喷氨装置、烟气脱硝装置

摘要

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种喷氨装置、烟气脱硝装置，喷氨装置包括喷氨管道，适于水平地设置在烟道内，喷氨管道的横截面呈矩形，且喷氨管道的横截面与烟道内烟气流动方向相垂直的边为短边，与烟道内烟气流动方向相平行的边为长边，喷氨管道的朝向烟气流动的面为迎风面；导流件，设置在喷氨管道的迎风面上；喷嘴，设置在喷氨管道上。在喷氨管道长度不变的前提下，喷氨管道的投影面积可以大大减小，对烟气的阻挡面积减小，既保证了系统的脱氨效率，有效减小系统阻力，又增加了传质的途径和面积，提高了脱氨效率。通过在喷氨管道的迎风面上设置导流件，可引导烟气的流动，避免烟气直接碰撞喷氨管道的迎风面，从而可减小迎风面的磨损。

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种喷氨装置、烟气脱硝装置。

背景技术

目前电厂进行新一轮的超低排放改造工程，涉及大量的烟气脱硝装置的改造与更换。改造或新建的脱硝反应器，都会在反应器的竖直段安装许多喷氨的装置，用于氨气的喷射，氨气在反应器内与烟气中的氮氧化物反应，将氮氧化物去除。现有的喷氨装置采用圆形钢管制作而成，并在圆管上开洞，交叉焊接不同角度的喷嘴，以实现氨气的喷射覆盖。

喷氨的管道在烟道内部并排平行布置，管道的投影面积几乎占据了整个烟道截面面积的一半，烟气可通过的有效截面减小，大大增加了系统的阻力和能耗。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的脱硝喷氨装置阻力较大的缺陷，从而提供一种可减小阻力的喷氨装置、烟气脱硝装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种喷氨装置，包括：

喷氨管道，适于水平地设置在烟道内，所述喷氨管道的横截面呈矩形，且所述喷氨管道的横截面与所述烟道内烟气流动方向相垂直的边为短边，与所述烟道内烟气流动方向相平行的边为长边，所述喷氨管道的朝向烟气流动的面为迎风面；

导流件，设置在所述喷氨管道的迎风面上；

喷嘴，设置在所述喷氨管道上。

可选地，所述导流件覆盖所述喷氨管道的迎风面。

可选地，所述导流件为角钢，包括第一倾斜面、第二倾斜面，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面相垂直。

可选地，所述第一倾斜面和/或所述第二倾斜面的底端延伸至所述喷氨管道的两侧。

可选地，所述长边与所述短边的长度比值为A，1＜A≤30。

可选地，所述喷嘴设置在所述喷氨管道的底部。

可选地，所述喷嘴在所述喷氨管道的底部两侧均匀交替设置。

可选地，所述喷嘴在所述喷氨管道的底部倾斜设置。

可选地，所述喷嘴的中心线与竖直平面之间的夹角为B，15°≤B≤50°。

本发明还提供一种烟气脱硝装置，包括所述的喷氨装置、烟道，所述喷氨管道水平地设在所述烟道内。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的喷氨装置，当喷氨管道安装在烟道内时，喷氨管道水平地设置在烟道内，喷氨管道的横截面的短边与烟道内烟气流动方向相垂直，长边与烟道内烟气流动方向相平行，在喷氨管道的矩形横截面面积与现有技术中圆形横截面面积相等的前提下，也即喷氨流量不变的情况下，由于短边与烟气流动方向相垂直，在喷氨管道长度不变的前提下，喷氨管道的投影面积为短边的长度与喷氨管道的长度的乘积，可以大大减小，对烟气的阻挡面积减小，既保证了系统的脱氨效率，有效减小系统阻力，又增加了传质的途径和面积，提高了脱氨效率。系统阻力的减小可以实现节能；脱氨效率的提高可以节省氨水的使用量。同时，矩形的喷氨管道的抗弯性能优于同截面的圆形管道，变形更小。通过在喷氨管道的迎风面上设置导流件，导流件可引导烟气的流动，避免烟气直接碰撞喷氨管道的迎风面，从而可减小迎风面的磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1中提供的喷氨装置的俯视图；

图2为图1所示的A－A处的剖视图。

附图标记说明：

1、喷氨管道；2、短边；3、长边；4、喷嘴；5、导流件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

目前电厂进行新一轮的超低排放改造工程，涉及大量的烟气脱硝装置的改造与更换。改造或新建的脱硝反应器，都会在反应器的竖直段安装许多喷氨的装置，用于氨气的喷射，氨气在反应器内与烟气中的氮氧化物反应，将氮氧化物去除。现有的喷氨装置采用圆形钢管制作而成，并在圆管上开洞，交叉焊接不同角度的喷嘴，以实现氨气的喷射覆盖。喷氨的管道在烟道内部并排平行布置，管道的投影面积几乎占据了整个烟道截面面积的一半，烟气可通过的有效截面减小，大大增加了系统的阻力和能耗。

为此，本实施例提供一种喷氨装置。在一个实施方式中，喷氨装置包括喷氨管道1、导流件5、喷嘴4。

其中，喷氨管道1适于水平地设置在烟道内，所述喷氨管道1的横截面呈矩形，且所述喷氨管道1的横截面与所述烟道内烟气流动方向相垂直的边为短边2，与所述烟道内烟气流动方向相平行的边为长边3，所述喷氨管道1的朝向烟气流动的面为迎风面；导流件5设置在喷氨管道1的迎风面上；喷嘴4设置在所述喷氨管道1上。

在本实施方式中，当喷氨管道1安装在烟道内时，喷氨管道1水平地设置在烟道内，结合图1和图2，图2中箭头指示的方向为烟道内烟气流动方向，喷氨管道1的横截面的短边2与烟道内烟气流动方向相垂直，长边3与烟道内烟气流动方向相平行，在喷氨管道1的矩形横截面面积与现有技术中圆形横截面面积相等的前提下，也即喷氨流量不变的情况下，由于短边2与烟气流动方向相垂直，在喷氨管道1长度不变的前提下，喷氨管道1的投影面积为短边2的长度与喷氨管道1的长度的乘积，可以大大减小，对烟气的阻挡面积减小，既保证了系统的脱氨效率，有效减小系统阻力，又增加了传质的途径和面积，提高了脱氨效率。系统阻力的减小可以实现节能；脱氨效率的提高可以节省氨水的使用量。同时，矩形的喷氨管道1的抗弯性能优于同截面的圆形管道，变形更小。图2中烟气流动方向为自上至下，喷氨管道1的上表面正对烟气流动，上表面为迎风面，通过在喷氨管道1的迎风面上设置导流件5，导流件5可引导烟气的流动，避免烟气直接碰撞喷氨管道1的迎风面，从而可减小迎风面的磨损。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，导流件5覆盖所述喷氨管道1的迎风面。在本实施方式中，由于导流件5覆盖在喷氨管道1的迎风面，可完全避免喷氨管道1的迎风面造成磨损。在其他可替换的实施方式中，可使导流件5仅覆盖喷氨管道1的部分迎风面。

在一个优选的实施方式中，所述导流件5为角钢，包括第一倾斜面、第二倾斜面，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面相垂直。具体的，角钢可焊接在喷氨管道1上。在本实施方式中，第一倾斜面和第二倾斜面可分别引导烟气的流动，且角钢为对称结构，两侧受力平衡稳定。在其他可替换的实施方式中，导流件5可包括对称地两个弧面，弧面可向外凸出或向内凸出。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，所述第一倾斜面和/或所述第二倾斜面的底端延伸至所述喷氨管道1的两侧。如图2所示，角钢在短边2上的投影的宽度大于短边2的宽度，在本实施方式中，可以使得烟气在流动过程中，减少与喷氨管道1的两个侧面的接触摩擦，延长了喷氨管道1的使用寿命。

具体的，首先根据工艺要求，计算喷氨管道1的横截面积，然后根据面积换算长边3和短边2的长度，根据需求确定长边3和短边2的比值，喷氨管道1可由钢板焊接形成，也可根据横截面积选择合适的冷轧矩形钢管。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，长边3与所述短边2的长度比值为A，1＜A≤30。在横截面积一定的前提下，A值越大，长边3越长，短边2越短，在保证喷氨管道1抗弯性能的前提下，优选采用A值较大的长边3与短边2。

在一个优选的实施方式中，A值为30。在一个可替换的实施方式中，A值为20或15。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，喷嘴4设置在所述喷氨管道1的底部。在本实施方式中，将喷嘴4设置在喷氨管道1的底部，可以将喷氨管道1内的氨水均喷出，避免喷氨管道1内有残留而造成氨水的浪费。在其他可替换的实施方式中，可将喷嘴4设在喷氨管道1的两侧，或者在喷氨管道1的两侧和底部均设置。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，所述喷嘴4在所述喷氨管道1的底部两侧均匀交替设置。在本实施方式中，将喷嘴4在喷氨管道1的底部两侧均匀交替设置，可以使氨水均匀的喷向烟道内，避免造成氨水的浪费。在其他可替换的实施方式中，可以使喷嘴4在喷氨管道1的底部两侧均匀对称设置。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，所述喷嘴4在所述喷氨管道1的底部倾斜设置。在本实施方式中，通过将喷嘴4在喷氨管道1的底部倾斜设置，使得喷氨的范围较广，从而可提高脱氨效率。在其他可替换的实施方式中，可以使喷嘴4在喷氨管道1的底部水平设置或者竖直设置，氨水通过喷嘴4水平地喷出火竖直地喷出。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，所述喷嘴4的中心线与竖直平面之间的夹角为B，15°≤B≤50°。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，所述喷氨管道1的位于所述烟道内的一端连接有连接件，所述连接件适于与所述烟道内的固定梁连接。在本实施方式中，连接件的设置便于与烟道内的固定梁连接。

具体在一个实施方式中，连接件为角钢。具体的，在喷氨管道1的端部焊接角钢，并在角钢上开孔，使角钢与固定梁通过螺栓连接。在其他可替换的实施方式中，连接件也可采用其他形状的结构。

实施例2

本实施例提供一种烟气脱硝装置，包括上述实施例中提供的喷氨装置、烟道，喷氨装置的喷氨管道1水平地设在所述烟道内。由于喷氨管道1的横截面的短边2与烟道内烟气流动方向相垂直，长边3与烟道内烟气流动方向相平行，在喷氨管道1的矩形横截面面积与现有技术中圆形横截面面积相等的前提下，也即喷氨流量不变的情况下，由于短边2与烟气流动方向相垂直，在喷氨管道1长度不变的前提下，喷氨管道1的投影面积可以大大减小，对烟气的阻挡面积减小，既保证了烟气脱硝装置的脱氨效率，有效减小烟气脱硝装置的阻力，又增加了传质的途径和面积，提高了脱氨效率。烟气脱硝装置阻力的减小可以实现节能；脱氨效率的提高可以节省氨水的使用量。

在一个优选的实施方式中，喷氨管道1设有多个，且在所述烟道内并排设置。在本实施方式中，多个喷氨管道1同时喷氨水，可确保脱氨效率，使烟道内烟气中的氮氧化物明显降低，对环境的污染较小。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。