專利名稱：鍋爐煙氣脫氮裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鍋爐煙氣凈化領域，特別是涉及一種鍋爐煙氣脫氮的裝置。
背景技術：
在鍋爐的燃燒過程中，燃燒的生成物中會產生NOx等有害物質，直接排放到空氣中，會污染環(huán)境，對自然環(huán)境產生危害作用。目前，對于NOx排放控制技術大致可以分為兩類煙氣中去除NOx和改進燃燒技術以減少NOx的產生。
從煙氣中去除NOx主要有三種方法選擇性催化還原(SCR)、選擇性非催化還原(SNCR)和再燃燒技術。其中，(1)SCR技術是加入氨為還原劑，使一氧化氮(NO)通過鉑、鈀、鈦等貴金屬為組份的催化劑層，與氨反應生成N2而得到去除，反應的溫度一般為300-400℃，脫氮率可達85％-90％，歐洲和日本已采用SCR技術進行對NOx的控制。(2)SNCR技術目前主要有三種一種是美國Exxon公司的Thermal的NOx工藝，在燃燒的尾部過程中加入氨(NH3)，反應溫度為870-1200℃，用于燃油和燃煤電站鍋爐可達40％-60％脫氮率；第二種是美國燃燒技術公司(NFT)的NOxOut技術，在燃燒過程中加入尿素，反應溫度為900-1000℃，尿素溶液可直接噴入鍋爐爐膛，若同時噴入石灰水還可以進行脫硫，該技術目前在美國和歐洲已得到商業(yè)應用，脫氮率達35％-70％；第三種是Emcoter公司的二級的NOx技術，在燃燒過程中加入尿素和甲醇，該系統(tǒng)的第一臺發(fā)應裝置安裝于KVA Basel城市的垃圾焚燒爐上，獲得65％-85％的脫氮率。(3)再燃燒技術是在煙道的特定部位通入適量的再燃氣體，以保持煙氣的溫度并發(fā)生化學反應，有利于煙氣中NOx的分解。
采用以上方法，采用的設備結構復雜、設備投資大，在除氮過程中，還需要在煙氣中加入其它輔助物質，除氮成本較高。
實用新型內容針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的就是要提供一種結構簡單、設備投資小、運行成本低的鍋爐煙氣脫氮裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型一種鍋爐煙氣脫氮的裝置，包括帶有進煙口和排煙口的煙道，在煙道內沿煙氣流動方向設置有新風引入段和摻混段，新風引入段與摻混段之間留有適當距離；其中，新風引入段能夠根據(jù)空氣引射原理將外界新風引入煙道內，摻混段將煙道內的煙氣與引入的新風充分混合均勻。
進一步，所述摻混段設置有連接體和若干螺旋葉片，該連接體固定安裝在煙道的軸線上，螺旋葉片設置在柱狀體與煙道內壁之間，在煙道的截面上螺旋葉片呈放射狀排列。
進一步，所述煙道的截面為圓形，所述新風引入段內設置有氣體導流罩和若干個新風引入器，該氣體導流罩固定安裝在煙道的軸線上，氣體導流罩面向進煙口的一端為向外突出的沿煙道徑向逐漸縮小的去掉錐頭的錐面狀，新風引入器安裝在氣體導流罩與煙道內壁之間，在煙道的截面上新風引入器呈放射狀排列。
進一步，所述煙道的截面為矩形，所述新風引入段內設置有若干新風引入器，新風引入器的相對應的兩端分別與煙道內壁相連，在煙道的截面上新風引入器相互平行設置。
進一步，所述新風引入器為楔形，其中楔形的截面面積較小的一端朝向所述進煙口方向，新風引入器與煙道內壁相連的端部設置有與外界相通的新風進口，與進煙口相背離的新風引入器上設置有若干個新風出口。
進一步，所述氣體導流罩為一封閉腔體，所述新風引入器的內部設置有隔板，隔板將新風引入器的內部分隔成沿煙道軸向上相互封閉的第一腔體和第二腔體，所述新風進口分別設置在第一腔體和第二腔體上，所述新風出口設置在遠離進煙口一側的第二腔體上，兩腔體與氣體導流罩相連一側的端面上均設置有新風口。
進一步，所述新風引入器為楔形，其中楔形的截面面積較小一側朝向所述進煙口方向，新風引入器與煙道內壁相連的端部設置有與外界相通的新風進口，與進煙口相背離一側的新風引入器上設置有新風出口。
進一步，所述新風引入器的內部設置有隔板，該隔板將新風引入器的內部分隔成沿煙道軸向上分隔成第一腔體和第二腔體，在該隔板中部設置有連通兩腔體的開口，所述新風進口分別設置在第一腔體和第二腔體上，所述新風出口設置在遠離進煙口一側的第二腔體上。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型結構簡單，不需要另外增加任何動力設施，設備改造費用低，投資小，運行成本低，在除氮的同時還充分利用了煙氣中原有的有害物質——可燃物的能量，同時防止了這種有害物質直接向外排放而污染環(huán)境。


圖1是本實用新型煙氣除氮裝置實施例1的立體圖；圖2是實施例1的氣體導流罩的剖視圖；圖3是實施例1的新風引入器的剖視圖；圖4是實施例2的新風引入器在煙道中的結構示意圖；圖5是實施例3的新風引入器的剖視圖。
具體實施方式
在鍋爐的排煙中，煙氣中含有大量未燃盡的可燃物，其中包括NOx。本實用新型是根據(jù)NOx在800℃-200℃的降溫過程中可降解的特點，在不增加任何動力設施的情況下，根據(jù)空氣動力引射原理，將空氣引入煙道中，使煙氣中未完全燃盡的可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應，從而再次提高煙氣的溫度，使煙氣中原有的NOx在高溫貧氧的環(huán)境下還原降解。
如圖1-3所示，圓柱形的煙道1帶有進煙口2和排煙口3，在煙道內的進煙口2處設置有氣體導流罩4(圖1中只顯示出氣體導流罩4的局部)，氣體導流罩4固定安裝在煙道1的軸線上，氣體導流罩4為一封閉腔體，氣體導流罩4面向進煙口2一端為向外突出的沿煙道1徑向逐漸縮小的去掉圓錐頭部的錐體狀41，錐體狀的后部為圓柱體42。在氣體導流罩4的圓柱體42的外圓周上設置有若干個新風引入器5，新風引入器5的另一端部與煙道1的內壁連接，在煙道1的截面上若干個新風引入器5呈放射狀排列。新風引入器5為楔形，其中楔形的截面較小的一端朝向進煙口2的方向，楔形的截面較大的一端朝向排煙口3的方向，新風引入器5與煙道1內壁相連的端部設置有與外界相通的新風進口51、51′，與進煙口2相背離的新風引入器5一端上設置有沿煙道1徑向排列的若干新風出口52，新風引入器5的內部設置有隔板55，隔板55將新風引入器5的內部分隔成沿煙道軸向封閉的上、下兩個腔室，新風進口51設置在第一腔體53上，新風進口51′設置在第二腔體54上，新風出口52設置在遠離進煙口2一側的第二腔體54上，兩腔體與氣體導流罩4相連一側的端面上均設置有新風口56、56′，同時在氣體導流罩4上也相應地設置有風口46、46′。在距離氣體導流罩4一定距離的煙道1的軸線上，還固定安裝有一圓柱狀的連接體6，若干螺旋葉片7的一端連接在連接體6上，另一端與煙道1的內表面連接，在煙道1的截面上，螺旋葉片7呈放射狀排列。
在新風引入器5的腔體內設置隔板55將腔體分隔成兩個腔體，可以使進入第一腔體53內的新風，通過氣體導流罩4的風口46進入氣體導流罩4內，再通過風口46′進入第二腔室54，然后從靠近氣體導流罩4的新風出口52排出，這樣保證了新風引入器5各個新風出口52排出的新風較為均勻分布，有利于新風與煙氣的混合。
另外，新風引入器5的內部也可以不設置隔板55，而在氣體導流罩4上單獨設置一個與外界相通的連接管，通過氣體導流罩4向臨近煙道1軸線的新風出口52供給外界新風，保證了新風引入器5各個新風出口52排出的新風均勻分布。
本實用新型煙氣除氮裝置安裝在鍋爐排煙管的適當?shù)奈恢?，即煙氣中的可燃物達到能夠產生氧化反應溫度的位置。根據(jù)鍋爐的規(guī)格，通過計算，設計出該裝置各部件的尺寸比例，使引入到煙道1內的新風與煙氣內可燃物及煙氣內的NOx含量達到合理的動態(tài)匹配。
當鍋爐工作時，煙氣順著鍋爐排煙管道輸出，從進煙口2進入煙道1內，在氣體導流罩4的作用下，煙氣沿著氣體導流罩4的圓錐面被分散到新風引入器5及新風引入器5之間的通道上，由于新風引入器5的楔形體的作用，在新風引入器5的遠離煙道進煙口2一端形成負壓區(qū)域，因此外界新風通過新風引入器5上的新風進氣口51和新風進氣口51′迅速進入第一腔體53和第二腔體54內，進入第一腔體53的新風通過新風口56進入氣體導流罩4的圓柱體42內，并通過新風口56′進入第二腔體54內，第二腔體54內的新風通過新風出口52進入煙道1內，與煙道1內的煙氣進入?yún)R合。
當外界新風引入煙道1內以后，新風與煙氣中的可燃物發(fā)生氧化反應，由于可燃物的氧化反應發(fā)生，煙道1內的煙氣溫度再次被升高，并且煙道1內構成了高溫貧氧的環(huán)境，該環(huán)境的形成，則有利于煙氣中原有的NOx進行降解還原反應。
由于氣體導流罩4與連接體6之間間隔適當距離，有利于煙氣有足夠的時間與新風發(fā)生氧化反應，當溫度被再次升高的煙氣在煙道1內繼續(xù)向前運動時，新風與煙氣在螺旋片7的作用下，充分混合，由于新風與煙氣得到充分的摻混，NOx在該高溫貧氧環(huán)境內，迅速與空氣中的氧發(fā)生還原反應，從而達到了煙氣中除氮的目的。
如圖4和5所示，當煙道1的截面為矩形時，煙道1內不需要設置氣體導流罩4，并且在煙道1的截面上新風引入器5相互平行設置，新風引入器5仍然為楔形，與實施例1不同之處在于，新風引入器的兩端部均與煙道內壁相連且在其端部均設置有與外界相通的新風進口51、51′，在隔板55的中部設置有連通第一腔體53與第二腔體54的開口57，這種結構有利于新風從新風出氣口52均勻排出。
權利要求1.一種鍋爐煙氣脫氮裝置，包括帶有進煙口和排煙口的煙道，其特征在于，在煙道內沿煙氣流動方向設置有新風引入段和摻混段，新風引入段與摻混段之間留有適當距離。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述摻混段設置有連接體和若干螺旋葉片，該連接體固定安裝在煙道的軸線上，螺旋葉片設置在柱狀體與煙道內壁之間，在煙道的截面上螺旋葉片呈放射狀排列。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述煙道的截面為圓形，所述新風引入段內設置有氣體導流罩和若干個新風引入器，該氣體導流罩固定安裝在煙道的軸線上，氣體導流罩面向進煙口的一端為向外突出的沿煙道徑向逐漸縮小的去掉錐頭的錐面狀，新風引入器安裝在氣體導流罩與煙道內壁之間，在煙道的截面上新風引入器呈放射狀排列。
4.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述煙道的截面為矩形，所述新風引入段內設置有若干新風引入器，新風引入器的相對應的兩端分別與煙道內壁相連，在煙道的截面上新風引入器相互平行設置。
5.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述新風引入器為楔形，其中楔形的截面面積較小的一端朝向所述進煙口方向，新風引入器與煙道內壁相連的端部設置有與外界相通的新風進口，與進煙口相背離的新風引入器上設置有若干個新風出口。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述氣體導流罩為一封閉腔體，所述新風引入器的內部設置有隔板，隔板將新風引入器的內部分隔成沿煙道軸向上相互封閉的第一腔體和第二腔體，所述新風進口分別設置在第一腔體和第二腔體上，所述新風出口設置在遠離進煙口一側的第二腔體上，兩腔體與氣體導流罩相連一側的端面上均設置有新風口。
7.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述新風引入器為楔形，其中楔形的截面面積較小一側朝向所述進煙口方向，新風引入器與煙道內壁相連的端部設置有與外界相通的新風進口，與進煙口相背離一側的新風引入器上設置有新風出口。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述新風引入器的內部設置有隔板，該隔板將新風引入器的內部分隔成沿煙道軸向上分隔成第一腔體和第二腔體，在該隔板中部設置有連通兩腔體的開口，所述新風進口分別設置在第一腔體和第二二腔體上，所述新風出口設置在遠離進煙口一側的第二腔體上。
專利摘要本實用新型公開了一種鍋爐煙氣脫氮的裝置，包括帶有進煙口和排煙口的煙道，在煙道內沿煙氣流動方向設置有新風引入段和摻混段，新風引入段與摻混段之間留有適當距離；其中，新風引入段能夠根據(jù)空氣引射原理將外界新風引入煙道內，摻混段將煙道內的煙氣與引入的新風充分混合均勻；本實用新型結構簡單，不需要另外增加任何動力設施，設備改造費用低，投資小，運行成本低，在除氮的同時還充分利用了煙氣中原有的有害物質——可燃物的能量，同時防止了這種有害物質直接向外排放而污染環(huán)境。
文檔編號B01D53/56GK2860604SQ200520119149
公開日2007年1月24日 申請日期2005年9月19日 優(yōu)先權日2005年9月19日
發(fā)明者姜宗林, 郝德麟 申請人:北京大榮捷成科技發(fā)展有限責任公司