[发明专利]烟气温度均匀化装置和方法

说明书

本发明提出了一种烟气温度均匀化装置，其特征在于，所述装置包括：在烟道的第一横截面中的第一导热管道网络，所述第一导热管道网络中填充有相变介质；设置在所述烟道外部的压力控制器；和将所述第一导热管道网络和所述压力控制器流体连接的压力调节管，其中，所述压力控制器配置为经由所述压力调节管调节所述第一导热管道网络中所述相变介质的压力，使得所述相变介质的液‑气相变温度处于目标均匀化温度。本发明还提出了一种烟气温度均匀化的方法。本发明的装置和方法可以快速地使烟气温度均匀化。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝领域，具体涉及一种烟气温度均匀化装置和方法。

背景技术

选择性催化还原(SCR)法是一种普遍使用的烟气脱硝方法。来自例如燃煤锅炉的烟气与催化剂接触，其中的氮氧化物被还原成氮气和水。

化学反应的反应速率与烟气温度有密切关系。随着温度升高，氮氧化物的脱除率先增大后减小。此外，随着温度增加，NH3逃逸量不断降低，但SO₂转化率不断升高。因此，对于SCR工艺来说，温度不能过高，也不能过低。因此，需要维持烟气温度的稳定性。

然而，由于入口烟道截面较大，即使温度平均值在要求范围内，也不能保证在烟道横截面内温度分布的均匀性，即部分区域温度可能过高，同时部分区域温度可能过低。

目前，对于烟道中烟气温度的均匀性，一直缺乏相关的调节手段，制约了脱硝性能的进一步提升。

发明内容

本发明提供一种烟气温度均匀化装置，其特征在于，所述装置包括：

在烟道的第一横截面中的第一导热管道网络，所述第一导热管道网络中填充有相变介质；

设置在所述烟道外部的压力控制器；和

将所述第一导热管道网络和所述压力控制器流体连接的压力调节管，

其中，所述压力控制器配置为经由所述压力调节管调节所述第一导热管道网络中所述相变介质的压力，使得所述相变介质的液-气相变温度处于目标均匀化温度。

可选地，所述压力控制器通过改变相变介质的总体积调节压力。

可选地，所述压力控制器是具有活塞的腔室。

可选地，所述压力控制器通过改变相变介质的总量调节压力。

可选地，所述压力控制器包括：

从所述导热管道网络中接收相变介质的负压储罐；和

向所述导热管道网络中输入相变介质的正压储罐。

可选地，所述装置还包括：

在所述第一横截面下游的所述烟道的第二横截面中的第二导热管道网络，所述第二导热管道网络中填充有所述相变介质，并且所述第二导热管道网络与所述第一管道网络流体连通。

可选地，所述液-气相变温度在300℃至450℃之间。

可选地，所述相变介质在常压下的液-气相变温度在300℃至450℃之间。

可选地，所述相变介质选自汞、航空燃油或聚四氟乙烯。

本发明还提供一种烟气温度均匀化方法，所述方法包括：

在烟道的第一横截面中设置相变介质；

将相变介质的压力设置为使得所述相变介质的液-气相变温度处于目标均匀化温度，并且将相变介质的温度设置在所述液-气相变温度；以及

使烟气通过所述横截面，并且与所述相变介质发生热交换，从而使温度高于所述目标均匀化温度的烟气降温并且使温度低于所述目标均匀化温度的烟气升温；