一種適用于煙道式脫硝反應(yīng)器的一體式氨注射混合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氨注射混合器，具體涉及一種適用于煙道式脫硝反應(yīng)器的一體式氨注射混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，能源消耗逐年遞增，伴隨而來的大氣污染問題漸漸凸顯并成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。其中氮氧化物(NOx)作為三大主要大氣污染物之一，危害巨大。因此國家出臺了相關(guān)的政策法規(guī)來限值火電廠鍋爐的NOx排放。如火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2011)，要求現(xiàn)役火力發(fā)電鍋爐在2014年7月I日之前滿足NOx排放100mg/m3的排放限值要求。2014年國家發(fā)展和改革委員會、環(huán)境保護(hù)部、國家能源局聯(lián)合發(fā)布“關(guān)于印發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》的通知”。要求東部地區(qū)(遼寧、北京、天津、河北、山東、上海、江蘇、浙江、福建、廣東、海南等11省)新建燃煤發(fā)電機(jī)組NOx排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值(即50mg/m3)，中部地區(qū)(黑龍江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)新建機(jī)組原則上接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組排放限值，鼓勵西部地區(qū)新建機(jī)組接近或達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值。目前我國現(xiàn)役的大部分火力發(fā)電鍋爐都通過脫硝改造達(dá)到了出口 NOx排放100mg/m3的限值要求，許多沒有改造的燃?xì)鈅蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐的NOx排放也能達(dá)到lOOmg/m3的排放限值要求?？梢灶A(yù)見，對于鍋爐NOx排放的限值要求會越來越嚴(yán)格。對于燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐的脫硝改造，比較適合的方式是在余熱鍋爐溫度合適的換熱模塊之間安裝催化劑，在催化劑之前合適的空間中安裝氨注射格柵和靜態(tài)混合器。由于余熱鍋爐的空間比較小，不適合將煙氣引出設(shè)置反應(yīng)器，只能安裝煙道式反應(yīng)器。在這種情況下，氨注射格柵與催化劑之間的距離非常有限，通常只有5?7m，同時也沒有足夠的空間來安裝靜態(tài)混合器。在這種情況下，使用傳統(tǒng)的氨注射格柵通常很難使噴入的氨氣與煙氣中的NOx在這么短的距離內(nèi)混合均勻。
[0003]傳統(tǒng)的噴氨格柵有線性控制式和分區(qū)控制式噴氨格柵。線性控制式噴氨格柵由煙道截面上一系列呈線性排列的有若干個噴嘴的管子組成，各管子的流量可以單獨(dú)調(diào)節(jié)來匹配各部位NOx的含量；分區(qū)控制式噴氨格柵是把煙道截面分成20?30個大小相同的區(qū)域，各區(qū)域設(shè)置若干個噴孔，各分區(qū)流量單獨(dú)調(diào)節(jié)，以便獲得均勻的氨氮摩爾分布。傳統(tǒng)的噴氨格柵噴嘴數(shù)量多、直徑小，在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時，由于煙氣流速較低，易發(fā)生噴嘴堵塞現(xiàn)象，造成氨噴射不均勻，直接影響脫硝效率。此外這種噴氨格柵系統(tǒng)調(diào)節(jié)復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)較困難。
[0004]一種典型的噴氨格柵是渦流混合器式噴氨格柵。該噴氨格柵是在噴嘴的上游設(shè)置某種形狀的元件(通常為三角形表面或圓盤表面)，使煙氣流經(jīng)此元件后在背面產(chǎn)生渦流，利用渦流的作用加劇由噴嘴噴出的氨/空氣混合氣與煙氣的混合。該噴氨格柵噴嘴直徑大，數(shù)量少，能有效的防止噴嘴堵塞。但是該噴氨格柵完全依賴渦流混合原理，在氨噴入的初始階段，混合特性很差，混合均勻所需的距離較長，需要L/D = 1.5-3的幾何尺寸，這在很多應(yīng)用場合是不能滿足的。
[0005]另一種典型的噴氨格柵是整體旋流和局部渦流相結(jié)合的花瓣型噴氨格柵。該噴氨格柵由4?6個小支管組成，氨氣和空氣的混合氣體從小支管中沿平行于煙氣流動方向噴出，在每個小支管噴嘴的上游設(shè)置有一個圓盤，相鄰的圓盤呈一定角度布置，使煙氣通過圓盤時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而加劇NOx與順3的混合。這種噴氨格柵綜合了渦流混合和旋流擾動的作用，縮短了 NOx與MV混合均勻所需要的距離。但是相對于余熱鍋爐煙道式反應(yīng)器有限的混合空間來說，花瓣型噴氨格柵的混合距離仍然不夠。
[0006]可以看出，傳統(tǒng)的噴氨格柵的混合距離相對較長，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不適宜作為余熱鍋爐或燃煤鍋爐煙道式反應(yīng)器的噴氨格柵。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種適用于煙道式脫硝反應(yīng)器的一體式氨注射混合器，該混合器可應(yīng)用于余熱鍋爐及燃煤鍋爐煙道式反應(yīng)器中，并且結(jié)構(gòu)簡單，混合距離短。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述的適用于煙道式脫硝反應(yīng)器的一體式氨注射混合器包括母管、氨空氣混合氣分配集箱及若干支管；
[0009]所述母管的出口與氨空氣混合氣分配集箱的入口相連通，各支管沿軸向依次固定在氨空氣混合氣分配集箱的側(cè)面，各支管中部的入口與氨空氣混合氣分配集箱側(cè)面的出口相連通，各支管的兩端為封閉式結(jié)構(gòu)，各支管兩端的側(cè)面開設(shè)有若干通孔，各支管兩端的側(cè)面均套接有導(dǎo)流葉片；
[0010]同一個支管上的兩個導(dǎo)流葉片位于支管兩端的通孔之間；導(dǎo)流葉片與通孔沿?zé)煔饬魍ǖ姆较蛞来畏植?；?dǎo)流葉片與煙氣的流動方向相交；
[0011]所述氨空氣混合氣分配集箱的直徑大于母管的直徑及支管的直徑。
[0012]所述導(dǎo)流葉片包括中部結(jié)構(gòu)，中部結(jié)構(gòu)的側(cè)面設(shè)有若干連接板，各連接板的同一側(cè)設(shè)有向下延伸的葉片。
[0013]所述各葉片與連接板之間的夾角為45° -60°。
[0014]所述連接板的數(shù)量為4個，連接板與中部結(jié)構(gòu)組成了一個十字式結(jié)構(gòu)。
[0015]所述母管上設(shè)有閥門。
[0016]所述支管一端側(cè)面上通孔的數(shù)量為4-8個。
[0017]支管一端的各通孔沿周向均勻分布；
[0018]各支管為凹形結(jié)構(gòu)。
[0019]所述支管的數(shù)量為8-10個。
[0020]所述氨空氣混合氣分配集箱內(nèi)腔的體積大于10倍支管內(nèi)腔的體積；
[0021]所述氨空氣混合氣分配集箱內(nèi)腔的體積大于10倍母管內(nèi)腔的體積。
[0022]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0023]本實(shí)用新型所述的適用于煙道式脫硝反應(yīng)器的一體式氨注射混合器在使用時，導(dǎo)流葉片與煙氣的流動方向相交，煙氣在遇到導(dǎo)流葉片時，由于氨空氣混合氣分配集箱的直徑大于母管的直徑及支管的直徑，煙氣在母管的背面形成大的渦流區(qū)，同時導(dǎo)流葉片使煙氣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，氨氣和空氣的混合氣體從通孔中以按垂直煙氣流動的方向噴入到煙氣中，這種渦流、旋流和垂直于煙氣多點(diǎn)噴出的綜合作用極大的加劇了氨氣和空氣的混合氣體與煙氣的混合，非常有效的縮短氨均勻擴(kuò)散到煙氣中的距離，并且結(jié)構(gòu)簡單，可應(yīng)用于余熱鍋爐及燃煤鍋爐煙道式反應(yīng)器中。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型中支管3的機(jī)構(gòu)示意圖。
[0026]其中，I為母管、2為氨空氣混合氣分配集箱、3為支管、4為通孔、5為導(dǎo)流葉片、6