[發(fā)明專利]一種高均勻性SCR噴氨格柵的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110694719.X
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN113477082B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝新華;周健;何金亮;徐劍風(fēng);周生;張建華;劉曉奎;宋玉寶;李小健;孟慶黨;韓寶庚;孫寶仁;李延懷;肖立勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州西熱節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司;華能巢湖發(fā)電有限責(zé)任公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/90
• 分類號(hào): B01D53/90;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 蘇州國(guó)誠(chéng)專利代理有限公司 32293
• 代理人: 王會(huì)

1.一種高均勻性SCR噴氨格柵的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述SCR噴氨格柵包括依次與母管連通的若干連接管、若干支管聯(lián)箱和若干噴氨支管，每個(gè)噴氨支管上設(shè)置若干個(gè)噴嘴，還原劑與稀釋風(fēng)混合后進(jìn)入母管內(nèi)再通過噴嘴噴出，通過控制與母管相連的各連接管的出口氣流量偏差、與支管聯(lián)箱相連的各噴氨支管的出口氣流量偏差及與噴氨支管相連的各噴嘴的出口氣流量偏差使噴嘴的出口氣流量分布均勻，實(shí)現(xiàn)對(duì)SCR噴氨格柵的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化；

高均勻性SCR噴氨格柵的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

(1)假定一個(gè)分區(qū)內(nèi)的所有噴嘴的出口氣流量完全相同，通過SCR反應(yīng)器內(nèi)的氨氮混合數(shù)值模擬計(jì)算，確定頂層催化劑入口的NH₃/NO摩爾比分布均勻性達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)的連接管、噴氨支管和噴嘴的數(shù)量；

(2)通過SCR反應(yīng)器內(nèi)的氨氮混合數(shù)值模擬校核計(jì)算，確定頂層催化劑入口的NH₃/NO摩爾比分布均勻性達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)一個(gè)分區(qū)內(nèi)的噴嘴的出口氣流量允許的最大相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD_3,max；

(3)根據(jù)上游管段聯(lián)箱效應(yīng)對(duì)本段管路各分支出口流量偏差的計(jì)算公式確定與各噴氨支管相連的各噴嘴的出口實(shí)際流量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD_3,act≤RSD_3,max時(shí)與支管聯(lián)箱相連的各噴氨支管的出口氣流量偏差RSD₂和與各噴氨支管相連的各噴嘴的出口氣流量偏差RSD₃；

(4)根據(jù)與支管聯(lián)箱相連的各噴氨支管的出口氣流量偏差RSD₂和與各噴氨支管相連的各噴嘴的出口氣流量偏差RSD₃確定噴嘴與噴氨支管的流通截面比、噴氨支管與支管聯(lián)箱的流通截面比，進(jìn)而根據(jù)連接管、噴氨支管和噴嘴的數(shù)量，計(jì)算得到噴嘴與噴氨支管的內(nèi)徑比及噴氨支管與支管聯(lián)箱的內(nèi)徑比；

(5)根據(jù)與母管相連的各連接管的出口氣流量偏差RSD₁≤5％確定連接管與母管的流通截面比，進(jìn)而根據(jù)連接管的數(shù)量，計(jì)算得到連接管與母管的內(nèi)徑比；

(6)根據(jù)噴嘴的出口氣流速及上游管路的管內(nèi)流速確定最終的噴嘴內(nèi)徑、噴氨支管內(nèi)徑、支管聯(lián)箱內(nèi)徑、連接管內(nèi)徑和母管內(nèi)徑；

步驟(3)中，上游管段聯(lián)箱效應(yīng)對(duì)本段管路各分支出口流量偏差影響的計(jì)算公式為：

j＝2～m

其中，RSD_j,act為第j級(jí)管路分支出口實(shí)際流量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差；RSD_j為入口流量偏差為零時(shí)的第j級(jí)管路分支出口流量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差；RSD_j-1為入口流量偏差為零時(shí)的第j-1級(jí)管路分支出口流量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差；m為噴氨管路分支的次數(shù)，母管到連接管是第一次分支，支管聯(lián)箱到噴氨支管是第二次分支，噴氨支管到噴嘴是第三次分支；

所述入口流量偏差為零時(shí)的第j級(jí)管路分支出口流量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD_j采用下列公式計(jì)算得到：

其中，x_i為各分支出口的流量；為分支出口流量的平均值；n為分支數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高均勻性SCR噴氨格柵的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述SCR噴氨格柵的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)包括母管內(nèi)徑、連接管內(nèi)徑及數(shù)量、支管聯(lián)箱內(nèi)徑及數(shù)量、噴氨支管內(nèi)徑及數(shù)量、噴嘴內(nèi)徑及數(shù)量，SCR噴氨格柵的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)通過SCR反應(yīng)器內(nèi)的氨氮混合數(shù)值模擬計(jì)算和上游管段聯(lián)箱效應(yīng)對(duì)本段管路各分支出口流量偏差的計(jì)算獲取。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高均勻性SCR噴氨格柵的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述噴嘴的出口氣流速為20～50m/s。