[发明专利]烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置及方法

权利要求书

1.一种烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，包括固定于垂直烟道（6）内的涡流混合元件、插入垂直烟道（6）内部的喷氨管（4），以及固定于弯道内的导流叶片（7），所述垂直烟道（6）上端经弯道II（12）与渐缩段烟道（8）连接，垂直烟道下端经弯道I（2）与入口段矩形倾斜烟道（1）连接，入口段矩形倾斜烟道（1）相对于垂直烟道（6）侧向倾斜，倾斜角为a，其特征在于：

所述涡流混合元件为两个以上大小相等、在垂直烟道（6）内间隔分布的圆形绕流板（3），各圆形绕流板（3）均向反应器（11）侧倾斜固定于垂直烟道（6）下部，圆形绕流板（3）的向流面与进入垂直烟道（6）的烟气相对，圆形绕流板（3）的背流面倾斜与喷氨管（4）的喷头相对； 

所各圆形绕流板（3）上方分别对应安装有一个喷氨管（4），喷氨管水平插入圆形绕流板（3）上方的垂直烟道（6）内部，喷头竖直向下设置，各喷氨管（4）上连接有独立的流量控制系统； 

所述喷氨管（4）上方的垂直烟道（6）内安装有横向间隔分布的均流管（5），均流管（5）两端与垂直烟道（6）内壁固定；

所述导流叶片（7）为一组沿弯道弧度半径等间距排列的弯弧形导流板，相邻弯弧形导流板之间留有烟气通道间隙，烟气进入烟气通道的一端为进气口，烟气流出烟气通道的一端为出气口，导流叶片（7）在弯道I（2）及弯道II（12）内分别固定有一组。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，其特征在于：所述圆形绕流板（3）与水平方向的夹角β为30°～45°。

3.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，其特征在于：所述圆形绕流板（3）的直径d大于垂直烟道（6）宽度的50%且不超过垂直烟道（6）宽度的80%。

4.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，其特征在于：所述圆形绕流板（3）在垂直烟道（6）内的高度低于垂直烟道（6）高度的25%。

5.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，其特征在于：所述靠反应器（11）侧的均流管与垂直烟道内壁的距离a大于靠入口段矩形倾斜烟道（1）侧的均流管与的垂直烟道内壁的距离c。

6.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，其特征在于：所述均流管（5）与圆形绕流板（3）圆心之间的垂直距离e为圆形绕流板（3）直径d的2～3倍。

7.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，其特征在于：所述均流管（5）的直径为80mm～120mm。

8.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，其特征在于：所述垂直烟道（6）的高度大于其入口当量直径的两倍。

9.一种应用权利要求1～8所述任意一项装置的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合方法，其特征在于步骤如下：

步骤一，安装烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合装置，在垂直烟道（6）内对应安装圆形绕流板（3）、喷氨管（4）和均流管（5），在弯道I（2）及弯道II（12）内分别固定一组导流叶片（7）；

步骤二，烟气的喷氨与涡流混合，

A、烟气从入口段矩形倾斜烟道（1）进入弯道I（2），经导流叶片（7）调整烟气流向和流速后进入垂直烟道（6）内；

B、进入垂直烟道（6）的烟气受到倾斜的圆形绕流板（3）向流面阻挡，在圆形绕流板（3）的边缘形成涡流；调节各喷氨管（4）的流量，使各喷氨管（4）氨的喷射速度与其下方对应的烟气流速相适应，氨喷射到圆形绕流板（3）的背流面，并扩散至圆形绕流板（3）边缘与烟气形成涡流并混合均匀；

C、烟气与氨的混合气体流向上在均流管（5）周围形成绕流，烟气与氨进一步混合均匀，同时流速更加均衡；

D、烟气与氨的混合气体流向上通过弯道II（12）内的导流叶片（7）调整烟气流向和流速后，进入渐缩段烟道（8），再经格栅式整流器（9）整流后，最终进入反应器（11）内。

10.根据权利要求9所述的烟气脱硝系统的喷氨与涡流混合方法，其特征在于：所述步骤一中的圆形绕流板（3）和喷氨管（4）在垂直烟道（6）内共安装有五组，五个喷氨管（4）按照与入口段矩形倾斜烟道（1）内倾斜角a的距离由近到远，其氨喷射速度分别为V1～V5，其中V1、V2为7～8 m/s，V3、V4、V5为10 m/s。