[發明專利]噴氨靜態混合器及除塵方法

有效

• 申請號: 201911036856.3
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112742231B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 李磊;金平;李欣;韓天竹;王明星;陳益民;高峰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: B01F25/42
• 分類號: B01F25/42;B01D53/56;B01D53/90;B01D45/08;B01D45/18;F23J15/00;F23J15/02
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本發明公開了一種噴氨靜態混合器及除塵方法，該混合器為一層或多層，設于煙道中，每層混合器由多個靜態混合器單元組成且并排設置，靜態混合器單元包括：V形板，其兩側翼板上設有開口使得煙道中的煙氣形成水平碰撞；空心管，其位于V形板下部，用于收集并引導排出煙氣水平碰撞后掉落的粉塵。本發明的具有除塵功能的噴氨靜態混合器及除塵方法可有效克服現有技術中噴氨靜態混合器無法有效除塵導致催化劑床層孔道、氨氣噴嘴以及后端設備等部位堵塞的缺點。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硝技術領域，特別涉及一種噴氨靜態混合器及除塵方法。

背景技術

現有的煙氣脫硝方法中，目前國內外應用最廣的為選擇性催化還原（SCR）技術。SCR?技術的主要原理是將還原劑氨噴入280℃～?420℃的煙氣中并與之混合均勻，在催化劑的作用下，NH₃把煙氣中的NO_x還原成無毒、無污染的氮氣和水，從而實現混合氣體脫除NO_x的目的。

煙氣脫硝效率和NH₃逃逸率是SCR?脫硝技術的兩個核心性能指標。研究表明，SCR反應器內橫截面上混合氣體的流場均勻性是保證SCR脫硝反應完全，提高脫硝效率和氨利用率，以及控制較低氨逃逸率的關鍵因素。混合氣體流場均勻性主要包括氣體速度分布均勻和還原劑NH₃濃度分布均勻兩個方面。

目前，現有調節SCR催化劑床層入口混合氣體流場均勻性的主流技術手段是依靠煙氣管道內布置的噴氨混合裝置（系統）及其下游的導流板（直線型和弧線形）和整流格柵等設備。其中，導流板和整流格柵主要用于氣體速度大小均勻分布和速度矢量方向調節，對于NH₃濃度分布調節作用有限；噴氨混合裝置（系統）則對氣體速度分布均勻和NH₃濃度分布均勻兩個方面均有理想的效果，因而噴氨混合裝置（系統）的研究和優化成為近年來SCR脫硝技術的科研熱點。

GB/T?34339-2017《燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統》則將噴氨混合系統分為噴氨格柵（AIG）和噴氨靜態混合器，AIG的定義是以格柵管道的形式使氨氣注入煙道的噴射裝置，包括噴氨管道、噴嘴、支撐及配件；噴氨靜態混合器的定義是利用一定的固定部件，通過改變氨氣與煙氣流動狀態，使其達到充分混合的裝置，從而獲得更高的NH₃/NO_x混合效率；典型的噴氨靜態混合器有渦流、旋流、縱向渦、V型等結構形式。

現有技術中，例如中國專利申請CN109445383A公開了一種噴氨靜態混合器，其由兩側的右旋葉片、左旋葉片，煙道，噴氨格柵構成。前置靜態混合器布置在噴氨格柵前，噴氨格柵后也可布置一層或若干層靜態混合器，每個沿煙道寬度方向布置的靜態混合器形成一個煙氣組分濃度混合均勻的區域。該噴氨靜態混合器并沒有除塵功能。

噴氨混合系統一般設置于除塵器前，煙氣中粉塵含量較高，容易造成噴嘴堵塞，大量粉塵經過噴氨混合系統進入SCR催化劑床層，容易在局部造成催化劑床層孔道堵塞，粒徑較大的粉塵容易對催化劑床層造成磨損，降低了催化劑的使用壽命。近幾年，受經濟增速放緩、環保壓力增大等因素影響，燃煤機組、加熱爐、焚燒爐、余熱鍋爐等利用小時數不斷下降，長期處于低負荷運行，煙氣量減少，噴氨量也隨之降低，此時噴嘴更容易堵塞，造成氨噴射不均勻，直接影響脫硝效率，并且氨逃逸率大幅增加，導致后端空預器或省煤器等設備產生泄露或堵塞嚴重。因此，亟需一種具有除塵功能的噴氨靜態混合器，從而在保證氨與煙氣混合均勻的同時，提高煙氣的除塵效果。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有除塵功能的噴氨靜態混合器及除塵方法，從而克服現有技術中噴氨靜態混合器無法有效除塵導致催化劑床層孔道、氨氣噴嘴以及后端設備等部位堵塞的缺點。