一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107875847A(43)申请公布日2018.04.06(21)申请号201711332112.7(22)申请日2017.12.13(71)申请人山西大学地址030006山西省太原市坞城路92号(72)发明人闫高程(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人程园园(51)Int.Cl.B01D53/86(2006.01)B01D53/56(2006.01)B01D53/76(2006.01)B01F3/02(2006.01)B01F13/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置(57)摘要本发明具体涉及一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置，解决了大型火电锅炉SCR脱硝系统催化剂入口处烟气中氨氮摩尔比分布不均匀的问题。本发明包括顺时针混合器单元组、逆时针混合器单元组、布风板、电机和密封装置等，利用拉伐尔喷嘴产生超音速氨气气流，强烈卷吸周围烟气，并把氨气喷嘴布置为四角切圆方式，形成旋转强烈的局部涡流区，强化氨气与烟气的混合。本发明采用多孔布风板提高氨气和烟气的相对速度差，解决了锅炉低负荷运行时氨气与烟气混合困难的问题。本发明能够使得催化剂层入口处烟气中沿宽度方向的氨氮摩尔比相对偏差小于5％，沿深度方向的氨氮摩尔比相对偏差小于3％。CN107875847ACN107875847A权利要求书1/1页1.一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置，其特征在于：包括顺时针混合器单元组(2)、逆时针混合器单元组(4)、布风板(5)、电机(6)和密封装置(7)，所述顺时针混合器单元组(2)和逆时针混合器单元组(4)沿脱硝烟道(1)宽度方向从左向右依次交替布置，直至布满整个脱硝烟道(1)，布风板(5)设置在每个顺时针混合器单元组(2)和逆时针混合器单元组(4)之间，布风板(5)上开有消阻孔(8)，布风板(5)通过其主轴(3)进行定位和支撑，且使其一端穿出脱硝烟道(1)的外壁，并与电机(6)连接，主轴(3)与脱硝烟道(1)的穿孔用密封装置(7)进行密封。2.根据权利要求1所述的一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置，其特征在于：所述顺时针混合器单元组(2)包含至少二个顺时针混合器，所述顺时针混合器由4个喷嘴组件(21)组成，4个喷嘴组件(21)的喷射方向形成了顺时针方向的假想切圆(23)，4个喷嘴组件(21)的入口通过设有调节阀(22)的管子与氨气母管连接。3.根据权利要求2所述的一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置，其特征在于：所述逆时针混合器单元组(3)包含至少二个逆时针混合器，所述逆时针混合器由4个喷嘴组件(21)组成，4个喷嘴组件(21)的喷射方向形成了逆时针方向的假想切圆(31)，4个喷嘴组件(21)的入口通过设有调节阀(22)的管子与氨气母管连接。4.根据权利要求2或3所述的一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置，其特征在于：所述喷嘴组件(21)由弯头(211)、双层导流板(212)、直管段(213)、拉伐尔喷嘴(214)和翼形防磨套(215)组成，双层导流板(212)安装在弯头(211)的内部，双层导流板(212)按等截面原则将弯头(211)分为通流面积相等的三个通道，弯头(211)的入口与氨气支管连接，弯头(211)的出口与直管段(213)的入口连接，直管段(213)的出口与拉伐尔喷嘴(214)的入口连接，翼形防磨套(215)设在直管段(213)和拉伐尔喷嘴(215)的下方。2CN107875847A说明书1/4页一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置技术领域[0001]本发明属于大型火电锅炉SCR脱硝领域，具体涉及一种用于火电锅炉喷氨系统的氨氮混合装置。背景技术[0002]我国火电燃煤锅炉的SCR脱硝系统在实际运行过程中存在催化剂层入口前氨气和烟气混合不均匀的问题，尤其是锅炉低负荷运行时，烟道内烟气的流速较低，湍流强度不足，从喷嘴流出的氨气不能迅速扩散，所以烟气中氨氮摩尔比不平衡，导致催化剂层出口处的烟气中出现NOx含量偏高或氨逃逸浓度偏高。[0003]为了解决这个问题，授权公告号为CN202096869U的中国专利公开了一种SCR脱硝系统的前置二次整流静态混合器，包括安装在烟道内的支撑和安装在所述支撑架上的多个一次整流混合片和二次整流混合片，所述支撑架与氨输送管道平行设置，所述氨输送管道的每个氨喷嘴的两侧均设有所述二次整流混合片，所述一次整流混合片设置在所述喷氨输送管道上的氨喷嘴正下方且位于两个所述二次整流混合片之间，该混合器可以提高烟气与氨气混合的均匀度，提升SCR反应器内的转化率，但是该混合器设计较为复杂，而且在锅炉低负荷运行时，缺乏增强气流扰动的措施。公