臭氧煙氣混合裝置及煙氣脫硝系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鍋爐煙氣脫硝技術領域，尤其涉及一種采用氧化法脫硝的臭氧煙氣混合裝置及煙氣脫硝系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]以煤炭為燃料提供熱能的各種動力設備，在生產(chǎn)及生活中很常見，例如發(fā)電廠、熱電廠的鍋爐等，煤在燃燒的過程中會形成含有大量氮氧化物的煙氣，直接排放會污染大氣環(huán)境，需要在排放前進行脫氮(即脫硝)處理。
[0003]現(xiàn)有的脫硝方法主要有還原法和氧化法，其中應用較多的還原法是利用氨氣作為脫硝劑，在氨氣的作用下將氮氧化物分解成氮氣和水。但普遍存在脫硝率較低的缺點，此夕卜，設備投資高、占地面積大；氨氣容易產(chǎn)生逃逸，進而形成硫酸氨腐蝕鍋爐尾部的受熱面和本體，增加了鍋爐的運行和維修費用。氧化法是一種新的脫硝工藝，其利用臭氧作為氧化劑，將氮氧化物中的NO氧化成NO2，再用水或堿性溶液吸收。因為臭氧具有較好的氧化性能，氧化法的脫硝率較高，臭氧逃逸也不會形成后續(xù)污染和腐蝕。和氨氣作為脫硝劑噴入煙氣混合的特性不同，臭氧的穩(wěn)定性較差，容易分解，臭氧和煙氣混合的時間過長或不均勻，將影響臭氧脫硝的效率，目前還沒有較好的臭氧和煙氣混合裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供一種臭氧煙氣混合裝置及煙氣脫硝系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術中臭氧和煙氣混合速度和深度不足的問題，增大兩者的混合時間和面積，提高臭氧脫硝率。
[0005]本實用新型通過以下技術方案予以實現(xiàn):
[0006]一種臭氧煙氣混合裝置，包括固定安裝在煙道內(nèi)的噴射管排，所述噴射管排包括豎向管排和橫向管排，均由多根按相同間距布置的噴射管構(gòu)成，其豎向和橫向的噴射管將煙道截面分隔成多個面積均衡的混合流通區(qū)；所述噴射管在煙氣流向側(cè)管壁開有條形的噴口，所述噴口在噴射管的長度方向按相同間距設有多處；所述噴口外設有旋流機構(gòu)，所述旋流機構(gòu)包括圓弧狀的護板，護板卡設在噴射管外周，其橫向端部開有對稱的螺孔，螺孔內(nèi)設有螺栓，螺栓和螺孔配合將護板固定在噴射管上，所述護板上設有可露出噴口的槽，槽內(nèi)沿噴口長度方向固定有螺旋葉片，所述螺旋葉片和噴口具有20°?60°的傾角。
[0007]本實用新型提供的臭氧煙氣混合裝置，在煙道垂直煙氣流向的截面設有噴射管排，包括橫向管排和豎向管排，噴射管排由多根按相同間距布置的噴射管構(gòu)成，噴射管縱橫分割將煙氣在煙道內(nèi)的流通截面分成多個面積均衡的混合區(qū)。噴射管上開有多個條形的噴口，可較好的增大煙氣與臭氧的混合面積。和采用圓孔狀噴頭等有著本質(zhì)區(qū)別的是，條形噴口具有更好的噴射速度和深度，給煙氣流場較好的擾動，和煙氣接觸混合的時間加長，混合面增大，從而使得臭氧和煙氣的混合均勻，提高臭氧的氧化能力。臭氧氣體從噴射管入口進入，從條形的噴口迎向煙氣噴出，同一圓周面上以圓心對稱設置有兩個噴口，噴口與煙氣形成一定角度交叉射流，保證混合深度。一個混合區(qū)內(nèi)噴射管上的噴口形成正交多條分布，可確保臭氧和煙氣均勻混合，減少混合盲區(qū)。為了提高臭氧從噴口噴出對煙氣的擾動，在噴口外設有旋流機構(gòu)，臭氧經(jīng)過旋流機構(gòu)的螺旋葉片，可將臭氧氣流分割并產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)弧度，帶動煙氣進入旋流動態(tài)，兩種氣流的擾動加強，混合的面延長，混合效果更好。同時設置在噴射管外周的旋流機構(gòu)還具有防止煙氣灰塵沉積在噴口的作用，臭氧氣流經(jīng)過螺旋葉片將形成沖刷并較好的帶離灰塵避免積灰堵塞噴口。通過上述結(jié)構(gòu)設置，使臭氧氧化的效率更好，保證了較高的臭氧脫硝效率。避免了臭氧混合速度慢、混合時間長等導致的臭氧自動分解，氧化效率降低等負面影響。
[0008]為了進一步實現(xiàn)本實用新型的目的，還可以通過以下技術方案:
[0009]所述噴口在噴射管同一圓周面對稱設置有平行的兩個噴口，兩個噴口之間的中心線夾角a為90°?120° ;在噴射管長度方向上相鄰噴口的中心距b為350?500mm。所述橫向管排設在豎向管排后方，兩者之間的間距c為30?150mm。所述煙道內(nèi)布置有I?3層噴射管排，層與層之間的間距d為2?3m。所述噴口長度為噴射管直徑的I?2.5倍，其寬度為噴射管直徑的1/5?1/8倍，所述噴口出口流速為噴射管內(nèi)流速的2?3.5倍。
[0010]本實用新型提供一種煙氣脫硝系統(tǒng)，包括如上所述的臭氧煙氣混合裝置以及臭氧發(fā)生器，所述臭氧發(fā)生器的出口連通輸送總管，輸送總管通過輸送支管連接噴射管入口，所述輸送總管上裝有流量調(diào)節(jié)閥。
[0011]在上述煙氣脫硝系統(tǒng)中，還可以在所述輸送支管上分別安裝分量調(diào)節(jié)閥。根據(jù)煙氣流場的情況和氮氧化物的濃度，對每根噴射管進行臭氧噴射量的調(diào)節(jié)和分配。在煙道內(nèi)安裝對氮氧化物濃度檢測的在線監(jiān)測儀，在線監(jiān)測儀的信號輸出端連接臭氧發(fā)生器的控制器或者流量調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)，當?shù)趸餄舛雀哂谠O定值時，提高臭氧的流量，確保脫硝的效率；當?shù)趸餄舛鹊陀谠O定值時，可適當降低臭氧的流量，實現(xiàn)經(jīng)濟運行，節(jié)約成本，增加效益。
[0012]本實用新型的優(yōu)點是:
[0013]1、采用橫向管排和豎向管排布置，使噴射管縱橫交錯，將煙氣的流通截面分割成多個面積均衡的混合區(qū)。每個混合區(qū)內(nèi)噴射管上的噴口形成正交多條分布，可確保臭氧和煙氣均勻混合，減少混合盲區(qū)。
[0014]2、噴射管同一圓周面上以圓心對稱設置有兩個噴口，噴口與煙氣形成一定角度交叉射流，保證混合深度。
[0015]3、在噴口外設有旋流機構(gòu)，增強臭氧從噴口噴出對煙氣的擾動，臭氧經(jīng)過旋流機構(gòu)的螺旋葉片，可將臭氧氣流分割并產(chǎn)生一定的旋轉(zhuǎn)弧度，帶動煙氣進入旋流動態(tài)，兩種氣流的擾動加強，混合面延長，混合效果更好。
[0016]4、設置在噴射管外周的旋流機構(gòu)，還具有防止煙氣灰塵沉積在噴口的作用，臭氧氣流經(jīng)過螺旋葉片，將形成沖刷并較好的帶離灰塵，避免積灰堵塞噴口。
[0017]5、本實用新型在噴射管上開設條形噴口，噴射管和噴口一體集成，加工工藝簡單、生產(chǎn)效率高、投資成本低，方便使用和維護。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型臭氧煙氣混合裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是圖1中I局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中A-A向剖視圖；圖5是本實用新型煙氣脫硝系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標記:1、煙道；2、噴射管排；3、噴射管；4、噴口 ；5、旋流機構(gòu)；6、護板；9、槽；10、螺旋葉片；11、臭氧發(fā)生器；12、流量調(diào)節(jié)閥；13、分量調(diào)節(jié)閥；14、輸送總管；15、輸送支管；16、在線監(jiān)測儀。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中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作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]如圖1、圖2所示，本實施例一種臭氧煙氣混合裝置，包括固定安裝在煙道I內(nèi)的噴射管排2，該噴射管排2布置有橫向管排和豎向管排，均由多根按相同間距布置的噴射管3構(gòu)成，其豎向和橫向的噴射管3縱橫分割交錯將煙道I截面分成多個面積均衡的混合區(qū)；圖2和圖4中箭頭方向為煙氣的流向。噴射管3在煙氣流向側(cè)管壁開有條形的噴口 4，噴口 4在噴射管3的長度方向按相同間距設有多處；噴口 4外設有旋流機構(gòu)5，如圖3、圖4所示，該旋流機構(gòu)5包括圓弧狀的護板6，護板6卡設在噴射管3外周，其橫向端部開有對稱的螺孔，螺孔內(nèi)設有螺栓，螺栓和螺孔配合將護板6固定在噴射管3上，護板6上設有可露出噴口的槽9，槽9內(nèi)沿噴口 4長度方向固定有螺旋葉片10，螺旋葉片10和噴口 4的傾角為30。。
[0022]其中，噴射管排2在煙道I內(nèi)可采用支架固定，為了減少噴射管3