[發明專利]變徑噴氨格柵管道系統及帶有該管道系統的SCR脫硝裝置

在審

• 申請號: 201811232211.2
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109173635A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 肖育軍;鄒毅輝;周雪斌;張新聞;禹波
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團華中電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56;B01D53/90
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種變徑噴氨格柵管道系統及帶有該管道系統的SCR脫硝裝置，所述管道系統包括供氨管路和噴氨管路，所述噴氨管路包括漸縮式噴管主管，所述供氨管路與所述漸縮式噴管主管連接，所述漸縮式噴管主管包括多個噴氨主管段，多個所述噴氨主管段的管徑由靠近所述供氨管路側向遠離側依次減小，相鄰兩個噴氨主管段間通過變徑連接管連接。所述SCR脫硝裝置包括氣體混合裝置和SCR反應器，所述氣體混合裝置的出口與所述SCR反應器的入口相連接；所述氣體混合裝置包括所述變徑噴氨格柵管道系統。本發明方案通過管道結構與尺寸的設計，實現了噴氨格柵管道內流場與煙道內流場特性的一致。

技術領域

本發明涉及選擇性催化反應(Selective Catalyst Reactive，SCR)脫硝氨氮均勻混合領域，具體涉及一種變徑噴氨格柵管道系統及帶有該管道系統的SCR脫硝裝置。

背景技術

SCR煙氣脫硝技術是目前應用最廣泛的煙氣脫硝技術之一，具有脫硝效率高、選擇性好、運行穩定可靠等優點。國內電廠SCR系統入口煙道結構在橫向方向上具有向一側傾斜或擴寬的特性，有從水平到豎直轉換的90°拐角，這些結構導致入口煙道內煙氣流場在橫向與縱向方向上具有不均勻性，尤其是靠近鍋爐一側的入口煙道壁面0-0.6m區域內煙氣流速變化急劇，要實現裝置內氨與氮氧化物的均勻混合，必須要求噴氨格柵系統具備區域不同噴氨量的調節能力，同時又要具備單根噴氨支管上各個噴嘴均勻噴氨的能力。而現有技術與研究的重心在于加強噴氨后氨與氮氧化物的區域性混合，如渦流混合器、混合格柵等。實踐中還存在另一問題：即使噴氨主管上的起始端噴氨支管調節閥開度為100％時，支管內流量也沒有末端噴氨支管調節閥開50％時的大(不同管徑比值，出現的情況可能略有差異)，這是由于噴氨格柵主管上噴氨支管的分流效應，導致噴氨格柵主管內靜分布呈逐漸增大趨勢，進而引起支管內流量分布的不一致性。這些問題的存在導致在進行噴氨調整時閥門開度調節極為方便，也增加了實現裝置內氨與氮氧化物均勻性混合的難度。既使在噴氨支管上裝配壓差流量計，噴氨量分布調整實現裝置內氨與氮氧化物的均勻性混合，也會出現調閥開度差異性巨大的奇怪現象；若噴氨支管上沒有壓差流量計，而依據入口煙道內流速分布來調節對應支管閥門開度，則無法實現氨與氮氧化物的均勻性混合。

有相關研究表明：由于煙氣的不均勻分布，需要進行不均勻噴氨，可以通過噴氨格柵對煙道截面進行分區域控制?，F有技術中多數研究都忽略了噴氨格柵支管內的流場分布，多數研究將支管上所有噴嘴以均勻噴氨處理，而實踐中要使噴氨支管上各個噴嘴進行均勻噴氨需要滿足特定的條件，同時，也缺乏針對入口煙道內近鍋爐側區域煙氣速度小但變化劇烈特性而進行的噴氨格柵特性結構設計。中國實用新型專利CN203208900U公開了一種動態噴氨格柵，該裝置將噴氨區域劃分為大小相同的至少一個控制區域，并通過噴嘴下方葉片單元體的不定向晃動來增強NH₃與煙氣的混合。然而該專利方案而僅能在一定程度上實現將煙氣混勻的效果，因此，仍需對噴氨格柵的管道結構進行改進，以獲得更好的混合效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種煙氣混合效果更好的變徑噴氨格柵管道系統及帶有該管道系統的SCR脫硝裝置，本發明方案尤其適用于入口煙道內橫向與縱向煙氣流場不均勻的現象。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種變徑噴氨格柵管道系統，包括供氨管路和噴氨管路，所述噴氨管路包括漸縮式噴管主管，所述供氨管路與所述漸縮式噴管主管連接，所述漸縮式噴管主管包括多個噴氨主管段，多個所述噴氨主管段的管徑由靠近所述供氨管路側向遠離側依次減小，相鄰兩個噴氨主管段間通過變徑連接管連接。

進一步地，所述噴氨主管段的管徑滿足以下關系式：

D₁/D_a＝[n/(n-a+1)]^0.5