[實(shí)用新型]一種用于選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)的靜態(tài)混合器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420376922.8
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN204051439U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樂樂;雷嗣遠(yuǎn);孫路石;向軍;胡松;蘇勝;高翔
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56;B01F5/06
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于燃煤電廠煙氣脫硝裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝系統(tǒng)的靜態(tài)混合器。

背景技術(shù)

目前我國對燃煤電站氮氧化物的排放控制要求日益嚴(yán)格，選擇性催化還原(Selective?Catalytic?Reduction，SCR)煙氣脫硝法是一種高效、成熟的技術(shù)，目前最高脫硝效率可達(dá)90％以上，因而在國內(nèi)外電廠氮氧化物污染物控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

在SCR反應(yīng)系統(tǒng)中，氨/空氣混合系統(tǒng)其中的重要組成部分，氨氮摩爾比直接影響到脫硝效率和氨逃逸率。若氨氣與NOx混合不均勻，則有不完全反應(yīng)的氨氣直接逸出反應(yīng)器；NH₃與煙氣中的SO₃和H₂O反應(yīng)會形成NH₄HSO₄，會加劇空預(yù)器冷段腐蝕，造成空預(yù)器嚴(yán)重堵灰。堵塞嚴(yán)重時(shí)會使阻力增加30％～50％，對機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成很大的影響。

目前電廠的SCR脫硝系統(tǒng)中，主要采用的是噴氨格柵來執(zhí)行混氨過程，由于受到反應(yīng)器空間限制，氣體混合距離有限，進(jìn)而造成氨氣與煙氣混合不均勻。為此，現(xiàn)有技術(shù)增設(shè)了混合器來使得氨氣與煙氣混合均勻。然而，進(jìn)一步的研究表明，傳統(tǒng)的混合器存在混合效果不佳，系統(tǒng)壓損偏大，以及加工復(fù)雜等缺陷，因此在本領(lǐng)域中有必要對其作出進(jìn)一步的完善或改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種用于選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)的新型靜態(tài)混合器，其中通過對其關(guān)鍵組件的結(jié)構(gòu)及其設(shè)置方式等方面進(jìn)行研究，相應(yīng)可顯著改善氨氣與煙氣的混合程度，提高氨氮摩爾比的均勻性，產(chǎn)生較小的系統(tǒng)壓損，實(shí)現(xiàn)短距離混合，同時(shí)具備擾流效果明顯、整體結(jié)構(gòu)緊湊、便于加工和安裝等特點(diǎn)，因而尤其適用于SCR反應(yīng)系統(tǒng)的氨氣/煙氣混合用途。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型，提供了一種用于選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)的靜態(tài)混合器，該靜態(tài)混合器安裝在脫硝系統(tǒng)的煙道內(nèi)，并包括多個(gè)結(jié)構(gòu)相同且沿著煙道橫截面方向水平排列的混合單元，其特征在于：

各個(gè)混合單元分別由八個(gè)全等的直角三角板結(jié)構(gòu)圍繞同一中心點(diǎn)共同拼接而成，并通過以下方式執(zhí)行拼接：這八個(gè)直角三角板結(jié)構(gòu)被劃分為四組，其中每組分別包括兩個(gè)直角三角形結(jié)構(gòu)，并且這兩個(gè)直角三角形結(jié)構(gòu)通過各自的直角邊彼此完全相接；然后，相鄰各組之間再分別通過直角三角板結(jié)構(gòu)的斜邊彼此完全相接；

此外，各個(gè)混合單元的所述中心點(diǎn)分別對應(yīng)處在煙道噴氨格柵的各個(gè)噴嘴的圓心正上方；所有混合單元均焊接在不銹鋼管上，然后通過該不銹鋼管的兩端固定于煙道的側(cè)壁。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于上述靜態(tài)混合器，所有直角三角板結(jié)構(gòu)在水平面的投影面積總和被設(shè)定為小于煙道橫截面的35％。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述直角三角板結(jié)構(gòu)的三邊各不相等。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，各個(gè)混合單元的中心點(diǎn)距離噴氨格柵的噴嘴之間的間距被設(shè)定為0.3m～1m。

總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

1、通過采用多個(gè)直角三角板結(jié)構(gòu)來共同拼接混合單元并對其拼接方式進(jìn)行研究，測試表明氨氣流經(jīng)于此時(shí)會產(chǎn)生漩渦進(jìn)而引起氣體在最短的距離內(nèi)執(zhí)行最大程度的混合，此外該過程擾流效果顯著，并且降壓較小；

2、通過對上述靜態(tài)混合器的其他關(guān)鍵性能參數(shù)如投影面積、距離氨氣噴嘴的高度等進(jìn)行設(shè)定，通過使用流體動力學(xué)計(jì)算軟件進(jìn)行驗(yàn)證表明，能夠?qū)γ抗砂睔饪焖賵?zhí)行混合，大大提高混合效率，實(shí)現(xiàn)氨氣與煙氣之間的均勻混合；

3、按照本實(shí)用新型的新型靜態(tài)混合器結(jié)構(gòu)緊湊、便于加工和安裝，適用性強(qiáng)，同時(shí)具備可有效減少氨逃逸、提高脫氮效率等特點(diǎn)，因而尤其適用于現(xiàn)有各類SCR脫硝系統(tǒng)的氨氣/煙氣混合用途。

附圖說明

圖1是按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例所構(gòu)建的混合單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是按照本實(shí)用新型的靜態(tài)混合器安裝于煙道時(shí)的正視圖；

圖3是用于示范性說明將按照本實(shí)用新型的靜態(tài)混合器用于現(xiàn)有SCR煙氣脫硝系統(tǒng)時(shí)的主體結(jié)構(gòu)示意圖；

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：

1-省煤器?2-噴氨格柵?3-靜態(tài)混合器?4-導(dǎo)流板?5-整流格柵6-催化劑層?31-混合單元?32-直角三角板結(jié)構(gòu)?33-不銹鋼管

具體實(shí)施方式