本發(fā)明適用于SCR脫硝入口罩整流設(shè)計領(lǐng)域，通過在入口罩和催化劑層(脫硝反應(yīng)器)之間添加整流裝置，達到煙氣均勻的效果。

背景技術(shù)：

SCR脫硝裝置的運行需滿足催化劑前流場均勻性要求，因此需要增設(shè)擾流裝置調(diào)整煙氣流場。

SCR常規(guī)通過入口罩導(dǎo)流板配合整流柵格(見圖1)調(diào)整煙氣流場，使得流場滿足性能要求。據(jù)統(tǒng)計，SCR項目投入運行前期性能穩(wěn)定，但是隨著脫硝裝置運行時間的增加，逐漸出現(xiàn)導(dǎo)流板及整流柵格積灰問題，尤其在高灰煤項目中，體現(xiàn)明顯。

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)：

1.入口罩的導(dǎo)流板為沿水平煙道法相方向間隔布置的若干排水平和帶角度貫穿煙道的直板，水平直板使飛灰在導(dǎo)流板上有一段停留時間，為飛灰沉積提供了條件。尤其在低負荷、高塵工況下，更容易因飛灰停留而堆積(見圖5)；

2.整流柵格為同間距格子型結(jié)構(gòu)，在整流的過程中，煙氣會在格子內(nèi)部形成X方向(煙道深度方向)渦流，Z方向格子間隔為Z方向(煙道寬度方向)飛灰搭橋提供了條件(見圖2-4)，使得整流柵格容易積灰(見圖6)。

導(dǎo)流板和整流柵格的積灰改變了原煙氣流場均勻性，使流場出現(xiàn)局部高速區(qū)(見圖7、8)，極易造成催化劑堵塞和破損。因此需要設(shè)計新型的整流裝置，既滿足流場均勻性要求，又避免導(dǎo)流板和整流裝置積灰造成煙氣流場變化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提出一種用于SCR脫硝的防積灰擾流裝置，使流場滿足均勻性要求，并解決現(xiàn)有技術(shù)中入口罩導(dǎo)流板、整流柵格的飛灰沉積以及由此帶來的流場不均問題。

本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于SCR脫硝的帶等高雙層整流裝置的防積灰擾流裝置，包括設(shè)于入口罩和脫硝反應(yīng)器之間煙道內(nèi)的整流裝置，整流裝置采用雙層整流器，第一層整流器位于入口罩出口至脫硝反應(yīng)器連接處，第一層整流器上邊沿與入口罩前水平煙道下邊平齊，第一層整流器為條形直板狀，由沿煙道深度方向平行間隔布置的若干直板組成，各直板平行煙道高度方向，并沿煙道寬度方向貫穿于煙道內(nèi)，各直板高度為等高度的100～300mm，間距為100～300mm；

第二層整流器布置于第一層整流器下方，第二層整流器下邊沿距第一層整流器下邊沿800～1300mm，第二層整流器為柵格狀，由沿煙道深度方向平行間隔布置的若干直板和沿煙道寬度方向平行間隔布置的若干直板十字交叉成格柵構(gòu)成，各直板平行煙道高度方向，各直板高度為等高度的100～300mm，沿煙道深度方向間距為100～300mm，沿煙道寬度方向等間距為100～500mm。

本專利的防積灰擾流裝置可以僅采用整流裝置(無需導(dǎo)流板配合)即可滿足需要。同時，由于入口罩出口轉(zhuǎn)角低速區(qū)的存在，為了使此處效果更好，可嘗試加小型間隔式導(dǎo)流板。即，入口罩內(nèi)拐角處設(shè)置一排導(dǎo)流板，各導(dǎo)流板沿煙氣方向前后排列成排，且排列方向與水平夾角角度大于等于入口罩斜坡角度，導(dǎo)流板為直板或弧形板，導(dǎo)流板長度小于等于200mm，各導(dǎo)流板之間的間隙大于導(dǎo)流板長度。

作為選擇，第一層整流器下邊緣距入口罩前水平煙道下邊沿200mm，各直板高度為200mm，數(shù)量為40塊，間距為150mm；第二層整流器下邊沿距第一層整流器下邊沿1000mm，各直板高度為200mm，沿煙道深度方向數(shù)量為60，間距為100mm，沿煙道寬度方向數(shù)量為136，間距100mm。

作為選擇，該排導(dǎo)流板由兩塊直板排列組成，導(dǎo)流板排列方向與水平夾角角度為20度，直板長度200mm，直板間間隙長度為300mm。

前述本發(fā)明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護的方案；且本發(fā)明，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護的技術(shù)方案，在此不做窮舉。

工作過程為：根據(jù)脫硝入口罩斜坡型結(jié)構(gòu)，為了使流場均勻，本專利設(shè)置整流裝置。由數(shù)值模擬速度矢量圖(見圖9，圖中X部位為渦流)可以看出，入口罩出口的煙氣流場復(fù)雜，速度分布不均且有大面積渦流。因此在此處需一組整流煙氣流向的裝置(第一層整流器)，使煙氣流向近似垂直反應(yīng)器。煙氣經(jīng)過煙氣流向調(diào)整后，垂直進入第二層?xùn)鸥駹钫餮b置(第二層整流器)，整流裝置內(nèi)部不存在渦流，既優(yōu)化流場又防止整流裝置積灰。

第一層整流器為條形直板狀，位于入口罩斜坡出口至反應(yīng)器連接處，直板為長度相同、X方向間距相同或不同、平行布置于煙道中，主要起調(diào)整煙氣流向的作用，使得煙氣經(jīng)過第一層整流器后煙氣流向近似垂直于第二層整流器，同時可以根據(jù)間距的不同起粗調(diào)流場均勻性的作用。入口罩出口由于結(jié)構(gòu)的原因，在整流的過程中不可避免存在渦流，但是此組裝置是由間距大于等于100mm的直板組成，且不存在Z方向飛灰搭橋，因此第一層整流裝置能夠避免積灰。

第二層整流器為柵格狀，與第一層整流器之間留有一定距離，通過不同X方向間距孔隙調(diào)整煙氣流場。由于經(jīng)過第一層整流器流向整流，第二層整流器內(nèi)部不存在渦流，即使是格子狀，由于沒有了渦流，飛灰不再在各個方向搭橋，這樣就避免了積灰。(見圖10、11)

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過新型整流裝置使得煙氣流場均勻性滿足運行要求，能夠避免積灰以及由此帶來的流場不均問題。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)脫硝導(dǎo)流板配合整流柵格結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)整流柵格煙氣矢量圖；

圖3是圖2中W位置的渦流的煙氣矢量圖；

圖4是圖2中W位置的Z方向飛灰搭橋的煙氣矢量圖；

圖5是現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)場導(dǎo)流板積灰圖；

圖6是現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)場整流柵格積灰圖；

圖7是現(xiàn)有技術(shù)無積灰催化劑前速度分布云圖；

圖8是現(xiàn)有技術(shù)積灰后催化劑速度分布云圖；

圖9是本發(fā)明無整流裝置的脫硝速度矢量圖；

圖10是本發(fā)明雙層整流裝置速度矢量圖；

圖11是圖10中Y位置的放大圖；

圖12是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明采用直板導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是本發(fā)明采用弧形板導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是本發(fā)明第一層整流器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是本發(fā)明第二層整流器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是本發(fā)明無整流裝置的催化劑前速度云圖；

圖18是本發(fā)明的催化劑前速度云圖；

圖19是本發(fā)明無導(dǎo)流板的脫硝速度云圖；

其中1為導(dǎo)流板、2為整流格柵、3為入口罩、4為脫硝反應(yīng)器、5為第一層整流器、6為第二層整流器。

具體實施方式

下列非限制性實施例用于說明本發(fā)明。

如附圖12-19所示，一種用于SCR脫硝的防積灰擾流裝置，包括設(shè)于入口罩3和脫硝反應(yīng)器4之間煙道內(nèi)的整流裝置，整流裝置采用雙層整流器，第一層整流器5位于入口罩出口至脫硝反應(yīng)器4連接處，第一層整流器5上邊沿與入口罩前水平煙道下邊平齊，第一層整流器5為條形直板狀，由沿煙道深度方向(X方向)平行間隔布置的若干直板組成，各直板平行煙道高度方向(Y方向)，并沿煙道寬度方向(Z方向)貫穿于煙道內(nèi)，高度為等高度E1＝100～300mm，間距為B1＝100～300mm，等間距和不等間距均可。

第二層整流器6下邊沿距第一層整流器5下邊沿G＝800-1300mm，第二層整流器6為柵格狀，由沿煙道深度方向平行間隔布置的若干直板和沿煙道寬度方向平行間隔布置的若干直板十字交叉成格柵構(gòu)成，各直板平行煙道高度方向，高度為等高度E2＝100～300mm，沿煙道深度方向(X方向)間距D＝100～300mm，等間距和不等間距均可，沿沿煙道寬度方向(Z方向)等間距D0＝100～500mm。

由數(shù)值模擬速度云圖可以看出入口罩出口轉(zhuǎn)角會出現(xiàn)低速區(qū)(見圖19，圖中Z部位為低速區(qū))，為了使流場效果更加均勻，因此在整流裝置設(shè)計中，此處可以進一步優(yōu)化處理。若入口罩拐角處添加導(dǎo)流板1，則導(dǎo)流板1為直板或弧形板。各導(dǎo)流板1沿煙氣方向前后排列成排，且排列方向與水平夾角角度α大于等于入口罩斜坡角度，長度小于等于200mm，若大于200mm則切割多塊導(dǎo)流板，去除中間部分，所留間隙盡量大于導(dǎo)流板長度。

以某660MW脫硝SCR為例，入口罩前水平煙道尺寸為1650mmX13610mm，反應(yīng)器尺寸為6150mmX13610mm。

第一層整流器5位于入口罩出口至反應(yīng)器連接處，第一層整流器5下邊緣距入口罩前水平煙道下邊沿200mm，第一層整流器5為沿X方向布置的等高度直板貫穿于煙道，直板高度為200mm,數(shù)量為40塊，間距為150mm，貫穿于煙道(Z方向)，直板過高會占用多的空間，過低會增加數(shù)量且整流煙氣流向效果不佳。

第二層整流器6下邊沿距第一層整流器5下邊沿1000mm，整流器為柵格狀，高度為200mm，沿X方向數(shù)量為60，間距為100mm，沿Z方向數(shù)量為136，間距100mm。

由于入口罩出口轉(zhuǎn)角低速區(qū)的存在，為了使此處效果更好，可嘗試加小型間隔式導(dǎo)流板。導(dǎo)流板與水平夾角角度約為20度，導(dǎo)流板布置兩塊，直板長度200mm，間隙長度為300mm。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。