[發明專利]一種布置在燃機出口圓形煙道的高效氨水直噴噴氨系統

在審

• 申請號: 202011484494.7
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112619416A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 雷嗣遠;王樂樂;孔凡海;楊曉寧;姚燕;王麗朋;何川;張發捷;卞子君;馬云龍;李樂田;鮑強;吳國勛;王凱;李昂
• 申請（專利權）人: 蘇州西熱節能環保技術有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/94
• 分類號: B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 王會

本發明公開了一種布置在燃機出口圓形煙道的高效氨水直噴噴氨系統，氨水儲罐和高壓儲氣罐與預混器連通再連通噴氨裝置，噴氨裝置設置于燃機出口圓形煙道段，噴氨裝置包括若干個沿燃機出口圓形煙道內布置并呈圓環結構的噴氨支管，每個噴氨支管包括若干個間斷的圓弧段支管，每個圓弧段支管上設置噴嘴，氨水儲罐噴出的氨水與高壓儲氣罐噴出的高壓壓縮空氣在預混器內混合并通過噴氨裝置進入燃機出口圓形煙道。本發明提供的布置在燃機出口圓形煙道的高效氨水直噴噴氨系統，噴氨裝置與脫硝催化劑距離較遠，有足夠的混合距離，氨水噴入后先蒸發再與煙氣均勻混合，減少后期噴氨調平工作量，克服機組啟機及低負荷下的脫硝投運問題，滿足全負荷脫硝供氨。

技術領域

本發明屬于污染物排放控制技術領域，具體涉及一種布置在燃機出口圓形煙道的高效氨水直噴噴氨系統。

背景技術

目前，對于燃氣輪機機組氮氧化物的排放控制日益嚴苛。國內多地燃機氮氧化物排放標準要求氮氧化物控制在50mg/m³以內，部分發達甚至要求氮氧化物控制在15-30mg/m³以內。

燃氣輪機組排放的NOx主要來源于高溫下生成的熱力型NOx。目前，適用于燃氣輪機的NOx控制技術主要有兩類：控制燃燒過程的火焰溫度，技術有注水法、注蒸汽法及預混火焰法，通過降低火焰溫度來控制熱力型NOx的生成；針對已生成的NOx，在余熱鍋爐內布置催化劑，利用氨基還原劑與NOx發生還原反應，控制NOx排放。多數燃機機組采用兩者結合的技術路線，即爐內低氮+爐外SCR脫硝。

目前的爐外SCR工藝還原劑制備主要分兩種：

(1)尿素熱解：通過熱源引接，在燃機外的氨氣制備裝置中熱解尿素，制備氨氣，再通過噴氨格柵噴入煙道中進行脫硝。工藝及設備復雜，占地面積大，熱源引接和氨氣制備儲存困難，系統管路復雜，難以滿足燃機的緊湊布置要求。尿素熱解響應過長，且熱解反應器長期運行容易出問題，從而影響燃機的脫硝效率。

(2)氨水蒸發：通過一定濃度氨水經過氨供應泵和氨水流量控制裝置輸送到蒸發器入口向余熱鍋爐的氨蒸發器供應氨水。氨氣蒸發系統中，壓縮空氣將氨水霧化成微小的顆粒，以確保蒸發時間縮短，稀釋風機把從SCR反應器下游煙道抽出的熱煙氣吹入蒸發器將被壓縮空氣霧化后的氨水迅速蒸發，蒸發后的氨氣和煙氣的混合物一同進入噴氨格柵系統的母管。

另外，噴氨格柵多數布置在余熱鍋爐熱面模塊間，距離催化劑距離較短，通過噴氨格柵很難保證煙氣和氨氣的混合均勻性及徹底性，且使得噴氨優化調整難以進行，部分區域無法進行調控，噴氨的均勻性較低。

發明內容

為解決現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于一種布置在燃機出口圓形煙道的高效氨水直噴噴氨系統。

為實現上述目的，達到上述技術效果，本發明采用的技術方案為：

一種布置在燃機出口圓形煙道的高效氨水直噴噴氨系統，包括氨水儲罐、高壓儲氣罐、預混器和噴氨裝置，所述氨水儲罐和高壓儲氣罐分別與預混器連通再通過預混器連通噴氨裝置，噴氨裝置設置于燃機出口圓形煙道段，噴氨裝置包括若干個沿燃機出口圓形煙道內間隔布置并呈圓環結構的噴氨支管，噴氨支管連通預混器，每個噴氨支管包括若干個間斷的圓弧段支管，每個圓弧段支管上設置若干個噴嘴，氨水儲罐噴出的氨水與高壓儲氣罐噴出的高壓氣體在預混器內混合并通過噴氨裝置進入燃機出口圓形煙道內，通過噴嘴噴出氨氣并與燃機出口圓形煙道段內的煙氣混合。

進一步的，所述氨水儲罐與預混器之間設置第一流量計。

進一步的，所述高壓儲氣罐與離心風機連通，高壓儲氣罐與預混器之間設置第二流量計。

進一步的，所述燃機出口圓形煙道段內的噴氨支管外徑沿煙氣流向遞減，依次向前排列，外圈的噴氨支管外徑大于內圈的噴氨支管外徑，呈錐狀依次排列，相鄰兩個噴氨支管之間在煙氣流向的距離為20-30cm。