[實用新型]一種用于SCR脫硝系統的噴氨裝置

有效

• 申請號: 201720665037.5
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN206996288U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 孫俊威;黃啟龍;戴維葆;陳國慶;劉銘媛
• 申請（專利權）人: 南京電力設備質量性能檢驗中心
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮,聶占濤

技術領域

本實用新型具體涉及一種用于電廠SCR脫硝系統的噴氨裝置。

背景技術

近年來，隨著國民經濟的快速發展，化石能源消費量逐年增加，氮氧化物排放量不斷增長。據統計，我國氮氧化物排放總量巳經由2005年的1910萬噸上升至2008年的2000萬噸，排放量位列世界首位；2011年我國氮氧化物棑放總量繼續上升至2404萬噸，氮氧化物排放量已經遠遠超出環境承載能力。在我國電力行業是氮氧化物排放的最主要來源，近年來，隨著我國電力行業的持續發展，火電廠氮氧化物排放量呈現不斷增長的態勢，按照目前的排放控制水平，到2020年火電廠的氮氧化物量將達1234萬噸。由此可見，火電廠氮氧化物的排放對生態環境的影響將越來越嚴重，實現火電廠氮氧化物減排是氮氧化物排放總量控制的關鍵。

隨著我國對環境保護政策要求的逐年提高，火電機組排放煙氣中的NO_x已納入嚴格監管，進行高效的、可靠的、經濟的煙氣脫硝已刻不容緩。選擇性催化還原法(SCR)的煙氣脫硝技術因具有很高的脫硝率（可達90%以上）、技術可靠、結構簡單且氨氣逃逸率小等優點，已成為燃煤電站鍋爐控制NO_x排放的主要選擇。SCR脫硝方法擁有眾多優點，但實際運行過程中，SCR脫硝系統還存在諸多缺陷和技術問題，例如SCR脫硝系統實際運行中由于噴氨不均造成下游空預器堵塞、冷端低溫腐蝕及電除塵極板粘灰等問題，嚴重影響機組的穩定運行和帶負荷能力，甚至造成非計劃停機等嚴重后果。

國電集團95%以上的燃煤機組噴氨系統采用的是渦流式靜態混合噴射技術，該技術是利用渦流板產生駐渦，使氨氣在駐渦區自由擴散后與煙氣混合，保證氨氣與煙氣充分混合后，在催化劑的作用下將煙氣中的NO_x催化還原成N₂和H₂O。該技術結構簡單可靠，噴氨管不容易堵塞，但對脫硝系統進行噴氨優化調整過程發現，大部分渦流板式脫硝系統出口沿煙道深度方向NO_x濃度偏差較大，而渦流板噴氨系統只能對煙道的寬度方向進行噴氨量的調整，對煙道深度方向NO_x濃度分布偏差大的問題無法調整，導致脫硝出口NO_x分布均勻性較差，氨逃逸率較高，是導致噴氨優化后空預器堵塞問題不能徹底解決的重要原因。通過進一步分析脫硝系統出口煙道深度方向NO_x偏差較大的問題得知，由于渦流式靜態混合噴氨系統中的渦流混合器是固定式的，一旦安裝就位就無法調整，且背流面處于渦流靜壓區，表面積灰嚴重，駐渦區域后移，嚴重影響氨氣的自由擴散和混合效果，導致催化劑入口截面上氨氣濃度分布的均勻性遠偏離設計值，使氨逃逸量增加。

總結現有渦流噴氨裝置存在的問題，如下：

1、由于渦流板的背面存在渦流區，此區域積灰嚴重，長時間運行后積灰嚴重板結成大塊，機組運行期間無法清除。

2、由于渦流板的積灰問題，影響氨氣的擴散和混合效果，導致脫硝出口NOx濃度沿煙道深度方向嚴重不均，大部分區域NOx濃度分布呈現靠鍋爐側NOx濃度高，靠除塵器側NOx濃度低的特點。而導致煙道深度方向NOx濃度低的區域NH3逃逸量較大，導致空預器冷端堵塞嚴重，甚至嚴重影響機組帶負荷能力，使機組安全存在重大隱患。

3、渦流板固定在煙道內支座上，布置角度固定，不能根據需要進行調整角度。

4、當稀釋風采用一次風時，由于灰塵和氨混合結晶，容易堵塞噴氨閥堵，導致脫硝出口沿煙道寬度方向NOx分布不均，且運行過程無法處理。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種能夠較小煙道深度方向NO_x濃度偏差的噴氨裝置。

為了達到上述目的，本實用新型提供了一種用于SCR脫硝系統的噴氨裝置，包括擺動控制機構、支撐梁、渦流混合器和噴氨管、氨氣和空氣混合氣母管；氨氣和空氣混合氣母管通過噴氨管伸入煙道內；支撐梁固定在煙道內；渦流混合器的正面可轉動地設于支撐梁上，背流面位于噴氨管的管口正下方；渦流混合器的一端與擺動控制機構的一端相連，擺動控制機構的另一端伸出煙道外。

渦流混合器的正面中心位置處設有支撐吊耳，邊緣處設有擺動吊耳；支撐吊耳與立柱轉動相連，并通過立柱與支撐梁相連；擺動控制機構包括連桿機構和手輪；擺動吊耳通過連桿機構與手輪相連；手輪設于煙道外側。

連桿機構包括三段鉸接的Z字形連桿和支柱；Z字形連桿的中間端與支柱轉動相連；Z字形連桿一端與擺動吊耳鉸鏈，另一端與手輪桿鉸鏈，手輪桿一端伸出煙道與手輪固定相連。