高低溫?zé)煔饣旌涎b置及混合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及凈化廢氣的一般方法及為這類方法特別設(shè)計(jì)的設(shè)備或裝置，特別是涉 及采用注入反應(yīng)劑的催化方法凈化廢氣的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，在全國推行鍋爐煙氣脫硝的進(jìn)程中，某些機(jī)組在省煤器與空氣預(yù)熱器之間 沒有脫硝空間，而經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較又需要采用選擇性催化還原（SCR)脫硝工藝。這就出 現(xiàn)了一種困境:SCR脫硝采用的高溫催化劑需要的活性反應(yīng)溫度約300_400°C，對于在省煤 器與空氣預(yù)熱器之間沒有脫硝空間的機(jī)組，其可布置脫硝裝置的除塵器后位置的煙溫通常 在110°C_150°C左右，不能滿足催化劑的適用溫度要求。為此，有的工藝采用熱風(fēng)爐提供高 溫?zé)煔庖约訜岬蜏氐某龎m器后煙氣，但是，熱風(fēng)爐輸出的高溫?zé)煔膺_(dá)800°C以上，如何使其 在低溫?zé)煹纼?nèi)與低溫?zé)煔獍踩?、快速、有效地混合涉及到煙氣流場、溫度場、煙道熱?yīng)力、煙 道材料等一系列問題，這些問題給企業(yè)生產(chǎn)帶來了極大困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高低溫?zé)煔饣旌涎b置，該裝置可有效避免煙 道內(nèi)出現(xiàn)較大的溫度梯度和熱應(yīng)力差，煙道不需要采取耐火涂料或鋪設(shè)耐火磚等易損耗 材，可安全實(shí)現(xiàn)極高溫差煙氣在低溫?zé)煹纼?nèi)快速有效混合。
[0004] 為解決上述問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[0005] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置，包括一根一端開口的熱煙氣母管，所述母管同側(cè)連 接有若干根相互平行且與所述母管垂直的熱煙氣分配支管，所述支管一端伸入煙道壁內(nèi)， 所述支管位于煙道壁內(nèi)的管體上開設(shè)若干通孔，所述通孔沿支管軸向分布。
[0006] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置，其中所述支管與煙道壁的連接處加設(shè)密封裝置。
[0007] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置，距離所述母管的開口端最遠(yuǎn)的分配管與母管之間通 過弧形管連接。
[0008] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置，其中所述支管包括與母管固連的粗管和伸入煙道壁 內(nèi)的細(xì)管，所述粗管和細(xì)管通過膨脹節(jié)連接。
[0009] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置，其中所述母管的管徑由開口端向另一端分段式遞 減。
[0010] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置，其中所述煙道壁上靠近細(xì)管端頭的位置處設(shè)置有支 架。
[0011] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置，其中所述母管、支管均采用耐高溫不銹鋼制成。
[0012] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置，其中所述支管的數(shù)量不少于3根。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種利用高低溫?zé)煔饣旌涎b置對高低溫?zé)煔膺M(jìn)行混合的方法，包 括如下步驟：
[0014] A.依據(jù)高溫?zé)煔饬髁俊囟?、壓力、煙道壁面積，借助流場分析，采用數(shù)值模擬計(jì)算 出所需支管的個(gè)數(shù)、通孔的數(shù)量、通孔的位置；
[0015] B.在煙道壁內(nèi)靠近細(xì)管端頭的位置處裝設(shè)支架；
[0016] C.從母管內(nèi)通入高溫?zé)煔?，高溫?zé)煔饨?jīng)支管上的通孔流出后與煙道壁內(nèi)的低溫?zé)?氣混合。
[0017] 本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置是一種適用于極高溫差的高、低溫?zé)煔庠诘蜏責(zé)煹纼?nèi) 進(jìn)行混合的混合裝置，利用該裝置對高低溫氣體進(jìn)行混合的混合方法可有效避免煙道內(nèi)出 現(xiàn)較大的溫度梯度和熱應(yīng)力差，因而不需要采取耐火涂料或鋪設(shè)耐火磚等易損耗材，即可 安全實(shí)現(xiàn)上述存在極高溫差的高、低溫?zé)煔庠诘蜏責(zé)煹纼?nèi)快速有效混合，工程實(shí)踐表明該 裝置運(yùn)行良好。
[0018] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的高低溫?zé)煔饣旌涎b置及混合方法作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置的實(shí)施例一的主視圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置的實(shí)施例一的俯視圖；
[0021 ]圖3為本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置的實(shí)施例二的主視圖；
[0022]圖4為本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置的實(shí)施例三的主視圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置的實(shí)施例二中工況9的模擬結(jié)果示意圖；
[0024] 圖6為本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置的實(shí)施例二中工況9的又一模擬結(jié)果示意圖；
[0025] 圖7為本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置的實(shí)施例二中工況9的另一模擬結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 實(shí)施例一：
[0027] 如圖1、圖2所示，本發(fā)明高低溫?zé)煔饣旌涎b置設(shè)置包括一根下端開口的熱煙氣母 管1，該開口處用于通入高溫?zé)煔?。為使通入母?內(nèi)的高溫?zé)煔庠谏仙^程中流速增大以 加快混合速度，母管1的管徑由下端的開口端向上端分段式遞減，即母管1由下到上分為3 段，每段的管徑均勻但每段的管徑均大于其上一段的管徑。母管1的每段管徑均勻的管的右 側(cè)均焊接有一根與母管1垂直的熱煙氣分配支管2,3根支管2之間相互平行。為減小母管1與 其頂端的支管2的連接部位對氣流的阻力，該處的分配管2與母管1之間通過弧形管11連接。 支管2包括與母管1通過焊接固連的粗管22和伸入煙道壁3內(nèi)的細(xì)管23,為克服熱應(yīng)力對支 管2的不利影響，粗管22和細(xì)管23通過膨脹節(jié)24連接。支管2位于煙道壁3內(nèi)的管體上即細(xì)管 23上開設(shè)有若干通孔21，通孔21沿支管2軸向分布，且通孔21可設(shè)置在細(xì)管23沿其圓周方向 的任意位置處。為保證煙氣混合過程中的氣密性，避免漏氣影響混合效果，細(xì)管23與煙道壁 3的連接處加設(shè)密封裝置。進(jìn)一步地，為了防止細(xì)管23伸入煙道壁內(nèi)后懸空對管體造成損 害，煙道壁3上靠近細(xì)管23端頭的位置處設(shè)置有支架4，用于支撐細(xì)管23，防止其懸空下垂。 為保證煙氣混合效果，避免熱應(yīng)力帶來的不利影響，延長混合裝置使用壽命，母管1、支管2 均采用耐高溫不銹鋼制成，常見的，可選用耐1000攝氏度以上高溫的不銹鋼，此處不一一列 舉。
[0028] 利用本實(shí)施例的混合裝置對高低溫?zé)煔膺M(jìn)行混合的方法與實(shí)施例二相同，詳見下 文。
[0029] 實(shí)施例二：
[0030] 如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，本實(shí)施例的支管2設(shè)置為4根。 下面以本實(shí)施例為例對混合方法進(jìn)行說明，具體步驟如下：
[0031] 1.依據(jù)來流煙氣流量、溫度、壓力，