[發明專利]一種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器

有效

• 申請號: 201210444073.0
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102908920A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 石旭;楊彭飛;汪洋;胡永鋒;沈煜暉;魏文
• 申請（專利權）人: 中國華電工程（集團）有限公司;華電環保系統工程有限公司
• 主分類號: B01F5/04
• 分類號: B01F5/04;B01F3/02
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本發明涉及一種氨氣與空氣的混合器，特別是一種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器。

背景技術

近年來，隨著我國能源消費的快速增長，氮氧化物排放含量迅速上升。氮氧化物作為主要的大氣污染物之一，如何有效的控制其排放，已成為當今環保領域的熱點課題。其中，選擇性催化還原（Selective?Catalytic?Reduction，簡稱SCR）作為一種有效控制氮氧化物排放的重要手段，因其脫硝效率高，工藝成熟等特點被廣泛應用。SCR技術是在催化劑的作用下，利用還原劑（液氨等）與煙氣中的氮氧化物反應生成氮氣和水，從而去除氮氧化物的技術。

液氨作為SCR技術中重要的脫硝原料，在注入SCR反應器之前，經蒸發器氣化，在混合器中與空氣按一定比例混合后噴入SCR反應器。因此，氨氣空氣混合器的混合效果直接制約著煙氣脫硝系統工作的穩定性和高效性。

目前的氨氣空氣混合器主要為文丘里混合器，專利號為ZL201120067465.0的中國發明專利公開了一種氨氣、空氣文丘里混合器，它包括文丘里管和與之連接的筒體，在文丘里管進口處設有噴嘴。目前這種氨氣、空氣文丘里混合器被廣泛采用，但是在實際應用中發現，這種混合器混合效果差，壓損較大。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器，它具有結構簡單，氨氣、空氣混合效果好和壓力損失小的優點。

本發明的技術方案：一種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器，包括氨氣入射管道、氨氣入射噴嘴、擾流鈍體、筒體、收縮管、混合管和擴壓管，筒體依次連接收縮管、混合管和擴壓管，筒體內設有氨氣入射管道，氨氣入射噴嘴設于氨氣入射管道的尾端，氨氣入射噴嘴的正前方設有擾流鈍體。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，筒體的端部設有空氣入口法蘭，氨氣入射管道的端部設有氨氣入口法蘭，擴壓管的尾部設有混合氣出口法蘭。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，混合氣出口法蘭與擴壓管右側的距離為1m～2m。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，擾流鈍體與氨氣入射噴嘴之間的距離為25～35mm。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，擾流鈍體為母線與軸的夾角為30°～60°，母線長度為60mm～180mm的圓椎體。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，擾流鈍體為母線與軸的夾角為45°，母線長度為120mm的圓椎體。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，氨氣入射管道由水平管道和垂直管道組成，水平管道的中軸線與筒體的中軸線重合，垂直管道貫穿于筒體。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，收縮管和擴壓管均為變截面管。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，筒體的直徑為200mm～300mm，混合管的直徑為100mm～300mm，收縮管的長度為200mm～300mm，擴壓管的長度為500mm～600mm。

前述的這種用于脫硝裝置的氨氣、空氣混合器中，筒體的直徑為250mm，混合管的直徑為200mm，收縮管的長度為250mm，擴壓管的長度為550mm。

與現有技術相比，由于本發明在筒體內設置了擾流鈍體，擴大了氨氣與空氣的接觸面積，使氨氣與空氣混合更加均勻。另外由于經過大量實驗以及數據對比，最終得到各部件的最佳尺寸，從而解決了現有技術混合器壓損較大的問題。

采用現有的文丘里混合器，氨氣從噴嘴后會形成一股狹長的氨氣氣流，這股氣流與空氣氣流混合后，由于較大的速度梯度的存在很難被空氣氣流融合，除非氨氣自噴嘴噴出后形成霧狀噴射，但也在無形中增加了噴嘴的復雜程度和加工難度。相反，如果本發明的結構，從圖2和圖4中可以看出，狹長的氨氣氣流沿著鈍體表面被打散，有效地阻止了氣體聚集，在短距離內減弱了氣流強度，強化了兩股氣流的混合。同時，傳統的文丘里混合器要求混合氣出口法蘭與擴壓管右側要有足夠長的距離才能達到混合均勻性的要求，但本發明只要短距離內就可以達到混合要求。

另外從圖3和圖5中可以看出本發明的氨濃度指標符合國家的相關規定。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖2是實施例2中氨氣與空氣混合后的橫截面圖；

圖3是實施例2中氨氣與空氣混合后橫截面與出口截面氨氣摩爾濃度分布圖；

圖4是實施例3中氨氣與空氣混合后的橫截面圖；

圖5是實施例3中氨氣與空氣混合后橫截面與出口截面氨氣摩爾濃度分布圖。