[發明專利]一種氨-煙氣均混裝置

有效

• 申請號: 201310649014.1
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103768938A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 高翔;駱仲泱;岑可法;倪明江;張成健;吳衛紅;宋浩;趙健;施正倫;周勁松
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56;B01F5/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及煙氣凈化技術領域，具體涉及一種氨-煙氣均混裝置。

背景技術

隨著環境問題的日益突出，氮氧化物已成為我國大氣污染排放主要控制目標之一。選擇性催化還原技術（SCR）因工藝成熟、運行可靠、脫硝效率高等優點，成為煙氣脫硝技術的首選。選擇性催化還原技術是將還原劑氨通過輸氨管送入煙道中，與煙道中的煙氣混合，然后在催化劑的作用下，還原劑氨選擇性的與煙氣中的NO_x發生反應，將NO_x還原成N₂，同時生成H₂O。現有的SCR煙氣脫硝系統，煙道布置非常緊湊，導致出現煙氣氣流分布不均、煙氣與氨混合不均等現象，嚴重影響了脫硝效率，催化劑床層前還原劑氨的分布是影響脫硝效率、氨逃逸的關鍵因素。優秀的均混裝置能夠有效的縮短氨與煙氣的混合距離，減少噴氨格柵的噴嘴數量，使氨與空氣能夠更好的混合均勻。氨的均勻分布既可以提高脫硝效率，又能延長催化劑更替周期，降低氨逃逸量，減輕空氣預熱器的腐蝕和堵塞，降低投資和運行管理成本。因此氨與煙氣的均混裝置設計是影響氨均勻分布的重要因素，成為SCR煙氣脫硝系統工藝設計的關鍵。

授權公告號為CN103007701A的中國專利公開了一種局部渦流和整體旋流相結合的花瓣型噴氨格柵，包括母管以及由母管上引出的4-8根的支管，每根支管上布置有一個噴嘴，每個噴嘴的下方布置一個圓盤，圓盤與煙氣的流動方向呈45°~60°布置，且各個圓盤與煙氣流向的夾角均不相同，各個圓盤在空間上形成順時針或逆時針旋轉。對每組花瓣型噴氨格柵來說，煙氣在流過圓盤的時候在圓盤背部形成局部負壓區，同時圓盤使來流煙氣形成旋轉，這種局部渦流和整體旋流作用極大的加劇了氨/空氣混合氣與煙氣的混合，可以有效的縮短氨均勻擴散到煙氣中的距離。但是該混合器必須與其設計噴氨格柵配合使用且數量較多，混合器設計較為復雜。

公開號為CN102389727A的中國專利公開了一種SCR脫硝四角切圓式氨氣-煙氣均混裝置，包括噴氨格柵和一組以上靜態混合器，所述噴氨格柵包括按矩陣排列的圓柱形噴嘴，所述靜態混合器包括兩對以上靜態混合板；所述噴嘴內置n塊由四條邊構成的平滑曲面導流板；所有靜態混合板的參考邊位于同一平面上，所有靜態混合板與該平面的夾角相等，所有靜態混合板的參考端點重合于一點，成對的兩個靜態混合板的參考邊位于同一直線上。能夠使氨氣-煙氣經過靜態混合器的擾動后，在較短距離內形成四角切圓式的混合效果。由于該混合器葉片尺寸相對較大，對下游流場產生較大擾動。

授權公開號為CN201200864Y的中國專利公開了一種SCR脫硝系統X形靜態混合器，其特征在于，所述SCR脫硝系統X形靜態混合器由單個混合器板排列組成，單個混合器板為X形板，四角為圓形或正多邊形，上下邊和側邊為橢圓弧或任意曲線，板面上開兩個通孔，采用3~20個混合器板排列為一組，組成靜態混合器，該靜態混合器傾斜布置在煙道中心，固定在噴氨格柵上方。該靜態混合器由于采用較大的混合器器板，且混合器板都傾斜向同一方向，使混合器下游流場不均勻，使煙氣在SCR反應器入口處的速度偏差依然較大。

發明內容

本發明提供一種氨-煙氣均混裝置，具有結構簡單、強化混合過程的優點，可增強煙氣氨氣的均勻分布性，提高脫硝效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：?

一種氨-煙氣均混裝置，包括至少一組安裝在煙道內的靜態混合器，每組靜態混合器由4個混合器單元組成，每個混合器單元由兩個交叉的混合板葉片組成，且混合板葉片與煙氣流向成30°~60°夾角。每組靜態混合器空間上以中心相鄰的4個混合板葉片成逆時針（或順時針）布置，而外圍的4個混合板葉片在空間上則形成順時針（或逆時針）的布置形式。煙氣在經過每組靜態混合器時，除了每個混合板葉片形成的局部渦流外，中心相鄰的4塊混合板葉片則形成逆時針（或順時針）旋流渦，外圍的4塊混合板葉片則產生相反方向的旋流渦，從而在煙氣流向上形成方向相反的雙旋渦流；反向雙旋渦流混合強烈，強化了混合過程，使氨均勻分布，同時縮短了達到氨均勻化目標所需距離，提高了脫硝效率；造成的壓降較小，能量利用效率高。靜態混合器的組數可以為1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5和5，及5以上。

作為優選，所述的混合器單元的混合板葉片通過支撐桿固定在煙道內，支撐桿的兩端固定在煙道側壁上，每根支撐桿上固定兩個混合器單元。所述的混合器單元通過支撐桿固定于煙道內，以提高穩定性，支撐桿可以為碳鋼管、碳鋼棒、不銹鋼管或不銹鋼棒等。