專利名稱：Scr法煙氣脫硝的噴氨格柵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種SCR法煙氣脫硝工藝及設(shè)備，特別是涉及一種SCR法煙氣脫 硝的噴氨格柵裝置，同樣適用于各種燃燒設(shè)備排放煙氣中的噴氨格柵裝置。
背景技術(shù)：
NO,的治理一直是世界大多數(shù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)，其所產(chǎn)生污染物更是造成我 國(guó)生態(tài)環(huán)境破壞的最大污染源之一，目前已經(jīng)成為了我國(guó)空氣污染治理的當(dāng)務(wù)之急。 對(duì)于N0X的治理，國(guó)內(nèi)外主要采用選擇性催化還原(SCR)法煙氣脫硝工藝，該工藝 脫硝效率高、無(wú)二次污染，廣泛應(yīng)用于各種燃燒設(shè)備中，其脫硝原理為采用NH3(液氨、氨水 或尿素分解的氨)作為還原劑，稀釋后噴入到脫硝反應(yīng)器入口煙道中，在通過(guò)催化劑層時(shí) 與煙氣中的N0X發(fā)生反應(yīng)生成無(wú)二次污染的N2和H20隨煙氣排放。對(duì)于SCR法煙氣脫硝工 藝，氨的噴入和混合是該脫硝工藝的核心技術(shù)之一，目前主要用于氨噴入和混合的方法主 要有噴氨格柵、靜態(tài)混合器和渦流混合器，其中噴氨格柵由于易于調(diào)節(jié)和混合效果好，較多 的用于SCR法脫硝工藝。目前普遍采用的噴氨格柵是將煙道截面分成20 40個(gè)等面積 的控制區(qū)域，每個(gè)區(qū)域有若干個(gè)噴射孔，每個(gè)分區(qū)的流量可根據(jù)煙氣中N0X濃度分布單獨(dú)調(diào) 節(jié)。噴氨格柵通常由金屬管束組成，在金屬管束上開有一定數(shù)量的小孔，金屬管束與煙氣的 流動(dòng)方向垂直，小孔的方向順著煙氣的流動(dòng)方向或與煙氣流動(dòng)方向成一定的角度，該角度 通常控制在90。以內(nèi)。為了防止煙塵對(duì)金屬束的磨損，也有金屬管束前增加防護(hù)板。這樣 對(duì)NH3與煙氣的混合有一定的促進(jìn)作用，但是由于此處的煙氣速度較高，也較大的增加了煙 氣阻力。另外采用金屬管束上開孔的噴氨格柵，由于小孔的噴射剛度較差，噴入的氨與煙氣 的混合效果較差，從而影響噴氨格柵的混合距離和脫硝效率。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)于此，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種SCR法煙氣脫硝的噴氨格柵裝置，使 噴入的氨與煙氣的混合效果較好，提高了脫硝效率。 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為一種SCR法煙氣脫硝的噴氨
格柵裝置，包括有由金屬管束組成的噴氨格柵，所述每一金屬管的徑向上設(shè)有噴嘴，所述噴
嘴與金屬管連通；所述噴嘴的開口方向與煙氣流動(dòng)方向之間的夾角為O。 90° 。 所述噴嘴的開口方向與煙氣流動(dòng)方向之間的夾角為30° 60° 。所述噴嘴的高度為60mm 300mm。所述相鄰金屬管的間距為300mm 800mm。 所述每根金屬管上設(shè)有若干個(gè)噴嘴，所述若干個(gè)噴嘴沿金屬管的軸向上等間距地 布置在金屬管上。所述相鄰噴嘴的沿金屬管軸向上的間距為120mm 600mm。 所述相鄰噴嘴在金屬管軸向上的投影是錯(cuò)開的。 所述噴氨格柵上設(shè)有若干個(gè)與金屬管平行設(shè)置的防磨板，所述每一防磨板與一金
3屬管固定連接。 所述防磨板的兩側(cè)設(shè)為矩形齒狀或梯形齒狀。 所述防磨板在煙氣流動(dòng)方向上投影的高度大于噴嘴在煙氣流動(dòng)方向上投影的高 度。所述防磨板兩側(cè)的齒寬為60mm 180mm。 所述防磨板設(shè)為角形板，所述角形板的夾角為90° 180° 。 所述相鄰噴嘴在金屬管軸向上的投影的夾角小于或等于角形板的夾角。 本實(shí)用新型噴氨格柵能有效地解決小孔噴氨剛度不夠，氨與煙氣混合效果差，以
及增加格柵防護(hù)板引起煙氣阻力大的問(wèn)題，有效降低煙氣阻力和混合距離，提高混合效果
和脫硝效率。 SCR法煙氣脫硝的噴氨格柵通常由一排或兩排管束組成，管束與煙氣流動(dòng)方向垂 直，并按等間距布置，在管束的每根管子上等間距的布置有若干噴嘴，噴嘴的開口方向與煙 氣流動(dòng)方向一致，也可與煙氣流動(dòng)方向成一定的夾角，夾角在0 90。之間取值，如果噴嘴 按夾角布置，則相鄰的兩個(gè)噴嘴以煙氣流動(dòng)方向?qū)ΨQ布置，噴嘴高度通常在60 300mm之 間。在噴氨管束迎煙氣側(cè)布置有防磨板，防磨板設(shè)計(jì)為矩齒形或梯齒形，齒形突出部分與管 束上的噴嘴對(duì)應(yīng)，齒高通常高出噴嘴的在格柵截面的投影高度5 10mm，齒寬通常在60 180mm之間。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型由于采用了新型格柵型氨噴入分布混合方式，有效 解決小孔噴氨剛度不夠，氨與煙氣混合效果差，以及常規(guī)的格柵防護(hù)板引起煙氣阻力大的 問(wèn)題，有效降低煙氣阻力，減小混合距離，提高混合效果，提高脫硝效率。

圖1為采用格柵型氨噴入分布混合裝置的SCR法煙氣脫硝工藝示意圖； 圖2為圖1中A向格柵型氨噴入分布混合裝置示意圖； 圖3為圖2中局部放大的鋸齒形防磨板示意圖； 圖4為梯齒形防磨板示意圖； 圖5為圖3的俯視圖； 圖6為角形防磨板示意圖。 圖中l(wèi)省煤器；2省煤器灰斗；3膨脹節(jié)；4調(diào)節(jié)閥；5噴氨格柵；6反應(yīng)器入口煙道 灰斗；7反應(yīng)器入口煙道；8導(dǎo)流板；9反應(yīng)器；10碎灰裝置；11整流層；12催化劑層；13催 化劑層；14預(yù)留催化劑層；15反應(yīng)器出口煙道；16空預(yù)器；17集箱；18格柵管束；19防磨
板；20噴嘴。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性， 不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何的限制作用。 需要說(shuō)明的是本實(shí)施例以電站燃煤鍋爐為例進(jìn)行說(shuō)明，但不限于應(yīng)用于其他燃 燒設(shè)備中。 如圖1所示的SCR法煙氣脫硝工藝流程示意圖，鍋爐燃燒后的煙氣從省煤器1排出后進(jìn)入脫硝反應(yīng)器入口煙道7，在省煤器出口布置有省煤器灰斗2和在反應(yīng)器入口煙道 拐彎處布置有反應(yīng)器入口煙道灰斗6，其目的是收集煙塵并排出煙氣系統(tǒng)防止煙塵對(duì)催化 劑以及脫硝裝置下游設(shè)備的磨蝕和堵塞。另外，為了吸收脫硝反應(yīng)器入口煙道和鍋爐的膨 脹，在脫硝反應(yīng)器入口煙道7上布置膨脹節(jié)3。氨氣/空氣的混合氣體(體積比在5%以 內(nèi))從脫硝反應(yīng)器入口的水平煙道上(如果水平段沒(méi)有空間也可布置在豎直煙道上)通過(guò) 噴氨格柵5噴入與煙氣混合，調(diào)節(jié)閥4可以根據(jù)煙氣分布的不均勻性分區(qū)調(diào)節(jié)噴入氨的量， 以使得噴入的氨量與煙氣中的N0X分布相匹配。氨氣與煙氣混合后的混合煙氣通過(guò)布置在 脫硝反應(yīng)器入口煙道7出口處和反應(yīng)器9入口處的導(dǎo)流板8進(jìn)行分布，使得混合煙氣通過(guò) 布置在反應(yīng)器9上部的碎灰裝置10和整流層11后能在首層催化劑層13入口達(dá)到均勻的 分布，提高催化劑的利用率和脫硝效率，降低氨逃逸。在混合煙氣依次通過(guò)催化劑層12、催 化劑層13和預(yù)留催化劑層14(對(duì)于新建機(jī)組通常預(yù)留)時(shí)，混合煙氣中的N0,與NH3反應(yīng) 生成N2和H20(氣態(tài))隨煙氣經(jīng)過(guò)反應(yīng)器出口煙道15進(jìn)入空預(yù)器16，最終依次經(jīng)過(guò)除塵、 脫硫后排放。 為了使噴入到反應(yīng)器入口煙道內(nèi)的氨/空氣的混合氣體能與煙氣中的N0X分布匹 配，如圖2所示，通常將噴氨格柵進(jìn)行分區(qū)布置，每三根或兩根噴氨管束用集箱17連接并用 調(diào)節(jié)閥4對(duì)其流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，格柵管束的間距在300 800mm之間。 為了降低噴氨格柵在煙道內(nèi)的阻力和提高噴氨混合效果，噴氨格柵也可按兩層布 置。為了防止噴氨格柵管束上噴嘴20的磨損和加強(qiáng)噴氨和煙氣的混合，并盡可能的降低噴 氨格柵在煙道內(nèi)的阻力，本實(shí)用新型提出了在噴氨管束上增加如圖3矩齒形或圖4梯齒形 防磨板19。圖3所示的防磨板的寬度a要大于噴嘴20在防磨板面上的投影高度的20 50mm，齒形或梯形的寬度c要大于噴嘴的直徑在60 180mm之間。噴嘴20的高度f(wàn)通常 在60 300mm之間，間距e通常在120 600mm之間。防磨板可以采用如圖5的平板式和 圖6的角型板式，角形板式的夾角13通常在90 180°之間，格柵管束上的噴嘴的夾角a 通常在0 180°之間，并同時(shí)要求P > a 。 以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾 也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種SCR法煙氣脫硝的噴氨格柵裝置，包括有由金屬管束組成的噴氨格柵，其特征在于所述每一金屬管的徑向上設(shè)有噴嘴，所述噴嘴與金屬管連通；所述噴嘴的開口方向與煙氣流動(dòng)方向之間的夾角為0°～90°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述噴嘴的開口方向與煙氣流 動(dòng)方向之間的夾角為30。 60° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述噴嘴的高度為60mm 300mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述相鄰金屬管的間距為300mm 800mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述每根金屬管上設(shè)有若干個(gè) 噴嘴，所述若干個(gè)噴嘴沿金屬管的軸向上等間距地布置在金屬管上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述相鄰噴嘴的沿金屬管軸向上的間距為120mm 600mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述相鄰噴嘴在金屬管軸 向上的投影是錯(cuò)開的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述噴氨格柵上設(shè)有若干個(gè)與 金屬管平行設(shè)置的防磨板，所述每一防磨板與一金屬管固定連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述防磨板的兩側(cè)設(shè)為矩形齒 狀或梯形齒狀。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述防磨板在煙氣流動(dòng)方向上 投影的高度大于噴嘴在煙氣流動(dòng)方向上投影的高度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述防磨板兩側(cè)的齒寬為60mm 180mm。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述防磨板設(shè)為角形板，所述角形板的夾角為90° 180° 。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴氨格柵裝置，其特征在于所述相鄰噴嘴在金屬管軸向 上的投影的夾角小于或等于角形板的夾角。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種SCR法煙氣脫硝的噴氨格柵裝置，包括有由金屬管束組成的噴氨格柵，所述每一金屬管的徑向上設(shè)有噴嘴，所述噴嘴與金屬管連通；所述噴嘴的開口方向與煙氣流動(dòng)方向之間的夾角為0°～90°。本實(shí)用新型采用噴氨格柵對(duì)噴入到脫硝反應(yīng)器入口煙道中的氨氣/空氣混合氣體進(jìn)行分布，并根據(jù)反應(yīng)器入口煙道中的NOx濃度的高低進(jìn)行氨噴入分布的調(diào)整，使得煙氣中的NOx與噴入的NH3充分混合，可有效提高NH3與煙氣的混合效果和脫硝反應(yīng)效率。本實(shí)用新型的格柵型氨噴入分布混合裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、混合阻力低、分布效果好、不易積灰、可有效保護(hù)噴氨格柵噴嘴的磨損，減少脫硝反應(yīng)器入口氨與煙氣的混合距離，提高了脫硝催化劑的利用率，降低脫硝反應(yīng)器的高度，降低了煙氣脫硝系統(tǒng)阻力，由此較大的降低了煙氣脫硝的單位成本。
文檔編號(hào)B01D53/86GK201454414SQ20092011041
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者呂同波, 張兵兵, 張國(guó)新, 李建瀏, 王淑榮, 胡永鋒, 陳鵬, 陶愛(ài)平 申請(qǐng)人:華電環(huán)保系統(tǒng)工程有限公司