專利名稱：一種氣動流場均勻分布的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種流體的導(dǎo)流裝置，特別是一種用于火力發(fā)電廠選擇性催化還原 (SCR)煙氣脫硝系統(tǒng)中調(diào)節(jié)煙氣流場的導(dǎo)流裝置。
背景技術(shù)：
在電力鍋爐的燃燒過程中，會產(chǎn)生以N0和N02為主要成分的氮氧化物(以下簡稱N0x)， 隨煙氣排向大氣，NOx是一種對環(huán)境有害的物質(zhì)。選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是目前工業(yè)上 應(yīng)用最為廣泛的一種脫硝技術(shù)，該技術(shù)是在一個鋼結(jié)構(gòu)的負壓反應(yīng)器中，向煙氣中噴入還原 劑NH3，混合煙氣進入垂直煙道后，經(jīng)彎道轉(zhuǎn)向后進入水平煙道，經(jīng)過SCR反應(yīng)器上方漸縮段 轉(zhuǎn)向后流道變寬，向下到達反應(yīng)器內(nèi)第一催化劑層入口斷面。含N0x、 NH3的煙氣通過反應(yīng) 器，在催化劑層中發(fā)生還原反應(yīng)，煙氣中的N0x轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的N2和H20，以脫除N0x，滿足日趨 嚴(yán)格的環(huán)保要求。
SCR技術(shù)的關(guān)鍵是第一層催化劑表面的流場均勻分布，即氣流速度大小、方向基本均勻 (偏差在±15%以內(nèi))，煙氣流場分布的不均勻會造成SCR系統(tǒng)性能的下降。
傳統(tǒng)方法是在煙氣流道的轉(zhuǎn)彎處設(shè)置導(dǎo)流元件，但是該方法存在著一些不足之處，僅僅 簡單的考慮了減小氣流轉(zhuǎn)彎的阻力，而未考慮對后續(xù)催化劑表面流場的影響，不足以保證第 一催化劑層表面流場的均勻分布。

實用新型內(nèi)容
為解決上述問題，本實用新型提供一種氣動流場均勻分布的裝置，采用結(jié)構(gòu)簡單、科學(xué) 排列、易于調(diào)節(jié)的一組彎弧形導(dǎo)流板，保證了流場在第一催化劑層表面的均勻分布，使煙氣 在SCR系統(tǒng)中流速均衡、流場均勻，系統(tǒng)脫硝效率穩(wěn)定。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種氣動流場均勻分布的裝置，包括與反應(yīng)器頂部連通的入口煙道、彎道、垂直煙道和 置于彎道內(nèi)的導(dǎo)流元件，其特征在于所述導(dǎo)流元件是一組自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)沿彎道半 徑依次排列的彎弧形導(dǎo)流板，相鄰的彎弧形導(dǎo)流板之間留有煙氣通道間隙，煙氣進入煙氣通 道的一端為進氣口，煙氣流出煙氣通道的一端為出氣口，進氣口間距均大于與之相對應(yīng)的出 氣口間距，且出氣口間距自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)逐漸增大，各彎弧形導(dǎo)流板的兩端與彎道兩 側(cè)內(nèi)壁連接，上述彎道的弧度為90度-150度。上述彎弧形導(dǎo)流板可為耐高溫的金屬或非金屬材料。 上述彎弧形導(dǎo)流板的片數(shù)可以是3 — 20片。
上述各彎弧形導(dǎo)流板的兩端可與兩側(cè)的連接件連接，通過兩側(cè)的連接件與彎道兩側(cè)內(nèi)壁 連接。
上述各彎弧形導(dǎo)流板的中段可連接支撐體。
本實用新型利用流體力學(xué)原理，利用一組彎弧形導(dǎo)流板使氣流均勻分布在反應(yīng)器上方， 這樣布置的結(jié)果使得D1的氣流以較高的流速流向SCR反應(yīng)器入口斷面遠端，降低了近端(X) 處的煙氣量，而Dn的氣流則以較低的氣速流動，減少了到達遠端(Y)的煙氣量，氣流均勻 分布在SCR反應(yīng)器上方，避免了過多的集中在反應(yīng)器入口的近端與遠端。煙氣最后通過整流 格柵，再次調(diào)整煙氣流向和流速，保證了到達反應(yīng)器內(nèi)第一催化劑層入口斷面各點煙氣氣流 的均勻分布。
本實用新型能夠調(diào)節(jié)SCR煙氣脫硝系統(tǒng)煙道中煙氣流場分布，保證在各個工況下，SCR反 應(yīng)器內(nèi)流場分布均勻，本實用新型的導(dǎo)流裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、并易于調(diào)節(jié)，在SCR煙 氣脫硝系統(tǒng)中使用能夠提高煙氣在系統(tǒng)中的均勻分布，使脫硝效率顯著提高。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。 圖l是彎弧形導(dǎo)流板的排列示意圖。 圖2是本實用新型應(yīng)用于煙氣脫硝系統(tǒng)的示意圖。 圖3是一組彎弧形導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖。
l-入口煙道、2-彎道、3-垂直煙道、4-渦流混合元件、5-噴氨管、6-彎弧形導(dǎo)流板、 7-水平煙道、8-漸縮段、9-整流格柵、10-第一催化劑層、11-反應(yīng)器、12-進氣口、 13-出氣 口、 14-連接件、15-支撐體。
具體實施方式
實施例參見圖l所示，這種氣動流場均勻分布的裝置，包括與反應(yīng)器ll頂部連通的入口 煙道l、彎道2、垂直煙道3和置于彎道2內(nèi)的導(dǎo)流元件，所述導(dǎo)流元件是一組3至20片自彎道 內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)沿彎道半徑依次排列的彎弧形導(dǎo)流板6，上述彎弧形導(dǎo)流板6為耐42(TC高溫 的材料。上述彎道2的弧度可為90度-150度，各個導(dǎo)流板的間距和角度可以調(diào)節(jié)。相鄰的彎 弧形導(dǎo)流板之間留有煙氣通道間隙，煙氣進入煙氣通道的一端為進氣口12，煙氣流出煙氣通 道的一端為出氣口13，進氣口間距均大于與之相對應(yīng)的出氣口間距(D1〉D' 1，……，Dn〉D 'n)。且出氣口間距自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)逐漸增大(D' 1〈D' 2〈…〈D' n)，各彎弧形導(dǎo)流板6的兩端與彎道2兩側(cè)內(nèi)壁連接。
參見圖2， 一種應(yīng)用上述氣動流場均勻分布的裝置的氣動流場均勻分布的方法，在與反 應(yīng)器11頂部連通的彎道2側(cè)壁上安裝導(dǎo)流元件，該導(dǎo)流元件是一組自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)沿 彎道半徑依次排列的彎弧形導(dǎo)流板6，相鄰的彎弧形導(dǎo)流板之間留有煙氣通道間隙，煙氣進 入煙氣通道的一端為進氣口12，煙氣流出煙氣通道的一端為出氣口13，進氣口間距均大于與 之相對應(yīng)的出氣口間距，且出氣口間距自下而上逐漸增大，使彎弧形導(dǎo)流板出氣口的煙氣流 速總是大于進氣口流速，且出氣口的煙氣流速自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)逐漸減小，彎道內(nèi)側(cè)進 氣口處的煙氣以較高的流速流動，降低了反應(yīng)器入口斷面近端處的煙氣量，而進入彎道外側(cè) 的煙氣則以較低的流速流動，降低了反應(yīng)器入口斷面遠端的煙氣量，從彎弧形導(dǎo)流板出氣口 流出的煙氣經(jīng)過漸縮段8進入反應(yīng)器11，經(jīng)整流格柵9的整流后，在第一催化劑層10分布均 勻。
參見圖2，煙氣由鍋爐尾部煙氣經(jīng)過接口進入脫硝系統(tǒng)，首先經(jīng)過水平煙道7后經(jīng)渦流混 合元件4擾流進入垂直煙道3，在混合元件上方一段距離對應(yīng)設(shè)置噴氨管5，使煙氣與氨混 合，在垂直煙道3與入口煙道1交界處的彎道中設(shè)置6個90。轉(zhuǎn)向的彎弧形導(dǎo)流板6，安裝時， 根據(jù)不同工況，按照彎弧形導(dǎo)流板進氣口間距均大于出氣口間距的規(guī)則調(diào)整，并使彎弧形導(dǎo) 流板出氣口間距自下而上逐漸增大的方式，固定于彎道側(cè)壁上。煙氣經(jīng)過彎弧形導(dǎo)流板轉(zhuǎn)向 后進入入口煙道l，經(jīng)過漸縮段8進入反應(yīng)器，經(jīng)整流格柵9的整流后，再次調(diào)整煙氣流向和 流速，使煙氣均勻分布，保證了到達反應(yīng)器內(nèi)第一催化劑層10入口斷面各點煙氣氣流速度偏 差在±15%以內(nèi)。上述彎道2與垂直煙道3連為一體。
參見圖3，為安裝方便，上述彎弧形導(dǎo)流板6的兩端與兩側(cè)的連接件14連接，通過兩側(cè)的 連接件可與彎道2兩側(cè)內(nèi)壁焊接或錨接。當(dāng)煙道尺寸較大時，為增加強度，上述相鄰的彎弧 形導(dǎo)流板6的中段之間可連接支撐體l 5 。
權(quán)利要求權(quán)利要求1一種氣動流場均勻分布的裝置，包括與反應(yīng)器(11)頂部連通的入口煙道(1)、彎道(2)、垂直煙道(3)和置于彎道(2)內(nèi)的導(dǎo)流元件，其特征在于所述導(dǎo)流元件是一組自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)沿彎道半徑依次排列的彎弧形導(dǎo)流板(6)，相鄰的彎弧形導(dǎo)流板之間留有煙氣通道間隙，煙氣進入煙氣通道的一端為進氣口(12)，煙氣流出煙氣通道的一端為出氣口(13)，進氣口間距均大于與之相對應(yīng)的出氣口間距，且出氣口間距自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)逐漸增大，各彎弧形導(dǎo)流板(6)的兩端與彎道(2)兩側(cè)內(nèi)壁連接，上述彎道(2)的弧度為90度-150度。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的氣動流場均勻分布的裝置，其特征在于上 述彎弧形導(dǎo)流板(6)為耐高溫的金屬或非金屬材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動流場均勻分布的裝置，其特征在于上 述彎弧形導(dǎo)流板(6)的片數(shù)是3 — 20片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣動流場均勻分布的裝置，其特征在于上 述各彎弧形導(dǎo)流板(6)的兩端與兩側(cè)的連接件(14)連接，通過兩側(cè)的連接件與彎道(2) 兩側(cè)內(nèi)壁連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣動流場均勻分布的裝置，其特征在于上 述各彎弧形導(dǎo)流板(6)的中段垂直連接支撐體(15)。
專利摘要一種氣動流場均勻分布的裝置，該裝置包括與反應(yīng)器頂部連通的入口煙道、彎道、垂直煙道和置于彎道內(nèi)的導(dǎo)流元件，所述導(dǎo)流元件是一組自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)沿彎道半徑依次排列的彎弧形導(dǎo)流板，相鄰的彎弧形導(dǎo)流板之間留有煙氣通道間隙，煙氣進入煙氣通道的一端為進氣口，煙氣流出煙氣通道的一端為出氣口，進氣口間距均大于與之相對應(yīng)的出氣口間距，且出氣口間距自彎道內(nèi)側(cè)向彎道外側(cè)逐漸增大，各彎弧形導(dǎo)流板的兩端與彎道兩側(cè)內(nèi)壁連接，彎道的弧度為90度-150度。本實用新型的導(dǎo)流裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、并易于調(diào)節(jié)，在SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中使用能夠提高煙氣在系統(tǒng)中的均勻分布，使脫硝效率顯著提高。
文檔編號B01D53/56GK201244443SQ20082030189
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日
發(fā)明者劉漢強, 敵 吳, 濱 沈, 禹 趙, 路光杰 申請人:北京國電龍源環(huán)保工程有限公司