一種切向式雙渦流scr混合器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)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(shè)有一組支撐梁，支撐梁將煙道截面分為若干個(gè)混合器單元區(qū)，所述混合器單元區(qū)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、支撐梁以及支撐桿，所述梯形板底邊與支撐梁連接，所述支撐桿的端固定在梯形板上，另一段固定在煙道內(nèi)壁，使它與來(lái)流煙氣成一定角度，每個(gè)噴嘴設(shè)置在相鄰梯形板之間，一組噴嘴共用一根供氣管道。本發(fā)明能夠使還原劑到達(dá)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(xiàn)役機(jī)組改造空間不足氨混合距離不夠的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種切向式雙渦流SCR混合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電站鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，具體指一種切向式雙渦流SCR混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日愈嚴(yán)格，在火力發(fā)電廠方面，國(guó)內(nèi)要求對(duì)未安裝脫硝設(shè)備的現(xiàn)役機(jī)組進(jìn)行改造工作，即在省煤器和空氣預(yù)熱器之間加裝SCR系統(tǒng)。由于改造空間和場(chǎng)地的限制，改造會(huì)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(chǎng)是考核SCR煙道設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，若濃度場(chǎng)均勻性沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在ΝΗ3/Ν0χ過(guò)高的地方，氨的逃逸率會(huì)升高，嚴(yán)重時(shí)可能造成空氣預(yù)熱器或其后設(shè)備的堵塞。在ΝΗ3/Ν0χ過(guò)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(fù)荷運(yùn)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(fā)突出。在SCR系統(tǒng)中，靜態(tài)混合器對(duì)氨氮混合有著最直接的影響。在湍流流場(chǎng)內(nèi)，混合器利用自身特殊的結(jié)構(gòu)，使原煙氣產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)或形成渦流、旋流等擾動(dòng)提高混合強(qiáng)度，以減小混合距離。而伴隨著高效的混合，系統(tǒng)壓降也會(huì)升高，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)電耗上升，因此設(shè)計(jì)高效的混合器，合理地平衡經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性問(wèn)題是目前重要的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種切向式雙渦流SCR混合器。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)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(shè)有一組支撐梁，支撐梁將煙道截面分為若干個(gè)混合器單元區(qū)，所述混合器單元區(qū)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、支撐梁以及支撐桿，所述梯形板底邊與支撐梁連接，所述支撐桿的一端固定在梯形板上，另一端固定在煙道內(nèi)壁，所述梯形板向下且與來(lái)流煙氣呈非平行狀態(tài)，每個(gè)噴嘴設(shè)置在相鄰梯形板之間，一組噴嘴共用一根供氣支管道。
[0006]進(jìn)一步地，所述梯形板向下且與來(lái)流煙氣呈30°?60°。
[0007]進(jìn)一步地，所述支撐梁呈多邊形框形結(jié)構(gòu)，所述多邊形的邊數(shù)與梯形板的數(shù)量相
坐寸ο
[0008]進(jìn)一步地，所述混合器單元內(nèi)的支撐桿的數(shù)量為2?6個(gè)。
[0009]進(jìn)一步地，所述梯形板是由耐磨耐腐蝕的金屬制成。
[0010]進(jìn)一步地，所述噴嘴設(shè)置在相領(lǐng)梯形板之間頂邊位置。
[0011]進(jìn)一步地，所述混合器單元內(nèi)的梯形板數(shù)量為2?8個(gè)。
[0012]進(jìn)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(fā)明的切向式雙渦流SCR混合器實(shí)際工作時(shí)情況如下:在SCR系統(tǒng)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(gè)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(xiāo)效率和減小氨逃逸率，必須保證每個(gè)催化劑模塊上層的氨氮比近似相同，在更加嚴(yán)格的情況下，必須保證每個(gè)催化劑小塊上層、甚至每個(gè)催化劑內(nèi)孔通道上層的氨氮比近似相同。由于現(xiàn)役機(jī)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，在有限的混合距離里，若要保證上述氨氮混合均勻的要求，高效的靜態(tài)混合器是有效的訴諸手段。本發(fā)明是利用了傾斜梯形板的特殊物理結(jié)構(gòu)，煙氣外掠過(guò)梯形板時(shí)，在梯形板背面會(huì)形成穩(wěn)態(tài)反向的兩股縱向渦和伴隨著縱向渦的瞬態(tài)發(fā)卡渦，而相鄰梯形板形成的相鄰縱向渦旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)，在流動(dòng)過(guò)程中相互交織。噴嘴把還原劑噴入相鄰的縱向渦對(duì)中，還原劑乘著向前流動(dòng)的渦流，經(jīng)過(guò)瞬態(tài)的發(fā)卡渦強(qiáng)化混合，使還原劑到達(dá)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(xiàn)役機(jī)組改造空間不足氨混合距離不夠的問(wèn)題。
[0014]有益效果:本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而方具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]本發(fā)明能夠使還原劑到達(dá)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(xiàn)役機(jī)組改造空間不足氨混合距離不夠的問(wèn)題。
[0016]此外，由于梯形板制造工藝簡(jiǎn)單，精密程度較低，使得其使用壽命較長(zhǎng)，不易損壞，在制造費(fèi)用和維修費(fèi)用上有一定的優(yōu)勢(shì)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的A-A方向的截面示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明的原理示意圖。
[0020]圖中:1、梯形板，2、噴嘴，3、支撐桿，4、支撐梁，5、供氣支管道，6、煙氣，7、煙道，
1.1、瞬態(tài)發(fā)卡渦，1.2縱向渦A，1.3縱向渦B，1.4縱向渦C。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)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(shè)有一組支撐梁4，支撐梁4將煙道截面分為若干個(gè)混合器單元區(qū)，所述混合器單元區(qū)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、支撐桿3，所述梯形板I底邊與支撐梁4連接，所述支撐桿3的一端固定在梯形板I上，另一端固定在煙道7內(nèi)壁，所述梯形板I向下且與來(lái)流煙氣6呈30°?60° ;每個(gè)噴嘴2設(shè)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(jié)構(gòu)；一組噴嘴2共用一根供氣支管道5，所述混合器單元內(nèi)的支撐桿的數(shù)量為2個(gè)，所述梯形板I是由耐磨耐腐蝕的金屬制成，靠近梯形頂邊的位置，所述混合器單元內(nèi)的梯形板I數(shù)量為4個(gè)；所述所有供氣支管道5與供氣主管道相連。
[0023]采用切向式雙渦流SCR混合器是利用了傾斜梯形板的特殊物理結(jié)構(gòu)，煙氣外掠過(guò)梯形板時(shí)，在梯形板背面會(huì)形成穩(wěn)態(tài)反向的兩股縱向渦和伴隨著縱向渦的瞬態(tài)發(fā)卡渦，而相鄰梯形板形成的相鄰縱向渦旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)，在流動(dòng)過(guò)程中相互交織。噴嘴把還原劑噴入相鄰的縱向渦對(duì)中，還原劑乘著向前流動(dòng)的渦流，經(jīng)過(guò)瞬態(tài)的發(fā)卡渦強(qiáng)化混合，使還原劑到達(dá)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(xiàn)役機(jī)組改造空間不足氨混合距離不夠的問(wèn)題。
[0024]如圖3所示，本發(fā)明在矩形的煙道截面長(zhǎng)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(qū)，每個(gè)子區(qū)布置一組混合器1，每組混合器梯形板個(gè)數(shù)由機(jī)組負(fù)荷、還原劑流量、煙風(fēng)阻力以及污染物排放限度等多個(gè)指標(biāo)綜合考慮后設(shè)計(jì)，煙氣流過(guò)梯形板時(shí)，在梯形板背面會(huì)形成穩(wěn)態(tài)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(tài)發(fā)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(zhuǎn)方向相對(duì)，在流動(dòng)過(guò)程中相互交織。噴嘴2把還原劑噴入相鄰的縱向渦對(duì)中，還原劑乘著向前流動(dòng)的渦流(分別為1.2和1.4)，經(jīng)過(guò)瞬態(tài)的發(fā)卡渦強(qiáng)化混合，使還原劑到達(dá)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(xiàn)役機(jī)組改造空間不足氨混合距離不夠的問(wèn)題。另外，由于梯形板制造工藝簡(jiǎn)單，精密程度較低，使得其使用壽命較長(zhǎng)，不易損壞，在制造費(fèi)用和維修費(fèi)用上有一定的優(yōu)勢(shì)。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種切向式雙渦流SCR混合器，包括煙道(7)，其特征在于:煙道(7)的截面方面上等距離設(shè)有一組支撐梁(4)，支撐梁(4)將煙道(7)截面分為若干個(gè)混合器單元區(qū)，所述混合器單元區(qū)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)以及支撐桿(3)，所述梯形板(I)底邊與支撐梁(4)連接，所述支撐桿(3)的一端固定在梯形板(I)上，另一端固定在煙道(7)內(nèi)壁，所述梯形板(I)向下且與來(lái)流煙氣(6)呈非平行狀態(tài)，每個(gè)噴嘴(2)設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特征在于:所述梯形板(I)向下且與來(lái)流煙氣(6)呈30°?60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特征在于:所述支撐梁(4)呈多邊形框形結(jié)構(gòu)，所述多邊形的邊數(shù)與梯形板(I)的數(shù)量相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特征在于:所述混合器單元內(nèi)的支撐桿(3)的數(shù)量為2?6個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特征在于:所述梯形板(I)是由耐磨耐腐蝕的金屬制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特征在于:所述噴嘴(2)設(shè)置在相領(lǐng)梯形板(I)之間頂邊位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特征在于:所述混合器單元內(nèi)的梯形板⑴數(shù)量為2?8個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切向式雙渦流SCR混合器，其特征在于:所述所有供氣支管道(5)與供氣主管道相連。
【文檔編號(hào)】B01D53/90GK103933858SQ201410072267
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】司風(fēng)琪, 喻聰, 桂漢生, 王傳奇 申請(qǐng)人:東南大學(xué), 馬鞍山當(dāng)涂發(fā)電有限公司