一种燃气轮机SCR法烟气脱硝喷氨格栅装置的制作方法

本实用新型涉及燃气轮机scr脱硝技术领域，特别是一种燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置。

背景技术：

随着人们环保意识的不断增强，国家对电力石油石化、有色、建材等行业的工业窑炉中氮氧化物的排放标准不断提高，脱硝设备的研发也得到了大力发展。目前我国一般都是使用scr脱硝，即将氨气-烟气/空气混合气通过喷氨格栅喷射到烟道scr区中对烟气进行脱硝反应，现有的喷氨格栅在使用过程中会存在以下几个缺点：一、喷氨格栅管从侧面进入烟道，由于烟道内护板一般2mm，故需要在锅炉外壁进行支撑，在喷氨管道两端安装套管，两端的外壁支撑需要穿过烟道内护板及保温层；二、现有的喷氨格栅管一般都是直接在上面钻孔供喷氨使用，喷氨不均匀，喷孔容易发生堵塞；三、现有的喷氨格栅管两段套管没有安装限位板，未留有一定膨胀间隙，喷氨管道在实际烟气工况下，受烟气不同负荷冲击结构不稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置，解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置包括若干组喷氨格栅组件，所述若干组喷氨格栅组件自上而下等间距安装于余热锅炉烟道内；所述每组喷氨格栅组件包括若干根自上而下等间距布置的分支喷氨管道，所述分支喷氨管道的头部依次穿过余热锅炉的烟道内护板、烟道外护板后置于烟道外，所述分支喷氨管道的尾部穿过余热锅炉的烟道内护板后与烟道外护板的内壁相接触；所述每组喷氨格栅组件中的相邻分支喷氨管道头部之间通过锅炉外竖管母管连通，所述竖管母管上游还安装有调节蝶阀。将本实用新型中的喷氨格栅组件布置于余热锅炉竖直截面上，同时余热锅炉多是内保温，需要喷氨格栅组件进行均布并保证外壁的绝热性。余热锅炉内的分支喷氨管道可不设置防磨角钢，但考虑到分支喷氨管道的热膨胀性，余热锅炉内壁为烟道内护板，然后是硅酸铝保温层，余热锅炉外壁为烟道外护板，因此将分支喷氨管道支撑在烟道外护板上。其中每组喷氨格栅组件通过一个调节蝶阀进行流量调节，使得本实用新型一共形成6个调节分区，每个调节分区控制4根分支喷氨管道，进入余热锅炉内部的24根分支喷氨管道，通过在余热锅炉截面均布的喷嘴喷入氨气-烟气混合气。

前述的燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置，所述分支喷氨管道包括法兰、支撑套管a、限位板a、格栅、喷嘴、支撑套管b和限位板b，所述格栅的头部依次穿过烟道内护板、烟道外护板后置于烟道外，所述格栅的尾部穿过烟道内护板后，置于烟道内护板与烟道外护板之间的保温层内。所述格栅头部外周套设有与之同轴布置的支撑套管a，所述支撑套管a的一端置于烟道外，所述支撑套管a的另一端置于烟道外护板与烟道内护板之间的保温层内；所述支撑套管a与格栅之间还设有与之同轴的限位板a,所述限位板a的一端置于烟道外，所述限位板a的另一端穿过烟道外护板后与烟道内护板的外壁留有膨胀间隙。考虑到温度场等因素，所述的膨胀间隙≤30㎜，为了避免更多的膨胀差异。另外，考虑到减少烟道外护板的局部热应力，在分支喷氨管道内嵌限位板的支撑套管，并在支撑套管末端设置膨胀间隙，对格栅管道的稳定性及烟道外护板的绝热性，起到一定作用。所述格栅尾部外周套设有与之同轴布置的支撑套管b，所述支撑套管b的一端置于烟道内护板与烟道外护板之间的保温层内，所述支撑套管b的另一端与烟道外护板的内壁相接触；所述支撑套管b与格栅之间还设有与之同轴的限位板b,所述限位板b的一端与烟道内护板的外壁留有膨胀间隙，考虑到温度场等因素，所述的膨胀间隙≤30㎜，为了避免更多的膨胀差异。所述限位板b的另一端与烟道外护板的内壁相接触。所述烟道内的格栅上等间距均匀布置有若干个喷嘴。所述格栅的头部外周还套设有与之同轴布置的法兰，且法兰的一面与支撑套管a远离烟道内护板的一面相贴合。支撑套管a和支撑套管b分别布置于格栅的头部及尾部，支撑套管为圆形截面，支撑套管内嵌限位板。限位板预焊在支撑套管内部，并同格栅进行预拼装。

前述的燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置还包括套管封板，所述套管封板套设于格栅的外周且与之同轴布置，所述套管封板的一侧与烟道内护板的内壁相贴合。

前述的燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置还包括套管加强圈，所述套管加强圈套设于支撑套管a的外周且与之同轴布置，所述套管加强圈的一侧与烟道外护板的外壁相贴合。

前述的燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置还包括呈梯形的加强圈筋板，所述加强圈筋板环绕设于支撑套管a的外周，且加强圈筋板的一侧与套管加强圈远离烟道外护板的一侧相贴合。

前述的燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置还包括与支撑套管b同轴布置的烟道外壁垫板，所述烟道外壁垫板的一侧与支撑套管b侧面相贴合，所述烟道外壁垫板的另一侧与烟道外护板的内壁相贴合。

前述的燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置，所述格栅上相邻喷嘴之间呈90°角交替布置，喷嘴预焊在格栅上。

前述的燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置，所述烟道外护板的外周自上而下环绕布置有若干根与之同轴的加固肋。

前述的燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置，所述限位板a有三块，呈放射性布置，且相邻限位板a呈120°角；所述限位板b有三块，也呈放射性布置，且相邻限位板a呈120°角。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：

1、本实用新型是结合燃煤机组常规两段式喷氨格栅及余热锅炉工况条件，经过烟道截面流场分析进行的设计；

2、将本实用新型中的喷氨格栅组件布置于余热锅炉竖直截面上，同时余热锅炉多是内保温，需要喷氨格栅组件进行均布并保证外壁的绝热性；

3、余热锅炉内的分支喷氨管道可不设置防磨角钢，但考虑到分支喷氨管道的热膨胀性，余热锅炉内壁为烟道内护板，然后是硅酸铝保温层，余热锅炉外壁为烟道外护板，将分支喷氨管道支撑在烟道外护板上；

4、每组喷氨格栅组件通过一个调节蝶阀进行流量调节，使得本实用新型一共形成6个调节分区，进入余热锅炉内部的24根分支喷氨管道，通过在余热锅炉截面均布的喷嘴喷入氨气-烟气混合气；

5、考虑到减少烟道外护板的局部热应力，在分支喷氨管道内嵌限位板的支撑套管，并在支撑套管末端设置膨胀间隙，对格栅管道的稳定性及烟道外护板的绝热性，起到一定作用；

6、安装限位板起到固定支撑及自由伸缩的作用，能够满足脱硝系统的稳定运行，同时保护锅炉内外壁的稳定性；

7、分支喷氨管道两端带有套管封板，套管封板与烟道内护板焊接而不与分支喷氨管道焊接，保证了分支喷氨管道自有膨胀和烟道内护板的密封性；

8、由于烟气流向水平，格栅自上而下布置，每一根单设调节蝶阀不现实，故根据流场模拟结果及实际可行性分6个分区，每个分区控制4根分支喷氨管道，每个分区在锅炉外上游的竖管母管上有调节蝶阀，分区控制充分合理利用空间，整齐布置，美观便于操作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的a-a向视图；

图3是本实用新型中分支喷氨管道的局部结构示意图；

图4是图3中的b-b向剖视图；

图5是图3中的c向局部视图；

图6是图3中的d-d向剖视图。

附图标记的含义：1-法兰，2-支撑套管a，3-套管加强圈，4-限位板a，5-加强圈筋板，6-套管封板，7-格栅，8-喷嘴，9-烟道外壁垫板，10-分支喷氨管道，11-竖管母管，12-调节蝶阀，13-喷氨格栅组件，14-烟道外护板，15-烟道内护板，16-加固肋,17-支撑套管b，18-限位板b。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：如图1-图6所示，一种燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置包括若干组喷氨格栅组件13，所述若干组喷氨格栅组件13自上而下等间距安装于余热锅炉烟道内；所述每组喷氨格栅组件13包括若干根自上而下等间距布置的分支喷氨管道10，所述分支喷氨管道10的头部依次穿过余热锅炉的烟道内护板15、烟道外护板14后置于烟道外，所述分支喷氨管道10的尾部穿过余热锅炉的烟道内护板15后与烟道外护板14的内壁相接触；所述每组喷氨格栅组件13中的相邻分支喷氨管道10头部之间通过锅炉外竖管母管11连通，所述竖管母管11上还安装有调节蝶阀12。具体的，所述调节蝶阀12为手动调节蝶阀。将本实用新型中的喷氨格栅组件13布置于余热锅炉竖直截面上，同时余热锅炉多是内保温，需要喷氨格栅组件13进行均布并保证外壁的绝热性。余热锅炉内的分支喷氨管道10可不设置防磨角钢，但考虑到分支喷氨管道10的热膨胀性，余热锅炉内壁为2mm的烟道内护板15，然后是硅酸铝保温层，余热锅炉外壁为6mm的烟道外护板14，因此将分支喷氨管道10支撑在烟道外护板14上。进一步的，喷氨格栅组件13分6组，每组有4根分支喷氨管道10，即一共24根分支喷氨管道10。其中每组喷氨格栅组件13通过一个调节蝶阀12进行流量调节，使得本实用新型一共形成6个调节分区，进入余热锅炉内部的24根分支喷氨管道10，通过在余热锅炉截面均布的喷嘴喷入氨气-烟气混合气。

实施例2：如图1-图6所示，一种燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置包括若干组喷氨格栅组件13，所述若干组喷氨格栅组件13自上而下等间距安装于余热锅炉烟道内；所述每组喷氨格栅组件13包括若干根自上而下等间距布置的分支喷氨管道10，所述分支喷氨管道10的头部依次穿过余热锅炉的烟道内护板15、烟道外护板14后置于烟道外，所述分支喷氨管道10的尾部穿过余热锅炉的烟道内护板15后与烟道外护板14的内壁相接触；所述每组喷氨格栅组件13中的相邻分支喷氨管道10头部之间通过锅炉外竖管母管11连通，所述竖管母管11上还安装有调节蝶阀12。具体的，所述调节蝶阀12为手动调节蝶阀。所述烟道外护板14的外周自上而下环绕布置有15根与之同轴的加固肋16。将本实用新型中的喷氨格栅组件13布置于余热锅炉竖直截面上，同时余热锅炉多是内保温，需要喷氨格栅组件13进行均布并保证外壁的绝热性。余热锅炉内的分支喷氨管道10可不设置防磨角钢，但考虑到分支喷氨管道10的热膨胀性，余热锅炉内壁为2mm的烟道内护板15，然后是硅酸铝保温层，余热锅炉外壁为6mm的烟道外护板14，因此将分支喷氨管道10支撑在烟道外护板14上。进一步的，喷氨格栅组件13分6组，每组有4根分支喷氨管道10，即一共24根分支喷氨管道10。其中每组喷氨格栅组件13通过一个调节蝶阀12进行流量调节，使得本实用新型一共形成6个调节分区，进入余热锅炉内部的24根分支喷氨管道10，通过在余热锅炉截面均布的喷嘴喷入氨气-烟气混合气。

进一步的，所述分支喷氨管道10包括法兰1、支撑套管a2、限位板a4、格栅7、喷嘴8、支撑套管b17和限位板b18，所述格栅7的头部依次穿过烟道内护板15、烟道外护板14后置于烟道外，所述格栅7的尾部穿过烟道内护板15后，置于烟道内护板15与烟道外护板14之间的保温层内。所述格栅7头部外周套设有与之同轴布置的支撑套管a2，所述支撑套管a2的一端置于烟道外，所述支撑套管a2的另一端置于烟道外护板14与烟道内护板15之间的保温层内；所述支撑套管a2与格栅7之间还设有与之同轴的限位板a4,所述限位板a4的一端置于烟道外，所述限位板a4的另一端穿过烟道外护板14后与烟道内护板15的外壁留有膨胀间隙。考虑到温度场等因素，所述的膨胀间隙≤30㎜，为了避免更多的膨胀差异。另外，考虑到减少烟道外护板14的局部热应力，在分支喷氨管道10内嵌限位板的支撑套管，并在支撑套管末端设置膨胀间隙，对格栅7管道的稳定性及烟道外护板14的绝热性，起到一定作用。所述格栅7尾部外周套设有与之同轴布置的支撑套管b17，所述支撑套管b17的一端置于烟道内护板15与烟道外护板14之间的保温层内，所述支撑套管b17的另一端与烟道外护板14的内壁相接触；所述支撑套管b17与格栅7之间还设有与之同轴的限位板b18,所述限位板b18的一端与烟道内护板15的外壁留有膨胀间隙，考虑到温度场等因素，所述的膨胀间隙≤30㎜，为了避免更多的膨胀差异。所述限位板b18的另一端与烟道外护板14的内壁相接触。所述烟道内的格栅7上等间距均匀布置有21个喷嘴8，所述格栅7上相邻喷嘴8之间呈90°角交替布置。喷嘴8预焊在格栅7上，相邻喷嘴8之间间距200mm均布，具体的，通过在余热锅炉截面均布的504个喷嘴8喷入氨气-烟气混合气。所述格栅7的头部外周还套设有与之同轴布置的法兰1，且法兰1的一面与支撑套管a2远离烟道内护板15的一面相贴合。支撑套管a2和支撑套管b17分别布置于格栅7的头部及尾部，支撑套管为圆形截面，支撑套管内嵌限位板。限位板预焊在支撑套管内部，并同格栅7进行预拼装。

进一步的，燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置还包括套管封板6，所述套管封板6套设于格栅7的外周且与之同轴布置，所述套管封板6的一侧与烟道内护板15的内壁相贴合。燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置还包括套管加强圈3，所述套管加强圈3套设于支撑套管a2的外周且与之同轴布置，所述套管加强圈3的一侧与烟道外护板14的外壁相贴合。燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置还包括呈梯形的加强圈筋板5，所述加强圈筋板5环绕设于支撑套管a2的外周，且加强圈筋板5的一侧与套管加强圈3远离烟道外护板14的一侧相贴合。燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置还包括与支撑套管b17同轴布置的烟道外壁垫板9，所述烟道外壁垫板9的一侧与支撑套管b17侧面相贴合，所述烟道外壁垫板9的另一侧与烟道外护板14的内壁相贴合。

实施例3：如图1-图6所示，一种燃气轮机scr法烟气脱硝喷氨格栅装置包括若干组喷氨格栅组件13，所述若干组喷氨格栅组件13自上而下等间距安装于余热锅炉烟道内；所述每组喷氨格栅组件13包括若干根自上而下等间距布置的分支喷氨管道10，所述分支喷氨管道10的头部依次穿过余热锅炉的烟道内护板15、烟道外护板14后置于烟道外，所述分支喷氨管道10的尾部穿过余热锅炉的烟道内护板15后与烟道外护板14的内壁相接触；所述每组喷氨格栅组件13中的相邻分支喷氨管道10头部之间通过锅炉外竖管母管11连通，所述竖管母管11上还安装有调节蝶阀12。具体的，所述调节蝶阀12为手动调节蝶阀。将本实用新型中的喷氨格栅组件13布置于余热锅炉竖直截面上，同时余热锅炉多是内保温，需要喷氨格栅组件13进行均布并保证外壁的绝热性。余热锅炉内的分支喷氨管道10可不设置防磨角钢，但考虑到分支喷氨管道10的热膨胀性，余热锅炉内壁为2mm的烟道内护板15，然后是硅酸铝保温层，余热锅炉外壁为6mm的烟道外护板14，因此将分支喷氨管道10支撑在烟道外护板14上。进一步的，喷氨格栅组件13分6组，每组有4根分支喷氨管道10，即一共24根分支喷氨管道10。其中每组喷氨格栅组件13通过一个调节蝶阀12进行流量调节，使得本实用新型一共形成6个调节分区，进入余热锅炉内部的24根分支喷氨管道10，通过在余热锅炉截面均布的喷嘴喷入氨气-烟气混合气。

进一步的，所述分支喷氨管道10包括法兰1、支撑套管a2、限位板a4、格栅7、喷嘴8、支撑套管b17和限位板b18，所述格栅7的头部依次穿过烟道内护板15、烟道外护板14后置于烟道外，所述格栅7的尾部穿过烟道内护板15后，置于烟道内护板15与烟道外护板14之间的保温层内。所述格栅7头部外周套设有与之同轴布置的支撑套管a2，所述支撑套管a2的一端置于烟道外，所述支撑套管a2的另一端置于烟道外护板14与烟道内护板15之间的保温层内；所述支撑套管a2与格栅7之间还设有与之同轴的限位板a4,所述限位板a4的一端置于烟道外，所述限位板a4的另一端穿过烟道外护板14后与烟道内护板15的外壁留有膨胀间隙。考虑到温度场等因素，所述的膨胀间隙≤30㎜，为了避免更多的膨胀差异。另外，考虑到减少烟道外护板14的局部热应力，在分支喷氨管道10内嵌限位板的支撑套管，并在支撑套管末端设置膨胀间隙，对格栅7管道的稳定性及烟道外护板14的绝热性，起到一定作用。所述格栅7尾部外周套设有与之同轴布置的支撑套管b17，所述支撑套管b17的一端置于烟道内护板15与烟道外护板14之间的保温层内，所述支撑套管b17的另一端与烟道外护板14的内壁相接触；所述支撑套管b17与格栅7之间还设有与之同轴的限位板b18,所述限位板b18的一端与烟道内护板15的外壁留有膨胀间隙，考虑到温度场等因素，所述的膨胀间隙≤30㎜，为了避免更多的膨胀差异。所述限位板b18的另一端与烟道外护板14的内壁相接触。所述烟道内的格栅7上等间距均匀布置有若干个喷嘴8。所述格栅7的头部外周还套设有与之同轴布置的法兰1，且法兰1的一面与支撑套管a2远离烟道内护板15的一面相贴合。支撑套管a2和支撑套管b17分别布置于格栅7的头部及尾部，支撑套管为圆形截面，支撑套管内嵌限位板。限位板预焊在支撑套管内部，并同格栅7进行预拼装。具体的，所述限位板a4有三块，呈放射性布置，且相邻限位板a4呈120°角；所述限位板b18有三块，也呈放射性布置，且相邻限位板a4呈120°角。

本实用新型的工作原理：(1)、本实用新型根据流场模拟、喷氨计算结果进行喷嘴8、分支喷氨管道10选型及布置排列，喷嘴8在整个烟道截面均匀分布；(2)、设置6个可调节分区，每个分区独立控制从上至下的4根管道，根据工况下该区域的烟气流速等进行氨气-烟气混合气的流量分配，通过管道上的孔板测定流量来控制调节蝶阀12开度实现流量分配；(3)、结合管道的热膨胀性和余热锅炉结构，对喷氨格栅的支撑套管进行设计，两端均由内嵌限位板的支撑套管对炉内格栅进行支撑，同时在格栅尾部留有膨胀间隙，一方面对烟道外护板14进行隔热保护，减少热传导对烟道外护板14的局部热应力集中；另一方面保证了炉内格栅长期在高温烟气中运行的结构稳定性，在降低余热锅炉漏烟率的同时，提高炉内脱硝系统的运行稳定性。