[發明專利]噴氨格柵及其設計方法

無效

• 申請號: 201010140591.4
• 申請日: 2010-04-06
• 公開（公告）號: CN101829498A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 孫克勤;沈凱;徐海濤;周長城
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/76;B01D53/56
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于煙氣脫硝設備制造的技術領域，涉及一種用于選擇性催化還原法及選擇性非催化還原法煙氣脫硝裝置的噴氨格柵及其設計方法。

背景技術

選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法這兩種煙氣脫硝技術是目前國際上應用最普遍的兩種煙氣脫硝技術，采用此兩項技術脫硝過程中最為核心的裝置為噴氨格柵，英文縮寫為AIG。所述噴氨格柵部分置于煙道內，其將煙道分為前煙道和后煙道。噴氨格柵噴射氨氣NH3，使前煙道中的煙氣的氮氧化物NOx與氨反應轉變為氮氣、水等無污染的物質。噴氨格柵設有若干噴氨支管，該噴氨支管包括氨噴射段和氨氣輸送段，目前公知的設計噴氨格柵的方法是：假設前煙道內煙氣的氮氧化物濃度分布均勻，在前煙道內加設導流板等物理措施，將前煙道內的煙氣均勻分布，并使噴氨支管在垂直于煙道的延伸方向上，以均勻的方式置于煙道內，且使氨噴射段在煙道內的長度相同。

上述噴氨格柵的設計方法，增加了系統的阻力和煙氣脫硝裝置的造價成本；同時物理措施只能做到煙氣混合處理后，氨與氮氧化物濃度混合的相對均勻，但，實際中，前、后煙道的煙氣流速分布以及氨與氮氧化物濃度分布仍然是不均勻的，煙氣流速分布動態變化，均勻噴氨的噴氨格柵對工況動態變化的調節能力較弱，且氨逃逸率較高。

因此實有必要對上述的噴氨格柵裝置及設計方法進行改良。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提供一種制造成本低且對工況動態變化的調節能力強的噴氨格柵及其設計方法。

技術內容：本發明的目的是這樣實現的：該噴氨格柵部分置于煙道內，所述噴氨格柵包括若干噴氨支管，所述噴氨支管設有氨噴射段和氨氣輸送段，其中氨噴射段位于煙道內，氨氣輸送段位于煙道外，氨噴射段設有若干噴射孔，其特征在于：至少有兩對相鄰的噴氨支管的間距不等，且至少有兩個氨噴射段的長度不等。

所述氨氣輸送段上設有支管調節閥門。

所述噴氨格柵還設有將噴氨支管固定于煙道上的支撐裝置。

本發明的噴氨格柵的設計方法包括以下步驟：

步驟S001.確定噴氨格柵的效率目標、殘氨逃逸目標以及煙道內任意截面的煙氣速度的分布，再根據效率目標的大小將煙氣速度劃分為若干控制區域；

步驟S002.提供若干噴氨支管，所述噴氨支管設有氨噴射段和氨氣輸送段，其中氨噴射段位于煙道內，氨氣輸送段位于煙道內外，所述氨氣輸送段(3)設有支管調節閥門，氨噴射段設有若干噴射孔；

步驟S003.根據效率目標、殘氨逃逸目標以及煙氣流速分布確定各控制區域噴氨支管的數量以及在氨噴射段上噴射孔分布、數量以及各噴射孔的大小；

步驟S004.根據確定的各噴氨支管(1)在氨噴射段上噴射孔分布、數量以及各噴射孔的大小，對噴氨狀態下的噴氨格柵上每一位置噴射孔噴出的氨的流動軌跡及遷徙規律進行模擬，得到氨的第一擴散結果，同時對噴氨后的濃度場進行模擬，得到反應后截面氨的第一濃度分布；

步驟S005.根據第一擴散結果和第一濃度分布，確定各控制區域噴氨支管的數量以及在氨噴射段上噴射孔分布、數量以及各噴射孔的大小，并對噴氨狀態下的噴氨格柵上每一位置噴射孔噴出的氨的流動軌跡及遷徙規律進行模擬，得到氨的第二擴散結果，同時對噴氨后的濃度場進行模擬，得到反應后截面氨的第二濃度分布；

步驟S006.設定一個規定范圍，如果第一擴散結果和第二擴散結果的差別以及第一濃度分布和第二濃度分布的差別在規定范圍內，結束設計；如果第一擴散結果和第二擴散結果的差別以及第一濃度分布和第二濃度分布的差別不在規定范圍內，依次執行步驟S004、步驟S005和步驟S006。

所述規定范圍的誤差不大于5％。

有益效果：本發明的有益效果在于：本發明對噴氨格柵前煙道截面煙氣速度的分布和氨擴散進行了細致的考慮，提出了基于煙氣速度分布的噴氨格柵差異化設計方法，使得噴氨格柵能夠適應煙道截面煙氣速度分布不均以及煙氣速度動態變化的特點，氨氮濃度合理匹配，噴氨格柵對工況動態變化的調節能力大大增強，系統動態響應特性改善。另外，本發明無需其他物理措施，降低成本。

附圖說明

圖1為本發明噴氨格柵的示意圖；

圖2為圖1所示A-A向的剖視圖；

圖3為噴氨格柵前煙道截面煙氣速度分布圖；

圖4為氨的擴散結果氨濃度分布圖；

圖5為氨噴射擴散截面速度結果分布圖。

具體實施方式