本发明涉及一种喷氨格栅的防积灰堵塞喷嘴装置，属于烟气脱硝技术领域。
背景技术：
燃煤电厂发电过程会产生大量的烟气，烟气中含有氮氧化物、二氧化硫和汞等有毒和有害物质。其中NOx作为主要污染物，其与碳氢化合物反应形成的光化学烟雾严重危害人类健康；另外NOx还是形成酸雨的主要原因。为了减少氮氧化物对环境和人类造成的危害，国家对燃煤电厂产生烟气中的NOx排放浓度提出越来越严格的要求，以减轻和消除NOx的危害，因此脱硝装置的出现极大的解决了氮氧化物的减排。
在烟气脱硝装置中，选择性催化还原脱硝技术(SCR)是应用最广泛的一种方法，它具有效率高、运行稳定、处理烟气量大、适应机组负荷宽裕等优点。液氨作为还原剂时，以液体状态储存于氨罐中；通过蒸发罐将液态氨加热成气态，气态氨通过氨气缓冲罐稳压后输送到反应区氨空混合器内；与稀释空气混合，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中的NOx在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应，将烟气中的NOx还原成空气中天然含有的氮气(N2)和水(H2O)。
目前脱硝工程中的喷氨格栅均安装在反应器入口的竖直烟道中，由于脱硝在除尘前，烟气中灰分较大，竖直烟道灰分容易下落造成喷氨格栅喷嘴的堵塞，影响氨气与烟气的混合效果，造成脱硝效率降低，甚至NOx超标排放。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种喷氨格栅的防积灰堵塞喷嘴装置，能有效减少烟气中灰分带来的堵塞问题，从而保证系统运行效率稳定。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种喷氨格栅的防积灰堵塞喷嘴装置，喷氨格栅安装在反应器入口的竖直烟道中且垂直于烟气流向，所述喷氨格栅包括若干个水平布置的喷氨支管和设置在所述喷氨支管上的若干个喷口朝上的喷嘴，每个喷嘴均通过竖直设置的支撑结构连接防堵塞装置；其中：
所述支撑结构是由三条支撑柱组成的支撑架，所述支撑架的底部与喷嘴的顶部焊接连接，所述防堵塞装置竖直设置在所述支撑架的顶部；所述防堵塞装置是由上圆锥体和下圆锥体组成的且底面贴合的双圆锥体结构，所述防堵塞装置的椎体底面积大于喷嘴顶部的横截面积，且所述下圆锥体卡在所述支撑架内部。
进一步的，所述防堵塞装置为不锈钢中空体或不锈钢实心体。
进一步的，所述防堵塞装置的椎体底面与所述支撑架的顶端焊接连接。
进一步的，所述喷嘴为无缝钢管，所述喷嘴之间的间距为80～300mm，所述喷嘴壁厚为1.5mm，高度为85～120mm；所述喷嘴喷口处的外径为25mm，在所述喷嘴与喷氨支管的连接处，所述喷嘴的外径为21mm。
进一步的，所述三条支撑柱的底端沿所述喷嘴圆周方向均匀布置，所述三条支撑柱的顶端沿所述防堵塞装置椎体底面的圆周方向均匀布置。
进一步的，若干个喷氨支管并列设置在垂直于烟气流向的同一截面中，且所述若干个喷氨支管均连接至喷氨母管，所述喷氨母管连接氨空混合管道。
进一步的，所述喷嘴远离喷氨支管的一端相对于靠近喷氨支管的一端呈外扩状；所述支撑架远离喷嘴的一端相对于靠近喷嘴的一端呈外扩状。
本发明的有益效果为：
本发明针对传统SCR系统喷氨格栅喷嘴易堵塞问题，对传统喷嘴进行重新设计，在原喷氨格栅每个喷嘴上方增加防积灰装置，使喷氨格栅所在竖直烟道内的灰分不直接落在喷嘴上，由防积灰装置导流到喷嘴周围，最终落到竖直烟道底部，并通过输灰系统排掉。本发明所提供的防积灰堵塞喷嘴装置结构简单，可减少长时间积灰概率，防止喷嘴堵塞。同时该装置可以长期保持喷入烟道的氨与烟气的均匀混合，较少喷嘴堵塞带来的脱硝效率降低，具有一定的实用价值和经济意义。
附图说明
图1为本发明所述喷氨格栅的防积灰堵塞喷嘴装置结构示意图；
图2为本发明所述防积灰堵塞喷嘴装置的局部机构示意图；
1-防堵塞装置，2-喷嘴，3-喷氨支管，4-支撑结构。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示，一种喷氨格栅的防积灰堵塞喷嘴装置，喷氨格栅安装在反应器入口的竖直烟道中且垂直于烟气流向，所述喷氨格栅包括若干个水平布置的喷氨支管3和设置在所述喷氨支管3上的若干个喷口朝上的喷嘴2，若干个喷氨支管3并列设置在垂直于烟气流向的同一截面中，提高了反应器入口氨气浓度分布的均布性。所述若干个喷氨支管3均连接至喷氨母管，所述喷氨母管连接氨空混合管道。
每个喷嘴2均通过竖直设置的支撑结构4连接防堵塞装置1。所述支撑结构4是由三条支撑柱组成的支撑架，所述支撑架的底部与喷嘴2的顶部焊接连接，所述防堵塞装置1竖直设置在所述支撑架的顶部；所述防堵塞装置1是由上圆锥体和下圆锥体组成的且底面贴合的双圆锥体结构，所述防堵塞装置1的椎体底面积略大于喷嘴顶部2的横截面积，可挡住下落积灰进入喷嘴，所述下圆锥体卡在所述支撑架内部。上小下大的上圆锥体流线型表面对对应喷嘴的喷氨效果影响更小，同时还能防止上方落灰在上圆锥体的上端面积聚。上大下小的下圆锥体卡在所述支撑架内部，喷氨格栅的对应喷嘴向上喷氨时，氨气沿锥形体的斜面分开与烟气混合，对喷氨气流的影响小，可降低或消除下圆锥体下端面对喷嘴喷出氨气的阻挡作用，从而在保证防堵塞装置1遮挡落灰的同时，降低或消除防堵塞装置1对对应喷嘴的喷氨效果的影响。所述防堵塞装置1采用耐磨金属材质，可选用304不锈钢或316L不锈钢，也可选用与喷嘴一样的材质。所述防堵塞装置1可为中空体或实心体。
优选的，所述防堵塞装置1的椎体底面与所述支撑架的顶端焊接连接。所述三条支撑柱的底端沿所述喷嘴2圆周方向均匀布置，所述三条支撑柱的顶端沿所述防堵塞装置1椎体底面的圆周方向均匀布置。
所述喷嘴2为无缝钢管，所述喷嘴2之间的间距为80～300mm，所述喷嘴2壁厚为1.5mm，高度为85～120mm；所述喷嘴2喷口处的外径为25mm，在所述喷嘴2与喷氨支管3的连接处，所述喷嘴2的外径为21mm。
所述喷嘴2远离喷氨支管3的一端相对于靠近喷氨支管3的一端呈外扩状，混合氨气扩散效果明显，氨气和烟气在格栅的外部空间，通过短距离便可充分混合，尤其适用于烟道空间有限的情况，能够大大提升氨气和烟气扩散的混合效果，进而提高了反应效率，提高了脱硝效率，降低氨逃逸，减少了污染。为适应防堵塞装置1的椎体底面积略大于喷嘴顶部2的横截面积，所述支撑架远离喷嘴2的一端相对于靠近喷嘴2的一端呈外扩状，从而可挡住下落积灰进入喷嘴。
本发明所提供的防积灰堵塞喷嘴装置可有效减少飞灰对喷氨格栅喷嘴的堵塞，有利于氨与烟气的充分混合，减少积灰带来的系统阻力增加，有利于脱硝系统效率的长期稳定，减少过量喷氨以达到氮氧化物排放达标，具有一定的实用价值和经济意义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。