一種用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統的制作方法

本實用新型涉及脫硝技術領域，具體涉及一種用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統。

背景技術：

高爐或鍋爐的煙氣中都含有氮氧化物(NO_x)，而氮氧化物是一種能造成大氣環境嚴重污染的氣體，其會在大氣中形成光化學煙霧或酸雨等，對人們的身體健康和財產都會造成極大的危害。目前脫除鍋爐煙氣中氮氧化物主要采用選擇性催化還原技術(SCR)，即利用還原劑與煙氣中的NO_x反應，生成無毒無污染的氮氣和水，以達到脫硝環保的目的。SCR技術中需要先將氨氣與煙氣混合后，再送入SCR反應器，目前常用的還原劑噴射器噴射還原劑，還原劑與煙氣混合，并利用煙氣的熱量生成氨氣，而后進入 SCR反應器脫除NO_x，但是上述工藝由于氨氣與煙氣的接觸時間短，往往會導致氨氣與煙氣混合不均勻，從而影響后續脫除NO_x的效果。

中國專利CN202021014U一種鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統，包括位于鍋爐外的還原劑溶液制備系統，與還原劑溶液制備系統連接的SNCR還原劑溶液供給及控制裝置；位于鍋爐爐膛出口處的SNCR還原劑溶液噴射器組，SNCR還原劑溶液噴射器組與SNCR還原劑溶液供給及控制裝置通過SNCR還原劑溶液管道連接；位于鍋爐尾部煙道內的SCR反應器，SCR 反應器內加載有SCR催化劑；還包括與還原劑溶液制備系統連接的位于鍋爐外的SCR還原劑溶液供給及控制裝置，位于鍋爐轉向室內的SCR還原劑溶液噴射器組，SCR還原劑溶液噴射器組與SCR還原劑溶液供給及控制裝置通過SCR還原劑溶液管道連接，其中，SCR還原劑溶液噴射器組與 SCR反應器之間的煙道上依次設有省煤器、靜態混合器、煙氣導流板、整流格柵。上述技術通過設置SNCR還原劑溶液噴射器組和SCR還原劑溶液噴射器組來實現還原劑與煙氣的混合，并通過靜態混合器、煙氣導流板、整流格柵實現氨氣與煙氣的混合，雖然上述技術解決了氨氣與煙氣混合不均勻的問題，但是采用兩組噴射器，增加了還原劑的用量，大大的增加了工藝的成本，而且靜態混合器、煙氣導流板、整流格柵不僅增加了設備的成本，而且也增大了設備的體積。

技術實現要素：

因此，本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術中的在SCR技術中混合氨氣或還原劑與煙氣的設備復雜造價高的缺陷，從而提供一種用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統。

一種用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統，包括，還原劑噴射器和設置于鍋爐尾部煙道內SCR反應器；還包括，

均勻噴氨裝置，設置于所述SCR反應器之前的所述鍋爐尾部煙道內；

旁路煙道，其入口位于所述均勻噴氨裝置之前，并與所述鍋爐尾部煙道相連通，其出口連接所述均勻噴氨裝置，所述還原劑噴射器設置于所述旁路煙道內。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，所述均勻噴氨裝置包括若干噴射單元，所述噴射單元包括至少一支噴射管。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，所述噴射單元包括若干同軸設置的噴射管，所述若干噴射管套設形成所述噴射單元，從外向內所述噴射管的長度逐漸增加，相鄰噴射管間具有空隙；

其中，相鄰噴射管之間通過金屬板連接。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，

所述旁路煙道在臨近其入口和出口處均設置有調節閥門。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，所述旁路煙道設置有膨脹節。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，所述還原劑噴射器還連接有還原劑計量分配裝置。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，

所述均勻噴氨裝置包括若干氣體噴射組，所述噴射組包括若干平行設置的噴射單元，相鄰氣體噴射組間形成一銳角。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，

所述均勻噴氨裝置還包括主管，所述主管設置在所述鍋爐尾部煙道中，與所述鍋爐尾部煙道的底部平行設置；

所述主管與所述旁路煙道的出口連接，所述若干氣體噴射組與所述主管連通；

其中，所述噴射單元與主管的夾角為90-270°。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，沿鍋爐煙氣的流動方向，所述鍋爐尾部煙道上依次設置有過熱器、省煤器和所述SCR反應器，所述旁路煙道的入口位于所述過熱器和所述省煤器之間，所述均勻噴氨裝置位于所述省煤器的后方。

優選的是，所述的用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統中，所述旁路煙道入口處設置有灰層擋板。

本實用新型中所述的均勻噴氨裝置可用于鍋爐旁路煙氣脫硝系統，也可代替常規噴氨格柵裝置用于常規SCR脫硝系統中，以及任何需要將至少兩種氣體混合均勻的系統中。

本實用新型技術方案，具有如下優點：

1.本實用新型提供的一種用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統，包括還原劑噴射器和設置于所述鍋爐尾部煙道內SCR反應器；均勻噴氨裝置，設置于所述SCR反應器之前的鍋爐尾部煙道內；旁路煙道，其入口位于所述均勻噴氨裝置之前，并與所述鍋爐尾部煙道相連通，其出口連接所述均勻噴氨裝置，所述還原劑噴射器設置于所述旁路煙道內；將均勻噴氨裝置與旁路煙道連通，使部分煙氣與先與還原劑混合后，再與剩余部分煙氣混合，不僅避免了一次混合中由于混合的氣量大導致的混合不均勻的問題，而且延長了還原劑與煙氣的混合時間，進一步起到的混合均勻的作用；本實用新型結構簡單，僅通過均勻噴氨裝置和旁路煙道就實現了還原劑與煙氣均勻混合，在保證還原劑與煙氣混合均勻的同時減小了設備的體積。

2.本實用新型提供的一種用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統，重點在于所述噴射單元包括若干同軸設置的噴射管，所述若干噴射管套設形成所述噴射單元，從外向內所述噴射管的長度逐漸增加，相鄰噴射管間具有空隙；氣體從噴射管之間的空隙通過，增加氣流擾動使氣體混合更加均勻。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的剖視圖；

圖2為本實用新型所述的噴射單元的結構示意圖；

圖3為本實用新型所述的均勻噴氨裝置的結構示意圖；

圖4為本實用新型所述的噴射單元的俯視圖。

附圖標記說明：

1-鍋爐尾部煙道； 2-過熱器； 3-省煤器；

4-旁路煙道； 5-均勻噴氨裝置； 6-SCR反應器；

7-還原劑噴射器； 8-調節閥門； 9-膨脹節；

10-灰層擋板； 11-還原劑計量分配裝置； 51-噴射單元；

52-主管； 511-噴射管； 512-噴射管；

513-噴射管； 514-金屬板；

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。

實施例

如圖1所示，一種用于鍋爐的具有均勻噴氨裝置的煙氣脫硝系統，包括：還原劑噴射器7和設置于鍋爐尾部煙道1內的SCR反應器6；均勻噴氨裝置5，設置于所述SCR反應器6之前的鍋爐尾部煙道1內；旁路煙道4，其入口位于所述均勻噴氨裝置5之前，并與所述鍋爐尾部煙道4相連通，其出口連接所述均勻噴氨裝置5，所述還原劑噴射器7設置于所述旁路煙道 4內。

鍋爐尾部煙氣部分進入旁路煙道后，與還原劑或氨氣與接觸，形成初步混合氣后，進入均勻噴氨裝置，由均勻噴氨裝置噴出，與剩余部分的煙氣混合；采用還原劑或氨氣與煙氣分步混合，避免了煙氣與還原劑或氨氣一次性混合中，由于煙氣的氣量大、流速快導致的混合不均勻的問題，而且延長了還原劑或氨氣與煙氣的混合時間，進一步起到的混合均勻的作用。

進一步的，如圖1和2所示，所述均勻噴氨裝置5包括若干噴射單元 51，所述噴射單元51包括至少一支噴射管。

進一步的，所述噴射單元51包括若干同軸設置的噴射管，所述若干個噴射管套設形成所述噴射單元51，本實施例中以三個噴射管套設為例，但本實用新型并不限于三個噴射管，如圖2所示，所述三個噴射管511、512、 513套設形成所述噴射單元51，從外向內所述噴射管的長度逐漸增加，相鄰噴射管間具有空隙；

相鄰噴射管之間通過金屬板514連接；在本實施例中，如圖4所示，噴射管511通過4塊金屬板(鋼板)514與噴射管512固定連接，噴射管 512通過4塊金屬板(鋼板)與噴射管513固定連接。

混合氣體從噴射管和噴射管之間中的空隙噴出，使得氣體在噴射管和噴射管之間中的空隙中碰撞，實現氣體的擾動，進一步達到了氣體混合均勻的效果，同時由于從外向內所述噴射管的長度逐漸增加，延長了氣路，從而使得氣體進一步混合均勻。

進一步的，如圖3所示，所述均勻噴氨裝置5包括若干氣體噴射組，任意噴射組包括若干平行設置的噴射單元51，相鄰氣體噴射組間形成一銳角。

進一步的，如圖3所示，所述均勻噴氨裝置5還包括主管52，所述主管52設置在所述鍋爐尾部煙道1中，與所述鍋爐尾部煙道1的底部平行設置；所述主管52與所述旁路煙道4的出口連接，所述若干氣體噴射組與所述主管52連通；其中，所述噴射單元51與主管52的夾角為90-270°。

進一步的，所述旁路煙道4在臨近其入口和出口處均設置有調節閥門8。

進一步的，所述旁路煙道4設置有膨脹節9。

進一步的，所述還原劑噴射器7還連接有還原劑計量分配裝置11。

進一步的，沿鍋爐煙氣的流動方向，所述鍋爐尾部煙道1上依次設置有過熱器2、省煤器3和所述SCR反應器6，所述旁路煙道4的入口位于過熱器2和所述省煤器3之間，所述均勻噴氨裝置5位于所述省煤器3的后方。

進一步的，所述旁路煙道4入口處設置有灰層擋板10。

本實用新型的工作原理為：

鍋爐煙氣由鍋爐尾部煙道的進氣口進入后，經過過熱器后，部分煙氣進入旁路煙道，部分煙氣通過省煤器，進入旁路煙道的煙氣與還原劑噴射器噴出的還原劑混合后，進入均勻噴氨裝置，由多個噴射管以及噴射管之間空隙中噴出，與通過省煤器的煙氣混合后，進入SCR反應器脫硝。

在實際的應用中，在制造整個均勻噴氨裝置之前先根據不同鍋爐爐型和均勻噴氨裝置所在位置的煙道尺寸大小，通過CFD流暢模擬出均勻噴氨裝置噴出的混合有還原劑或氨氣的煙氣在煙道中的覆蓋情況，選定噴射單元與主管的圓心形成的角度大小。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造的保護范圍之中。