[发明专利]用于提高氨气分布均匀度的喷氨装置

说明书

本发明公开了一种用于提高氨气分布均匀度的喷氨装置。该装置安装在进入脱硝反应器之前的混合烟道截面上，目的是将喷出的氨气与烟气充分混合，最大限度的满足氨氮摩尔比的需求。该装置的喷氨格栅由喷氨管路布置而成，包括喷氨母管、一级喷氨支管和二级喷氨支管；所述喷头具有环形喷口和圆锥导流片，环形喷口朝向与烟气流向一致顺流布置。喷嘴的环形喷口和圆锥形导流片有利于氨气的扩散和导向。喷氨格栅装置的布置，可有效缩短氨气与烟气的混合距离，提高氨分布的均匀性。

技术领域

本发明涉及一种在脱硝反应器前烟道内的格栅喷氨装置及其喷头，属于脱硝系统工程领域。

背景技术

近年来，随着对火电厂NO_X排放要求日趋严格，随着超低排放的实施，火电厂烟气脱硝改造日趋成熟。火电机组NO_X排放严格限制在30mg/m³以下甚至更低，这就对脱硝反应器的效率提出了更高的要求。

由于烟道内烟气流场分布不均匀，如果按照正常的氨氮摩尔比进行喷氨流量控制，则烟道截面上很多区域会喷氨不足，从而引起氨氮摩尔比失调。为了达到NO_X出口排放标准，保证脱硝反应效率，很多脱硝系统都存在喷氨过量的问题，由此产生的氨逃逸变成了二次污染物，喷氨过量产生的硫酸氢铵经常造成空预器堵塞，增加了烟气整个系统压降，这大大增加了系统维护量和运营成本。因此喷氨系统的精细化显得尤为重要，提高氨气与烟气的混合均匀度，在有限的烟道长度能充分混合，尽量减少过量喷氨。

发明内容

本发明针对脱硝前烟道内喷氨与烟气混合不均匀的问题，提出了一种用于提高氨气分布均匀度的喷氨装置，该结构可有效的提升烟气与氨气的混合均匀度。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于提高氨气分布均匀度的喷氨装置，包括喷氨格栅及喷头，喷氨格栅安装在烟道截面上并与烟气方向垂直，在喷氨格栅的下游对应喷头布置静态混合板，所述喷氨格栅由喷氨管路布置而成，包括喷氨母管、一级喷氨支管和二级喷氨支管；若干一级喷氨支管从喷氨母管上垂直引出，经喷氨阀后穿过烟道壁插入烟道，并相互平行均匀排布在烟道截面上，一级喷氨支管将烟道截面均匀分为若个区域；二级喷氨支管从一级喷氨支管上垂直引出，并分布在一级喷氨支管的两侧，每侧二级喷氨支管上至少设有两个喷头，各二级喷氨支管相互平行，将烟道截面上划分成若干分区；所述喷头具有环形喷口和圆锥导流片，环形喷口朝向与烟气流向一致顺流布置。

优选地，所述喷头包括喷管、圆柱形芯和圆锥导流片，喷管上口中心安装圆柱形芯，喷管下口用于连接水管，喷管和圆柱形芯之间的间隙形成环形喷口，圆柱形芯向外由连接段与倒置的圆锥导流片连接为一体。

优选地，一体的圆柱形芯、连接段和圆锥导流片通过加强连杆支撑连接在喷管上。

优选地，圆锥导流片的扩散夹角取150度。

该圆柱形芯的下端口设45度倒角，该倒角与喷管管壁形成的喇叭形逐渐收窄结构。

优选地，一级喷氨支管间隔为1000mm～1300mm；二级喷氨支管间距为500mm～700mm，根据烟道内实测流场分布而定。

优选地，一级喷氨支管采用DN150～DN 200无缝钢管制成；二级喷氨支管采用DN100左右的无缝钢管制成；喷头主体采用DN50无缝钢管制成。

优选地，喷氨格栅装置的下游布置静态混合板，静态混合板为多层分布、每层由多片相互间隔布置的扇形导流板组成，用于将喷头喷出的氨气和烟气二次混合。

优选地，喷头中，圆柱形芯直径B与其高度C比例取1:1；圆柱形芯直径B与环形喷口宽度A比例取4：1；连接段直径E与圆柱形芯直径B的比例取1:2；连接段高度G与扇形导流片高度F的比例取1：5；圆锥导流片最大直径D与连接段直径E比例取6:1，喷管口径(B+2A)与倒圆锥导流片最大直径D比例取1:2。