一種用于scr脫硝系統的噴氨格柵裝置及其系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于煙氣脫硝設備制造的技術領域，具體涉及一種用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置及其系統。
【背景技術】
[0002]氮氧化物（NOx)包括多種化合物，例如，燃燒產生的一氧化二氮（N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)和四氧化二氮(N2O4)等。除二氧化氮(NO2)以外，其他氮氧化物均不穩定，遇到光、濕或熱變成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮進一步變成二氧化氮。通常脫硝系統中接觸的是幾種氣體混合物，主要為一氧化氮和二氧化氮，并以二氧化氮為主。
[0003]選擇性催化還原法(SCR)脫硝技術以其脫除效率高，還原劑用量少，成為目前催化還原煙氣脫硝技術中應用最多的技術。SCR脫硝原理是利用NH3和催化劑于200-450°C下，將NOx還原為他來減少氮氧化物(NOx)排放的技術。煙氣脫硝效果有兩個重要指標:高脫硝效率和低投資成本。通常脫硝效率與催化劑的體積相關，而催化劑成本是脫硝裝置投資成本的重要組成部分。故充分發揮有限體積的催化劑效能，在較低氨逃逸的前提下，實現較高的脫硝效率成為SCR脫硝系統關鍵因素，可通過下面兩個方法實現:一是煙氣與NH3充分混合;二是按進入反應區的NOx濃度及去除率嚴格控制NH3的噴入量。
[0004]例如：圖I為一個電站鍋爐典型的SCR脫硝系統，經過制氨系統出來的稀氨氣體通過噴氨格柵注入到省煤器與SCR反應器的連接煙道內，通過靜態混合器與煙氣中的NOx混合后進入SCR反應器進行催化還原反應。從噴氨截面至催化劑表層的距離稱為混合距離，在同等混合強度下，混合距離越小，單位面積內所需的噴氨點就越多；當混合距離減到一定程度時，所需的噴氨點數迅速增加，在已建鍋爐機組進行脫硝改造工程中，常常因為預留空間不足而影響混合距離的設計，增加了設備成本和設計施工難度。
[0005]中國專利文獻CN101829498 A公開了一種噴氨格柵及其設計方法，該噴氨格柵部分置于煙道內，所述噴氨格柵包括若干噴氨支管，所述噴氨支管設有氨噴射段和氨氣輸送段，其中氨噴射段位于煙道內，氨氣輸送段位于煙道外，氨噴射段設有若干噴射孔，其特征在于:至少有兩對相鄰的噴氨支管的間距不等，且至少有兩個氨噴射段的長度不等，該傳統噴氨格柵(AIG)的噴射孔，對于尿素制氨工藝，經常發生堵塞問題；另外，噴氨格柵(AIG)入口稀氨氣的壓力需要比較高，噴氨格柵(AIG)小噴嘴的阻力較大;噴氨格柵(AIG)母管支管眾多，設計施工困難。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于解決現有技術中噴氨格柵及靜態混合器占用空間大，混合距離受限，為增大混合距離投資成本高，以及噴氨格柵(AIG)的噴射孔因尿素制氨工藝堵塞及阻力大的問題，進而提供了一種用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置。
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：
[0008]本實用新型所提供的用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置，包括噴氨格柵本體，還包括內部中空且封閉的氨氣分散器，所述噴氨格柵本體設置于所述氨氣分散器的內部，且所述氨氣分散器的側壁上設置有適于氨氣擴散的開孔。
[0009]上述用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置中，所述氨氣分散器為楔形，所述楔形的側壁上開有若干適于氨氣擴散的開孔。
[0010]進一步地，所述楔形變截面的粗端為圓弧形。所述楔形變截面為沿所述楔形的長度方向垂直切割后而得到的截面，所述楔形的長度方向為沿所述楔形的粗端向細端所指的方向。
[0011 ]所述噴氨格柵本體包括若干氨氣噴射管，若干所述氨氣噴射管沿所述楔形的長度方向并列設置，且所述氨氣噴射管的長度從所述楔形的粗端向細端依次增長。
[0012]所述氨氣噴射管上設有若干噴嘴，若干所述噴嘴沿所述氨氣噴射管的軸向布置。
[0013]所述氨氣噴射管與所述楔形的變截面平行。
[0014]所述氨氣噴射管上相鄰的噴嘴在所述氨氣噴射管軸向上的投影是錯開的。
[0015]所述若干個氨氣噴射管中，相鄰兩氨氣噴射管上的相鄰噴嘴彼此沿氨氣噴射管徑向或軸線錯開。
[0016]所述開孔為允許所述第二氣體流(氣流B)進入煙道中的任意形狀，如:長方形或圓形等。
[0017]本實用新型進一步提供了一種用于SCR脫硝的系統。
[0018]所提供的用于SCR脫硝的系統，包括設置于鍋爐煙道內的上述噴氨格柵裝置，楔形的所述氨氣分散器的變截面與鍋爐煙氣的流動方向垂直，其粗端位于迎煙氣側，細端位于背煙氣側，煙氣先流過粗端，與從所述氨氣分散器側壁開孔流出的第二氣體流混合。
[0019]上述用于SCR脫硝的系統中，鍋爐煙道內設置有多個所述噴氨格柵裝置，其并排平行布置于煙道內，所述氨氣分散器的迎煙氣側的高度與所述煙道的高度一致。
[0020]所述噴氨格柵裝置中的氨氣噴射管與氨管道相連通，在氨氣噴射管與氨管道之間設置控制閥，所述氨管道與供氨裝置相連接，通過供氨裝置為每個噴射管提供氨。
[0021]本發明技術方案，具有如下優點：
[0022]I)本發明提供的用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置，通過氨氣分散器上的若干側壁孔和設置于其內的噴氨格柵本體，與原SCR脫硝系統中的布置形式相比，增大了煙氣和氨混合氣的混合距離，或同等混合距離的情況下可縮短煙道長度，減少煙道投資成本，減少了氨氣噴射管上的噴嘴數量，無需靜態混合器，即可達到靜態混合器所起的效果，節約了空間和降低了設備成本;進一步地實現了煙道中的煙氣交叉分布，以減少熱梯度;再者，通過設置氨氣分散器降低了噴射管上的噴嘴的阻力（因為噴射管上的噴嘴可以比常規的噴氨格柵噴嘴大，從而使阻力減小），且能產生有利于噴射的差壓，避免噴嘴堵塞，無需過多噴射管(避免噴氨格柵(AIG)母管支管眾多），設計施工簡單。
[0023]2)本發明提供的用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置，進一步采用楔形和楔形變截面的粗端為圓弧形的流線外形，最大限度地減少煙道系統壓力損失。
[0024]3)本發明提供的用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置，通過所述噴氨格柵本體包括若干氨氣噴射管，若干所述氨氣噴射管沿所述楔形的長度方向并列設置，且所述氨氣噴射管的長度從所述楔形的粗端向細端依次增長。通過如此設置，可以使所述楔形的細端處從氨氣噴射管噴射的氨混合氣體更有利于流向側面開孔，更容易迅速地與煙氣混合。
[0025]4)本發明提供的用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置，通過所述氨氣噴射管上相鄰的噴嘴在所述氨氣噴射管軸向上的投影是錯開的，所述若干個氨氣噴射管中，相鄰兩氨氣噴射管上的相鄰噴嘴彼此沿氨氣噴射管徑向或軸線錯開，通過這樣設置，使氨氣噴射管噴射氨氣更均勻，利于與煙氣更均勻的混合。
[0026]5)本發明提供的用于SCR脫硝的系統，通過采用所述用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置，達到了上述1)-3)的優點，提高了用于SCR脫硝的效果。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發明【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發明的一些實施方式，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。
[0028]圖I為一個電站鍋爐典型的SCR脫硝系統的示意圖。
[0029]圖2為用于SCR脫硝系統的噴氨格柵裝置中氨氣分散器的示意圖。
[0030]圖3為設置于煙道中的噴氨格柵裝置的結構示意圖。
[0031]附圖標記說明：
[0032]A-制氨系統;B-噴氨格柵(AIG); C-靜態混合器;D-整流器;E-SCR反應器；I-氨氣分散