[實用新型]一種噴氨自旋混合器、其組件及包含它的SCR脫硝氨噴射裝置

有效

• 申請號: 201921111694.0
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN210385407U
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 韋紅旗;石偉偉
• 申請（專利權）人: 南京博沃科技發展有限公司
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56;B01D53/86;B01D53/76
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 李建芳

本實用新型公開了一種噴氨自旋混合器、其組件及包含它的SCR脫硝氨噴射裝置，噴氨自旋混合器，包括噴氨分區支管和自旋導葉組件；自旋導葉組件有結構相同的兩組以上，每組自旋導葉組件包括自旋導葉和導葉噴氨分支管，自旋導葉連接在導葉噴氨分支管的出口端；所有導葉噴氨分支管的進口端均與噴氨分區支管的出口端連通。噴氨自旋混合器組件，包括噴氨分區母管和兩組以上的上述噴氨自旋混合器。SCR脫硝氨噴射裝置，包括噴氨母管和兩組以上的上述噴氨自旋混合器組件。本實用新型包括噴氨自旋混合器的SCR脫硝氨噴射裝置，能使煙氣和氨氣充分混合，噴氨管路不易堵塞，運行穩定可靠，顯著提高首層脫硝催化劑截面流場、溫度場和氨氮摩爾比的均勻性。

技術領域

本實用新型涉及一種噴氨自旋混合器、其組件及包含它的SCR脫硝氨噴射裝置，屬于燃煤電站脫硝技術領域。

背景技術

目前，大型燃煤電站普遍采用SCR脫硝裝置來降低煙氣中NOx排放濃度。SCR利用NH₃對NOx的還原特性，在催化劑的作用下將NOx還原為對環境無害的N₂和H₂O。在實際運行過程中，噴氨量的控制尤為關鍵，一方面要求合理控制噴氨總量，另一方面要求保證噴氨均勻性(主要指氨氮摩爾比相對均勻)，以確保在允許的氨逃逸率范圍內，NOx排放濃度達標。

DL/T296-2011《火電廠煙氣脫硝技術導則》規定：“SCR脫硝裝置入口速度偏差應在±15％之內，溫度絕對偏差不超過10℃，氨氮摩爾比的偏差應在±10％之內。”而事實上，由于國內鍋爐燃燒方式和煤種等頻繁變化、現場布置空間受限等因素，上述行業規范規定的技術要求在現有的技術條件下難以達到。

當前燃煤機組要求實現超低排放，NOx排放濃度須嚴格控制在50mg/Nm³以下，部分地區還在試點脫硝深度減排改造，將NOx排放濃度進一步控制在30mg/Nm³以下，從而造成SCR脫硝效率往往超過90％，氨氮摩爾比平均值超過0.9。即使達到上述行業規定的技術要求，局部區域的氨氮摩爾比超過1.0也不可避免的。考慮脫硝催化劑活性上限，氨氮摩爾比達到1.0時，相應區域的氨逃逸率必定會超過行業規范所規定的允許值(＜3ppm)，不僅造成氨資源的浪費和二次污染，而且易造成下游空氣預熱器因硫酸氫銨沉積而堵塞和腐蝕，還可能造成電除塵極線積灰、除塵布袋黏灰等不利影響。

此外，在燃煤鍋爐深度調峰、寬負荷脫硝等政策背景下，脫硝裝置所面臨的工況變得越來越復雜，如尾部豎井煙道調溫擋板開度大幅變化，SCR脫硝裝置的入口速度場、溫度場、NOx濃度場均發生較大變化，當SCR噴氨分布不具備在線調節或不具備足夠精細的在線調節能力時，極易造成局部氨氮摩爾比遠低于平均值、而局部氨氮摩爾比超過1.0，使脫硝效率降低，氨逃逸率增大。低負荷時溫度場不均，還可能造成局部溫度低于噴氨允許投入溫度，若仍進行噴氨，會進一步造成脫硝催化劑微孔堵塞，嚴重時造成失活。

通過對SCR脫硝裝置入口導流板的優化設計，可在一定程度上解決上述問題；然而，導流板的優化設計僅能針對特定工況進行，無法實現全工況下的最優化。

為了增強氨氮混合的均勻性，部分SCR脫硝裝置在噴氨截面下游安裝了各種型式的靜態混合器，但傳統混合器僅能產生小尺度的渦流，對氨氮摩爾比均勻性改善有一定效果，但對流場及溫度場的均勻性改善很小。

實用新型內容

本實用新型提供一種噴氨自旋混合器、其組件及包含它的SCR脫硝氨噴射裝置，經本申請SCR脫硝氨噴射裝置噴入煙道的氨氣，能產生旋流，與煙氣充分混合，大幅改善首層脫硝催化劑截面流速場、溫度場和氨氮摩爾比的均勻性。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：