混合。

附图说明

图1是本实用新型实施例示意图;

图2是本实用新型多个混合叶片组布置示意图;

图3是图2所示A向示意图;

图4是本实用新型另一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1-图4所示,本实用新型涉及一种氨蒸汽混合器,包括管状壳体3和位于所述管状壳体内的混合叶片组5,所述管状壳体3可以选用圆形、方形或多边形的管状,优选圆形,使斜向撞击到管壁的混合气体发生不同方向的偏转实现旋转运动,所述混合叶片组5包括位于所述管状壳体3同一截面位置的多个并列设置的混合叶片7,所述混合叶片7与所述管状壳体3的轴线设有一个倾斜角度,所述混合叶片7一方面对混合气体进行切割作用,另一方面所述混合叶片7间的间隙形成了气体流通通道,改变了混合气体的流动方向。

优选地,所述混合叶片组5内的多个所述混合叶片7相互平行。

优选地,所述混合叶片组5的数量为多个,相邻所述混合叶片组5内的所述混合叶片7的倾斜角度大小相等方向相反,混合气体依次通过各混合叶片组5时多次改变方向,达到充分混合。

优选地,所述混合叶片7的两端直接连接在所述管状壳体3的内壁上,或所述混合叶片7的两端连接在环形外壳4上并将所述环形外壳4安装在所述管状壳体内,所述环形外壳4采用每个所述混合叶片组5设置单独的环形外壳4,或多个所述混合叶片组5依次设置在同一个环形外壳4内,通过采用环形外壳的方式,能够在所述管状壳体3外完成所述混合叶片7的安装,安装和更换都十分方便。

优选地,所述混合叶片的连接方式为固定连接或活动连接。

优选地,当所述混合叶片7采用固定连接的方式时,所述混合叶片7的倾斜角度根据不同的介质参数进行合理设计。

优选地,当所述混合叶片7采用活动连接的方式时,所述混合叶片7通过转动轴连接在所述管状壳体3的内壁上,各所述混合叶片7通过联动传动装置实现同步转动调节,包括同一个所述混合叶片组5内的各混合叶片7同向转动,以及相邻的所述混合叶片组5内的混合叶片7反向转动。

优选地,所述管状壳体3还设有氨气进口和蒸汽进口,所述混合叶片组5位于所述氨气进口和所述蒸汽进口的后方,所述氨气进口位于所述氨气进口的后方,中压蒸汽与氨气在所述管状壳体3中进行混合后通过SNCR喷枪喷入炉内,可以利用蒸汽较大的压力扰动来使烟气和喷入的氨蒸汽混合气更加充分、均匀的混合,从而达到较高的脱硝效率。

优选地,所述氨气进口位于所述管状壳体的侧壁上,位于所述混合叶片组前方的区域,所述氨气进口焊接连接有氨气喷管2。

所述氨气喷管的出口或者安装在出口上的喷嘴位于管状壳体的轴线上,喷射方向向后。

所述氨气喷管的出口和所述混合叶片组之间设有或者不设有导流锥板。

所述氨气喷管的出口上安装有或者不安装喷嘴。

优选地,所述蒸汽进口位于所述管状壳体3的一端(所述管状壳体3位于所述氨气进口前方的一端),所述蒸汽进口设有外大内小的壳体状锥形喷口6,收拢状的锥形喷口6有利于蒸汽增速减压,从所述锥形喷口6喷出的蒸汽在于氨混合的过程中迅速扩张,形成剧烈的局部旋流/湍流,明显地增强了与氨之间的碰撞、混合和传质效果,对氨蒸汽混合气体造成更大的扰动。

优选地,所述管状壳体3的两端设有用于连接配套装置的连接法兰1,方便装置的安装与拆卸,所述连接法兰1采用焊接的方式固定在所述管状壳体3的端面。

图4所示为在图1所示实施例基础上的进一步改进,具体地,在所述氨气喷管的出口2和所述混合叶片组之间设有用于导流的导流锥板8,当混合叶片组的数量为多个时,所述导流锥板位于最前侧混合叶片组的前面,以便通过导流锥板以便使同一横截面上各处的蒸汽气流特别是氨气流尽可能地均衡,以便更好地实现氨与蒸汽的混合,使管道截面各处的氨含量尽可能相等。

优选地,所述锥板8呈正锥台的侧面形状,前后两端敞口,由此,可以引导自氨气喷管2喷出的束状氨气气流由中心向四周均衡扩散,促使同一横截面上各处的氨气均衡。

基于上述目的,所述导流锥板依据所述管状壳体的横截面形状,其横截面可以为矩形(当管状壳体为矩形管时)或圆形(当管状壳体为圆形管时),呈前小后大的扩张状。

所述锥板可以为一层,也可以为多层,但所述锥板为多层时,各层锥板的轴线重叠且内外套在一起,相互之间留有间距,锥板之间的间距、最外层锥板与管状壳体或环形外壳之间的间距以及最内层锥板内的空间构成气流通道,依据现有技术,通过合理设置各气流通道的形状(锥板形状)及过流面积,与喷出氨气的流束形状和分布相结合,就能够获得所需的均衡效果。

可以根据实际气流分布情况和均衡效果以及具体使用条件设置导流锥板与氨气喷管和最前侧混合混合叶片组之间的间距。

当导流锥板为多层时,各层导流锥板的前端边缘通常可以位于同一横截面上,各层导流锥板的后端边缘通常也位于同一横截面上。

通常,当管状壳体较大时,设置导流锥板能够明显地改善均匀效果。

根据具体使用要求,也可以不设置导流锥板。

本实用新型的工作原理为:由其他装置输送的带有一定压力的氨气通过氨气喷管2喷入,与锥形喷口6喷入的中压蒸汽在多个混合叶片组5中进行混合,混合气体经过特殊设计的混合叶片组5充分混合,通过SNCR喷枪喷入锅炉内。氨蒸汽混合器是一种没有运动部件的高效混合设备,混合叶片组5固定或转动连接在管状壳体3内,混合叶片组5的混合叶片7根据不同的介质参数设计或调节成不同的角度,使两股流体产生旋转、剪切和重新混合,达到氨气和蒸汽之间良好的分散和充分混合的目的。

本实用新型的优点有以下几个方面:

1)中压蒸汽较大的压力可以增加炉内烟气的扰动,有利于氨气与烟气更充分、均匀的混合;

2)混合叶片较少,设备压力损失小;

3)较好的氨气与烟气的混合可减少后续SCR反应中导流板的设置。有利于下游有内置SCR脱硝的装置脱硝反应;

4)采用法兰连接,方便安装和拆卸;

5)管道式设备,体积小,不增加额外占地面积。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段,除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外,均可以任意组合,形成若干不同的技术方案。

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