一種切向式雙渦流scr混合器的製造方法
2023-06-06 14:36:01
一種切向式雙渦流scr混合器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種切向式雙渦流SCR混合器，包括煙道，煙道的截面方面上等距離設有一組支撐梁，支撐梁將煙道截面分為若干個混合器單元區，所述混合器單元區包括一混合器單元，所述混合器單元包括一組梯形板、一組噴嘴、支撐梁以及支撐杆，所述梯形板底邊與支撐梁連接，所述支撐杆的端固定在梯形板上，另一段固定在煙道內壁，使它與來流煙氣成一定角度，每個噴嘴設置在相鄰梯形板之間，一組噴嘴共用一根供氣管道。本發明能夠使還原劑到達催化劑上層濃度分布均勻，從而能夠減小SCR出口氨逃逸率和提高脫硝效率，有效地解決了電廠現役機組改造空間不足氨混合距離不夠的問題。
【專利說明】—種切向式雙渦流SCR混合器
【技術領域】
[0001]本發明涉及電站鍋爐煙氣脫硝領域，具體指一種切向式雙渦流SCR混合器。
【背景技術】
[0002]近年來大氣汙染物排放標準日愈嚴格，在火力發電廠方面，國內要求對未安裝脫硝設備的現役機組進行改造工作，即在省煤器和空氣預熱器之間加裝SCR系統。由於改造空間和場地的限制，改造會造成煙氣和還原劑混合距離不夠，使得催化劑上層ΝΗ3/Ν0χ分布不均勻。催化劑上層的濃度場是考核SCR煙道設計的重要指標，若濃度場均勻性沒有達到標準，在ΝΗ3/Ν0χ過高的地方，氨的逃逸率會升高，嚴重時可能造成空氣預熱器或其後設備的堵塞。在ΝΗ3/Ν0χ過低的地方，脫硝效率得不到保證。特別在燃燒偏斜、
[0003]鍋爐低負荷運行等脫硝效率不高的工況下，還原劑和煙氣高效混合的意義愈發突出。在SCR系統中，靜態混合器對氨氮混合有著最直接的影響。在湍流流場內，混合器利用自身特殊的結構，使原煙氣產生偏轉或形成渦流、旋流等擾動提高混合強度，以減小混合距離。而伴隨著高效的混合，系統壓降也會升高，導致引風機電耗上升，因此設計高效的混合器，合理地平衡經濟性和環保性問題是目前重要的課題。
【發明內容】
[0004]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種切向式雙渦流SCR混合器。
[0005]技術方案:為解決上述技術問題，本發明提供的一種切向式雙渦流SCR混合器，煙道的截面方面上等距離設有一組支撐梁，支撐梁將煙道截面分為若干個混合器單元區，所述混合器單元區包括一組混合器單元，所述混合器單元包括一組梯形板、一組噴嘴、支撐梁以及支撐杆，所述梯形板底邊與支撐梁連接，所述支撐杆的一端固定在梯形板上，另一端固定在煙道內壁，所述梯形板向下且與來流煙氣呈非平行狀態，每個噴嘴設置在相鄰梯形板之間，一組噴嘴共用一根供氣支管道。
[0006]進一步地，所述梯形板向下且與來流煙氣呈30°?60°。
[0007]進一步地，所述支撐梁呈多邊形框形結構，所述多邊形的邊數與梯形板的數量相
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[0008]進一步地，所述混合器單元內的支撐杆的數量為2?6個。
[0009]進一步地，所述梯形板是由耐磨耐腐蝕的金屬製成。
[0010]進一步地，所述噴嘴設置在相領梯形板之間頂邊位置。
[0011]進一步地，所述混合器單元內的梯形板數量為2?8個。
[0012]進一步地，所述所有供氣支管道與供氣主管道相連，由供氣主管道供氣。
[0013]本發明的切向式雙渦流SCR混合器實際工作時情況如下:在SCR系統中，填裝板式催化劑，催化劑分為三層，每層催化劑由若干催化劑模塊組成，每個催化劑模塊又可分為若干催化劑小塊，催化劑小塊是由疊放的催化劑板組成。工程上若要提高脫銷效率和減小氨逃逸率，必須保證每個催化劑模塊上層的氨氮比近似相同，在更加嚴格的情況下，必須保證每個催化劑小塊上層、甚至每個催化劑內孔通道上層的氨氮比近似相同。由於現役機組改造空間有限，使得噴氨截面到首層催化劑上層的間混合距離不足，在有限的混合距離裡，若要保證上述氨氮混合均勻的要求，高效的靜態混合器是有效的訴諸手段。本發明是利用了傾斜梯形板的特殊物理結構，煙氣外掠過梯形板時，在梯形板背面會形成穩態反向的兩股縱向渦和伴隨著縱向渦的瞬態發卡渦，而相鄰梯形板形成的相鄰縱向渦旋轉方向相對，在流動過程中相互交織。噴嘴把還原劑噴入相鄰的縱向渦對中，還原劑乘著向前流動的渦流，經過瞬態的發卡渦強化混合，使還原劑到達催化劑上層濃度分布均勻，從而能夠減小SCR出口氨逃逸率和提高脫硝效率，有效地解決了電廠現役機組改造空間不足氨混合距離不夠的問題。
[0014]有益效果:本發明相對於現有技術而方具有以下優點:
[0015]本發明能夠使還原劑到達催化劑上層濃度分布均勻，從而能夠減小SCR出口氨逃逸率和提高脫硝效率，有效地解決了電廠現役機組改造空間不足氨混合距離不夠的問題。
[0016]此外，由於梯形板製造工藝簡單，精密程度較低，使得其使用壽命較長，不易損壞，在製造費用和維修費用上有一定的優勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的結構示意圖。
[0018]圖2是本發明的A-A方向的截面示意圖。
[0019]圖3是本發明的原理示意圖。
[0020]圖中:1、梯形板，2、噴嘴，3、支撐杆，4、支撐梁，5、供氣支管道，6、煙氣，7、煙道，
1.1、瞬態發卡渦，1.2縱向渦A，1.3縱向渦B，1.4縱向渦C。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0022]如圖1和圖2所示，一種切向式雙渦流SCR混合器，煙道7的截面方面上等距離設有一組支撐梁4，支撐梁4將煙道截面分為若干個混合器單元區，所述混合器單元區包括一組混合器單元，所述混合器單元包括一組梯形板1、一組噴嘴2、支撐梁4、支撐杆3，所述梯形板I底邊與支撐梁4連接，所述支撐杆3的一端固定在梯形板I上，另一端固定在煙道7內壁，所述梯形板I向下且與來流煙氣6呈30°?60° ;每個噴嘴2設置在相鄰梯形板I之間，一組噴嘴2共用一根供氣支管道5 ;所述支撐梁4呈正方形框形結構；一組噴嘴2共用一根供氣支管道5，所述混合器單元內的支撐杆的數量為2個，所述梯形板I是由耐磨耐腐蝕的金屬製成，靠近梯形頂邊的位置，所述混合器單元內的梯形板I數量為4個；所述所有供氣支管道5與供氣主管道相連。
[0023]採用切向式雙渦流SCR混合器是利用了傾斜梯形板的特殊物理結構，煙氣外掠過梯形板時，在梯形板背面會形成穩態反向的兩股縱向渦和伴隨著縱向渦的瞬態發卡渦，而相鄰梯形板形成的相鄰縱向渦旋轉方向相對，在流動過程中相互交織。噴嘴把還原劑噴入相鄰的縱向渦對中，還原劑乘著向前流動的渦流，經過瞬態的發卡渦強化混合，使還原劑到達催化劑上層濃度分布均勻，從而能夠減小SCR出口氨逃逸率和提高脫硝效率，有效地解決了電廠現役機組改造空間不足氨混合距離不夠的問題。
[0024]如圖3所示，本發明在矩形的煙道截面長度方向，等距的布置一組支撐梁4，把煙道截面分為若干子區，每個子區布置一組混合器1，每組混合器梯形板個數由機組負荷、還原劑流量、煙風阻力以及汙染物排放限度等多個指標綜合考慮後設計，煙氣流過梯形板時，在梯形板背面會形成穩態反向的兩股縱向渦(分別為1.2和1.3)和伴隨著縱向渦的瞬態發卡渦1.1，而相鄰梯形板形成的相鄰縱向渦(分別為1.2和1.4)旋轉方向相對，在流動過程中相互交織。噴嘴2把還原劑噴入相鄰的縱向渦對中，還原劑乘著向前流動的渦流(分別為1.2和1.4)，經過瞬態的發卡渦強化混合，使還原劑到達催化劑上層濃度分布均勻，從而能夠減小SCR出口氨逃逸率和提高脫硝效率，有效地解決了電廠現役機組改造空間不足氨混合距離不夠的問題。另外，由於梯形板製造工藝簡單，精密程度較低，使得其使用壽命較長，不易損壞，在製造費用和維修費用上有一定的優勢。
[0025]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種切向式雙渦流SCR混合器，包括煙道(7)，其特徵在於:煙道(7)的截面方面上等距離設有一組支撐梁(4)，支撐梁(4)將煙道(7)截面分為若干個混合器單元區，所述混合器單元區包括一組混合器單元，所述混合器單元包括一組梯形板(I)、一組噴嘴(2)、支撐梁(4)以及支撐杆(3)，所述梯形板(I)底邊與支撐梁(4)連接，所述支撐杆(3)的一端固定在梯形板(I)上，另一端固定在煙道(7)內壁，所述梯形板(I)向下且與來流煙氣(6)呈非平行狀態，每個噴嘴(2)設置在相鄰梯形板(I)之間，一組噴嘴(2)共用一根供氣支管道(5)。
2.根據權利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特徵在於:所述梯形板(I)向下且與來流煙氣(6)呈30°?60°。
3.根據權利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特徵在於:所述支撐梁(4)呈多邊形框形結構，所述多邊形的邊數與梯形板(I)的數量相等。
4.根據權利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特徵在於:所述混合器單元內的支撐杆(3)的數量為2?6個。
5.根據權利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特徵在於:所述梯形板(I)是由耐磨耐腐蝕的金屬製成。
6.根據權利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特徵在於:所述噴嘴(2)設置在相領梯形板(I)之間頂邊位置。
7.根據權利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特徵在於:所述混合器單元內的梯形板⑴數量為2?8個。
8.根據權利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特徵在於:所述所有供氣支管道(5)與供氣主管道相連。
【文檔編號】B01D53/90GK103933858SQ201410072267
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】司風琪, 喻聰, 桂漢生, 王傳奇 申請人:東南大學, 馬鞍山當塗發電有限公司