一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于選擇性催化還原脫硝技術(shù)的整流格柵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煙氣脫硝方法包括選擇性催化還原(SCR)技術(shù)、選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)、SNCR/SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)，以及液體吸收法、微生物吸收法、活性炭吸附法、電子束法等。目前應(yīng)用最廣、最有效的煙氣脫硝主流技術(shù)是SCR技術(shù)，其脫硝效率在80%以上。
[0003]選擇性催化還原法的主要原理是利用氨作為還原劑與煙氣中的氮氧化物在催化劑的作用下發(fā)生氧化還原發(fā)應(yīng)，生成氮氣和水，其主要SCR脫硝工藝流程是:氨氣由噴氨格柵噴射入煙道，與排出的煙氣經(jīng)過混合格柵在煙道中經(jīng)過充分混合后進入SCR脫硝反應(yīng)器，在催化劑的作用下，氮氧化物被還原成氮氣。SCR脫硝設(shè)備冷模試驗結(jié)果表明:現(xiàn)有的脫硝裝置催化劑層為多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)，材質(zhì)較脆弱，易受與流通方向不一致的高速煙氣和灰飛顆粒物的沖蝕，導(dǎo)致催化劑層的材質(zhì)結(jié)構(gòu)破碎和堵塞。并且，溫度在高負(fù)荷(400°C )以上時，煙氣飛灰中含有重金屬汞、鉻、鉛等的顆粒物撞擊催化劑層壁面，會粘附在催化劑表面，導(dǎo)致催化劑中毒。SCR脫硝系統(tǒng)流場中煙氣速度矢量方向與飛灰顆粒物的速度矢量方向的控制難度較大，一般只能勉強達到工藝設(shè)計指標(biāo)，即煙氣速度矢量方向與豎直流通方向夾角小于10°。目前，工程設(shè)計中常用的整流格柵是由正方形鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成的陣列格柵。
[0004]專利CN204017665U公開了一種脫硝反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，所述的反應(yīng)器本體沿?zé)煔饬鲃臃较蛞来卧O(shè)有煙氣入口、整流裝置、催化劑層和煙氣出口，所述的整流裝置為多個分別平行設(shè)置的隔柵板a和隔柵板b縱橫交錯固定并形成多個矩形或平行四邊形的整流通道，且所述的隔柵板a與隔柵板b的交匯處為固定連接;所述整流裝置直接與反應(yīng)器的內(nèi)側(cè)壁固定連接。然而該裝置由于整流裝置整體采用相同的隔柵設(shè)計，在靠近反應(yīng)器邊緣的局部位置流場偏差較大。
[0005]文獻“脫硝反應(yīng)器煙氣整流格柵流場數(shù)值模擬研究”(《熱力發(fā)電》，第38卷第11期，2009年11月)探討了整流格柵對反應(yīng)器流場分布的影響，給出了每個正方形格柵單元的間距，格柵長度以及與豎直軸(煙氣流通方向)偏角的推薦方案，但是該文沒有從保護催化劑層的角度改進整流格柵的各參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，也沒有提出煙氣飛灰顆粒物通過整流格柵對催化劑層沖蝕的CFD定量計算。
[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種用于脫硝技術(shù)整流格柵裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種用于脫硝技術(shù)整流格柵裝置，以解決靠近反應(yīng)器邊緣的局部位置流場偏差較大的問題。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種用于脫硝技術(shù)整流格柵裝置，包括支撐架，第一整流格柵，第二整流格柵，所述支撐架的靠近進口煙道側(cè)依次設(shè)置第一整流格柵和第二整流格柵，所述第一整流格柵和第二整流格柵均包括整流格柵單元，所述第一整流格柵的整流格柵單元的軸向高度從靠近進口煙道側(cè)線性遞增，所述第二整流格柵的整流格柵單元軸向高度相同。
[0009]在本發(fā)明的實施方式中，所述的第一整流格柵長為1.0-1.5m，優(yōu)選長為1.2m。
[0010]在本發(fā)明的實施方式中，所述的第二整流格柵長為8.0-10.0m，優(yōu)選長為9.6m。
[0011]在本發(fā)明的實施方式中，所述的第一整流格柵的整流格柵單元間距為40-100mm，優(yōu)選為60-90mm。
[0012]在本發(fā)明的實施方式中，所述的第二整流格柵的整流格柵單元間距為60-120mm，優(yōu)選為60_90mm，更優(yōu)選為90mm。
[0013]在本發(fā)明的實施方式中，所述第一整流格柵的整流格柵單元的線性遞增角度為8-15。，優(yōu)選為10°。
[0014]在本發(fā)明的實施方式中，所述的支撐架為由多排多列組成的鋼結(jié)構(gòu)支撐架。
[0015]在本發(fā)明的實施方式中，所述整流格柵單元間隙之間安裝有密封元件。優(yōu)選的，所述密封元件上部呈箭頭狀且箭頭的朝向與煙氣流向相對。
[0016]在本發(fā)明的實施方式中，所述整流格柵單元通過垂直于格柵單元表面的鋼板連接著所述支撐架。
[0017]在本發(fā)明的實施方式中，所述第一整流格柵和第二整流格柵及所述密封元件的材質(zhì)均為金屬材料。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該新型結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省材料，均布催化劑上層流場，延長催化劑壽命、提高脫硝效率。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的用于脫硝技術(shù)整流格柵裝置安裝和使用位置示意圖；
圖2為本發(fā)明的用于脫硝技術(shù)整流格柵裝置零件結(jié)構(gòu)示意圖；
其中，1-支撐架、2-第一整流格柵、3-第二整流格柵、4-格柵單元、5-密封元件；
圖3為整流隔柵改進前后對煙氣速度的影響實驗結(jié)果(其中D為整流格柵單元間距)；
圖4為本發(fā)明最優(yōu)方案時反應(yīng)器內(nèi)各高度截面的速度分布；
圖5為本發(fā)明最優(yōu)方案時反應(yīng)器內(nèi)個高度截面的最大煙氣入射角。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]實施例1
如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的脫硝技術(shù)整流格柵裝置安裝于SCR反應(yīng)器上部，該一種用于脫硝技術(shù)整流格柵裝置，包括一具多排多列的鋼結(jié)構(gòu)柱體構(gòu)成的支撐架1，第一整流格柵2，第二整流格柵3，所述支撐架4的靠近進口煙道側(cè)安裝第一整流格柵2，依次再安裝所述第二整流格柵3，所述第一整流格柵I和第二整流格柵2包括多排多列組成的整流格柵單元4，所述第一整流格柵2的整流格柵單元4的軸向高度設(shè)置成線性遞增，所述第二整流格柵3的整流格柵單元4軸向高度一致，所述整流格柵單元4間隙之間安裝有密封元件5。
[0022]所述第一整流格柵2線性遞增的格柵單元4的數(shù)目為具有10個，所述格柵單元4通過四個垂直于格柵單元4表面的鋼板連接著所述支撐架I，所述密封元件5上部呈箭頭狀且箭頭的朝向與煙氣流向相對，所述第一整流格柵I和第二整流格柵3及所述密封元件5的材質(zhì)均為金屬材料。
[0023]本發(fā)明所述的脫硝技術(shù)整流格柵裝置工作過程如下:從煙氣入口流入的煙氣通過整流格柵調(diào)整優(yōu)化調(diào)整后均勻進入反應(yīng)器，依次流進催化劑層，在催化劑的作用下發(fā)生還原反應(yīng)，將煙氣當(dāng)中的NO2還原成N2，實現(xiàn)SCR的脫硝過程。
[0024]實施例2
I)脫硝煙道煙氣流動特性實驗研究
根據(jù)現(xiàn)有的工程項目，利用Fluent工程流體力學(xué)軟件對煙道中煙氣流動特性進行數(shù)值模擬分析。流場特性分析是脫硝煙氣系統(tǒng)設(shè)計的核心部分，包括煙氣速度分布和入射角度的分析。
[0025]2)整流格柵裝置的設(shè)計
根據(jù)數(shù)值模擬分析的結(jié)果-煙氣分布速度和煙氣入射角度，通過調(diào)整格柵間距和傾斜角度優(yōu)化第一層催化劑入口的速度分布場和入射角度，保證流速偏差小，入射角度小。
[0026]3)測試結(jié)果
圖3為整流隔柵改進前后對煙氣速度的影響實驗結(jié)果;圖4為本發(fā)明最優(yōu)方案時反應(yīng)器內(nèi)各高度截面的速度分布；圖5為本發(fā)明最優(yōu)方案時反應(yīng)器內(nèi)個高度截面的最大煙氣入射角。通過模擬測試，本發(fā)明所述的脫硝技術(shù)整流格柵裝置使煙氣均布流場和入射角達到最優(yōu)效果。
[0027]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置，其特征在于，包括支撐架(I)，第一整流格柵(2)，第二整流格柵(3)，所述支撐架(I)的靠近進口煙道側(cè)依次設(shè)置第一整流格柵(2)和第二整流格柵(3)，所述第一整流格柵(I)和第二整流格柵(2)均包括整流格柵單元(4)，所述第一整流格柵(2)的整流格柵單元(4)的軸向高度從靠近進口煙道側(cè)線性遞增，所述第二整流格柵(3)的整流格柵單元(4)軸向高度相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置，其特征在于，所述的第一整流格柵長為1.0-1.5m，所述的第二整流格柵長為8.0-10.0m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置，其特征在于，所述的第一整流格柵的整流格柵單元間距為40-100_。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置，其特征在于，所述的第二整流格柵的整流格柵單元間距為60-120_。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置，其特征在于，所述第一整流格柵的整流格柵單元的線性遞增角度與水平呈8-15°。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置，其特征在于，所述整流格柵單元(4)間隙之間安裝有密封元件(5)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置，其特征在于，所述密封元件(5)上部呈箭頭狀且箭頭的朝向與煙氣流向相對。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硝技術(shù)的整流格柵裝置，其特征在于，所述整流格柵單元(4)通過垂直于格柵單元(4)表面的鋼板連接著所述支撐架(I)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脫硝技術(shù)整流格柵裝置，其特征在于:所述第一整流格柵(I)和第二整流格柵(3)及所述密封元件(5)的材質(zhì)均為金屬材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于脫硝技術(shù)整流格柵裝置，包括支撐架，第一整流格柵，第二整流格柵，所述支撐架的靠近進口煙道側(cè)依次設(shè)置第一整流格柵和第二整流格柵，所述第一整流格柵和第二整流格柵均包括整流格柵單元，所述第一整流格柵的整流格柵單元的軸向高度從靠近進口煙道側(cè)線性遞增，所述第二整流格柵的整流格柵單元軸向高度相同。該整流格柵裝置結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省材料，均布催化劑上層流場，延長催化劑壽命、提高脫硝效率。
【IPC分類】B01D53/90, B01D53/56
【公開號】CN105561784
【申請?zhí)枴緾N201610107319
【發(fā)明人】韓娟娟
【申請人】北京峰業(yè)電力環(huán)保工程有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年2月26日