專利名稱：帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的scr煙氣脫硝系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及能源環保技術，尤其涉及一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的 SCR煙氣脫硝系統。
背景技術：
氮氧化物是世界各國公認的大氣污染物之一。以氨為還原劑的選擇性催化還原 (SCR)煙氣脫硝技術是目前脫除煙氣中氮氧化物最有效的技術，在國內外得到了廣泛的應 用。其主要原理是在催化劑的作用下，還原劑氨與煙氣中的氮氧化物反應還原成生氮氣和 水，從而達到氮氧化物脫除的目的。還原劑氨和煙氣中氮氧化物的混合均勻程度是影響脫 硝效率的關鍵因素之一。在SCR脫硝系統中，還原劑氨由噴氨裝置噴入煙道與煙氣混合，為 了更好的使還原劑氨與煙氣中氮氧化物均勻混合，噴氨裝置一般采用多點噴射分區調節， 由于噴氨裝置上游煙道內煙氣流場分布不均勻，從而導致煙氣中氮氧化物的分布也很不均 勻，使得噴氨裝置在實際運行中的調節難度相當大。本發明人建立在長期從事煙氣脫硫脫 硝研究的基礎上，采用一種裝置和方法，實現了 SCR煙氣脫硝系統噴氨裝置上游流場的優 化，該裝置的結構簡單，制造安裝方便，能有效的優化流場，降低噴氨調節難度，并使得SCR 煙氣脫硝系統噴氨裝置下游的煙道及其內部件、反應器及其整流導流裝置的設計難度大大 降低，能夠大幅度提高SCR脫硝系統的脫硝效率，減少氨逃逸。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結 構的SCR煙氣脫硝系統。一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統包括鍋爐、省煤器、 煙道、多孔介質、噴氨裝置、SCR脫硝反應器、空氣預熱器、送風機、氨/空氣混合器、氨制備 裝置、稀釋風機、除塵器、脫硫裝置、引風機煙囪；鍋爐與省煤器、煙道、SCR脫硝反應器、空 氣預熱器、除塵器、脫硫裝置、引風機、煙囪依次相連接，送風機與空氣預熱器、鍋爐依次相 連接，煙道內設有噴氨裝置，氨制備裝置和稀釋風機與氨/空氣混合器、噴氨裝置依次相 連，在煙道內的噴氨裝置上游設有多孔介質，并布滿煙氣流通截面，煙氣通過多孔介質產生 的阻力小于450Pa。另一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統包括鍋爐、省煤 器、煙道、多孔介質、噴氨裝置、SCR脫硝反應器、空氣預熱器、送風機、氨/空氣混合器、氨制 備裝置、稀釋風機、除塵器、脫硫裝置、引風機煙囪；鍋爐與省煤器、除塵器、煙道、SCR脫硝 反應器、空氣預熱器、脫硫裝置、引風機、煙囪依次相連接，送風機與空氣預熱器、鍋爐依次 相連接，煙道內設有噴氨裝置，氨制備裝置和稀釋風機與氨/空氣混合器、噴氨裝置依次相 連，在煙道內的噴氨裝置上游設有多孔介質，并布滿煙氣流通截面，煙氣通過多孔介質產生 的阻力小于450Pa。另一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統包括鍋爐、省煤器、煙道、多孔介質、噴氨裝置、SCR脫硝反應器、空氣預熱器、送風機、氨/空氣混合器、氨 制備裝置、稀釋風機、除塵器、脫硫裝置、引風機煙 、氣-氣換熱器、加熱裝置；鍋爐與省煤 器、空氣預熱器、除塵器、脫硫裝置、氣-氣換熱器、加熱裝置、煙道、SCR脫硝反應器、氣-氣 換熱器、引風機、煙囪相連接，送風機與空氣預熱器、鍋爐依次相連接，煙道內設有噴氨裝 置，氨制備裝置和稀釋風機與氨/空氣混合器、噴氨裝置依次相連，在煙道內的噴氨裝置上 游設有多孔介質，并布滿煙氣流通截面，煙氣通過多孔介質產生的阻力小于450Pa。所述的多孔介質為金屬材料、非金屬材料或復合材料。所述的金屬材料為黑色金 屬、有色金屬和特種金屬材料。所述的非金屬材料為陶瓷、橡膠、纖維、玻璃。所述的復合材 料為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。本發明與現有技術相比具有的有益效果1)結構簡單，制造安裝方便；2)有效的優化了流場，降低了噴氨調節難度；3)大大降低了 SCR煙氣脫硝系統噴氨裝置下游的煙道及其內部件、反應器及其整 流導流裝置的設計難度；4)大幅度提高了 SCR脫硝系統的脫硝效率，減少了氨逃逸。
圖1是高塵布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統結構示 意圖；圖2是低塵布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統結構示 意圖；圖3是尾端布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統結構示 意圖；圖4是本發明的優化噴氨裝置上游流場的結構的俯視圖；圖5是高塵布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統中噴氨 裝置上游煙氣速度分布云圖；圖6是低塵布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統中噴氨 裝置上游煙氣速度分布云圖；圖7是尾端布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統中噴氨 裝置上游煙氣速度分布云圖；圖中鍋爐1、省煤器2、煙道3、多孔介質4、噴氨裝置5、SCR脫硝反應器6、空氣預 熱器7、送風機8、氨/空氣混合器9、氨制備裝置10、稀釋風機11、除塵器12、脫硫裝置13、 引風機14、煙囪15、氣-氣換熱器16、加熱裝置17。
具體實施例方式如圖1所示，帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系 統包括鍋爐1、 省煤器2、煙道3、多孔介質4、噴氨裝置5、SCR脫硝反應器6、空氣預熱器7、送風機8、氨/ 空氣混合器9、氨制備裝置10、稀釋風機11、除塵器12、脫硫裝置13、引風機14煙囪15 ’鍋 爐1與省煤器2、煙道3、SCR脫硝反應器6、空氣預熱器7、除塵器12、脫硫裝置13、引風機14、煙囪15依次相連接，送風機8與空氣預熱器7、鍋爐1依次相連接，煙道3內設有噴氨裝 置5，氨制備裝置10和稀釋風機11與氨/空氣混合器9、噴氨裝置5依次相連，在煙道3內 的噴氨裝置5上游設有多孔介質4，并布滿煙氣流通截面，多孔介質4由6mm厚黑色金屬碳 鋼材料加工而成，其開孔為均布的圓孔，孔徑為50mm，多孔介質4的開孔率為51%，煙氣通 過多孔介質4產生的阻力為150Pa，噴氨裝置5上游的煙氣流場經多孔介質的整流倒流作用 得到優化，達到均勻分布。如圖2所示，帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統包括鍋爐1、 省煤器2、煙道3、多孔介質4、噴氨裝置5、SCR脫硝反應器6、空氣預熱器7、送風機8、氨/ 空氣混合器9、氨制備裝置10、稀釋風機11、除塵器12、脫硫裝置13、引風機14煙囪15 ’鍋 爐1與省煤器2、除塵器12、煙道3、SCR脫硝反應器6、空氣預熱器7、脫硫裝置13、引風機 14、煙囪15依次相連接，送風機8與空氣預熱器7、鍋爐1依次相連接，煙道3內設有噴氨裝 置5，氨制備裝置10和稀釋風機11與氨/空氣混合器9、噴氨裝置5依次相連，在煙道3內 的噴氨 裝置5上游設有多孔介質4，并布滿煙氣流通截面，多孔介質4由IOOmm厚陶瓷材料 加工而成，其開孔為均布的方孔，孔徑為13mm，多孔介質4的開孔率為65%，煙氣通過多孔 介質4產生的阻力為120Pa，噴氨裝置5上游的煙氣流場經多孔介質的整流倒流作用得到優 化，達到均勻分布。如圖3所示，帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統包括鍋爐1、 省煤器2、煙道3、多孔介質4、噴氨裝置5、SCR脫硝反應器6、空氣預熱器7、送風機8、氨/空 氣混合器9、氨制備裝置10、稀釋風機11、除塵器12、脫硫裝置13、引風機14煙囪15、氣-氣 換熱器16、加熱裝置17 ；鍋爐1與省煤器2、空氣預熱器7、除塵器12、脫硫裝置13、氣-氣 換熱器16、加熱裝置17、煙道3、SCR脫硝反應器6、氣-氣換熱器16、引風機14、煙囪15相 連接，送風機8與空氣預熱器7、鍋爐1依次相連接，煙道3內設有噴氨裝置5，氨制備裝置 10和稀釋風機11與氨/空氣混合器9、噴氨裝置5依次相連，在煙道3內的噴氨裝置5上 游設有多孔介質4，并布滿煙氣流通截面，多孔介質4由20mm厚的橡膠和纖維復合材料加工 而成，其開孔為均布的圓孔，孔徑為20mm，多孔介質4的開孔率為45%，煙氣通過多孔介質4 產生的阻力小于200Pa，噴氨裝置5上游的煙氣流場經多孔介質的整流倒流作用得到優化， 達到均勻分布。如圖5所示，應用高塵布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝 系統中噴氨裝置5上游的煙氣速度分布非常均勻，從而使得噴氨裝置5在實際運行中的調 節難度大大降低，完全能夠達到預期效果。如圖6所示，應用低塵布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝 系統中噴氨裝置5上游的煙氣速度分布非常均勻，從而使得噴氨裝置5在實際運行中的調 節難度大大降低，完全能夠達到預期效果。如圖7所示，應用尾端布置的帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝 系統中噴氨裝置5上游的煙氣速度分布非常均勻，從而使得噴氨裝置5在實際運行中的調 節難度大大降低，完全能夠達到預期效果。
權利要求
一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統，包括鍋爐(1)、省煤器(2)、煙道(3)、多孔介質(4)、噴氨裝置(5)、SCR脫硝反應器(6)、空氣預熱器(7)、送風機(8)、氨/空氣混合器(9)、氨制備裝置(10)、稀釋風機(11)、除塵器(12)、脫硫裝置(13)、引風機(14)煙囪(15)；鍋爐(1)與省煤器(2)、煙道(3)、SCR脫硝反應器(6)、空氣預熱器(7)、除塵器(12)、脫硫裝置(13)、引風機(14)、煙囪(15)依次相連接，送風機(8)與空氣預熱器(7)、鍋爐(1)依次相連接，煙道(3)內設有噴氨裝置(5)，氨制備裝置(10)和稀釋風機(11)與氨/空氣混合器(9)、噴氨裝置(5)依次相連，其特征在于在煙道(3)內的噴氨裝置(5)上游設有多孔介質(4)，并布滿煙氣流通截面，煙氣通過多孔介質(4)產生的阻力小于450Pa。
2.一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統，包括鍋爐(1)、省煤器 (2)、煙道(3)、多孔介質(4)、噴氨裝置(5)、SCR脫硝反應器(6)、空氣預熱器(7)、送風機(8)、氨/空氣混合器(9)、氨制備裝置(10)、稀釋風機(11)、除塵器(12)、脫硫裝置(13)、引 風機(14)煙囪(15)；鍋爐(1)與省煤器(2)、除塵器(12)、煙道(3)、SCR脫硝反應器(6)、 空氣預熱器(7)、脫硫裝置(13)、引風機(14)、煙囪(15)依次相連接，送風機(8)與空氣預 熱器(7)、鍋爐⑴依次相連接，煙道(3)內設有噴氨裝置(5)，氨制備裝置(10)和稀釋風 機(11)與氨/空氣混合器(9)、噴氨裝置(5)依次相連，其特征在于在煙道(3)內的噴氨裝 置(5)上游設有多孔介質(4)，并布滿煙氣流通截面，煙氣通過多孔介質(4)產生的阻力小 于 450Pa。
3.一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統，包括鍋爐(1)、省煤器 (2)、煙道(3)、多孔介質(4)、噴氨裝置(5)、SCR脫硝反應器(6)、空氣預熱器(7)、送風機 (8)、氨/空氣混合器(9)、氨制備裝置(10)、稀釋風機(11)、除塵器(12)、脫硫裝置(13)、引 風機(14)煙囪(15)、氣-氣換熱器(16)、加熱裝置(17)；鍋爐⑴與省煤器(2)、空氣預熱 器(7)、除塵器(12)、脫硫裝置(13)、氣-氣換熱器(16)、加熱裝置(17)、煙道(3)、SCR脫 硝反應器(6)、氣-氣換熱器(16)、引風機(14)、煙囪(15)相連接，送風機(8)與空氣預熱 器(7)、鍋爐⑴依次相連接，煙道(3)內設有噴氨裝置(5)，氨制備裝置(10)和稀釋風機 (11)與氨/空氣混合器(9)、噴氨裝置(5)依次相連，其特征在于在煙道(3)內的噴氨裝置 (5)上游設有多孔介質(4)，并布滿煙氣流通截面，煙氣通過多孔介質(4)產生的阻力小于 450Pa。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫 硝系統，其特征在于所述的多孔介質(4)為金屬材料、非金屬材料或復合材料。
5.根據權利要求4所述的一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系 統，其特征在于所述的金屬材料為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
6.根據權利要求4所述的一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系 統，其特征在于所述的非金屬材料為陶瓷、橡膠、纖維、玻璃。
7.根據權利要求4所述的一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系 統，其特征在于所述的復合材料為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與 非金屬復合材料。
全文摘要
本發明公開了一種帶有優化噴氨裝置上游流場的結構的SCR煙氣脫硝系統。在SCR煙氣脫硝系統中裝有噴氨裝置的煙道內的噴氨裝置上游設有多孔介質，并布滿煙氣流通截面，煙氣通過多孔介質產生的阻力小于450Pa。煙氣流場通過該多孔介質的整流導流作用得到了優化。本發明的裝置具有以下優點1)結構簡單，制造安裝方便；2)有效的優化了流場，降低了噴氨調節難度；3)大大降低了SCR煙氣脫硝系統中噴氨裝置下游的煙道及其內部件、反應器及其整流導流裝置的設計難度；4)大幅度提高了SCR脫硝系統的脫硝效率，減少了氨逃逸。
文檔編號B01D53/56GK101829499SQ20101017614
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月18日 優先權日2010年5月18日
發明者余春江, 倪明江, 劉柏輝, 劉長東, 吳衛紅, 周勁松, 岑可法, 張涌新, 方夢祥, 施正倫, 王勤輝, 王樹榮, 程樂鳴, 胡達清, 鐘毅, 駱仲泱, 高翔 申請人:浙江大學;浙江天地環保工程有限公司