一种应用于火电厂SCR脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置的制作方法

一种应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置
技术领域
1.本发明属于火电厂烟气污染物治理领域，涉及一种应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置。


背景技术：

2.目前，我国火电厂普遍采用scr(选择性催化还原)脱硝工艺来脱除燃料燃烧后产生的氮氧化物，采用氨气作为还原剂来脱除烟气中的氮氧化物。一般氨气通过管道系统(称为喷氨格栅)进入烟道，再经管道上布置的喷嘴喷射入烟气中，在喷口下游布置有固定状态的绕流装置(称为静态混合器)，混合有氨气的烟气遇到静态混合器后，发生一定程度的扰动，使烟气中的氨气被尽量均匀地分散开，达到氨气和烟气充分混合，然后烟气再进入下游的scr反应器中，在催化剂的作用下进行氮氧化物的还原反应，从而达到脱除氮氧化物的目的。
3.一般烟气在喷入氨气后需要进行充分的混合，以达到一定的浓度均匀性的要求。目前采用的方法是在烟道内加装静态混合器，以强制烟气产生涡流、分散和混合，达到一定的混合效果，是一种依靠流体自身动能的被动混合方法，其优点是检修维护方便，不易产生故障，但静态混合器的混合效果非常有限，很多情况下无法达到充分混合，且静态混合器自身也容易积灰，影响烟气的混合效果；此外，由于氨气吸附性较强，长时间运行后，氨气喷口周围容易积灰，形成不规则的中空灰柱，影响喷氨的通畅性和均匀性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，该装置能够对氨气喷口进行清灰，同时实现氨气与烟气的均匀混合。
5.为达到上述目的，本发明所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置包括连接轴，所述连接轴的前端设置有动态混合叶轮及清灰叶轮，连接轴的后端经喷氨支管外壳的喷口插入于喷氨支管外壳内，且连接轴与喷氨支管外壳之间通过若干支架相连接。
6.支架与连接轴之间设置有轴承。
7.所述连接轴的轴线与喷氨支管外壳的轴线重合。
8.当喷口处积灰达到清灰叶轮的边缘时，通过不断旋转的清灰叶轮刮除积灰。
9.动态混合叶轮的叶片相对烟气流向扭转预设角度。
10.当烟气流经动态混合叶轮的叶片时，推动动态混合叶轮旋转，强制使得含有氨气的烟气进行扰动及搅拌，实现氨气与烟气的均匀混合。
11.在喷氨支管外壳内，通过氨气对连接轴、轴承以及支架进行冷却。
12.各支架等间距分布。
13.本发明具有以下有益效果：
14.本发明所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置在具体操作时，氨气从喷口喷出后与烟气混合，含有氨气烟气流经动态混合叶轮时，推动动态混合叶轮旋转，同时通过动态混合叶轮对烟气进行强制搅拌混合，使得烟气与氨气混合均匀，并通过连接轴带动清灰叶轮同步旋转，达到自动清灰的作用，能够自动清除氨气喷口积灰，并能够动态强制混合烟气和氨气，解决现有氨气喷口和静态混合器在长期运行中，容易积灰及混合效果不佳的问题。
附图说明
15.图1为本发明的结构图；
16.图2为本发明的截面图；
17.图3为清灰叶轮4的结构图；
18.图4为动态混合叶轮3的结构图。
19.其中，1为支架、2为轴承、3为动态混合叶轮、4为清灰叶轮、5为连接轴。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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，都应当属于本发明保护的范围。
21.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
22.参考图1、图2、图3及图4，本发明所述应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置包括支架1、轴承2、动态混合叶轮3、清灰叶轮4及连接轴5；
23.连接轴5的前端设置有动态混合叶轮3及清灰叶轮4，连接轴5的后端经喷氨支管外壳的喷口插入于喷氨支管外壳内，且连接轴5与喷氨支管外壳之间通过若干支架1相连接，其中，支架1与连接轴5之间设置有轴承2。
24.具体的，所述连接轴5的轴线与喷氨支管外壳的轴线重合，且各支架1等间距分布。
25.需要说明的是，本发明中轴承2、支架1及连接轴5可以通过喷氨支管外壳中流动的氨气进行必要的冷却，确保连接轴5可以自由转动；同时，氨气从喷口喷出，可以有效防止烟气中的灰分进入喷口中，继而磨损转动部件。
26.同时，本发明设置有清灰叶轮4，清灰叶轮4固定在连接轴5上，紧邻喷口的位置，当连接轴5转动时，清灰叶轮4可以同步旋转。当喷口处积灰达到清灰叶轮4的边缘时，不断旋转的清灰叶轮4可以刮除积灰，确保喷口周围不产生明显的积灰。
27.另外，本发明设置有动态混合叶轮3，固定于连接轴5上，动态混合叶轮3的叶片相
对烟气流向扭转预设角度，由于此处烟气流速高达15m/s左右，因此当烟气流经动态混合叶轮3的叶片时，会推动动态混合叶轮3快速旋转，强制使得含有氨气的烟气进行强烈的扰动及搅拌，以达到氨气与烟气充分混合的目的。
28.参考图1及图2，本发明的具体工作过程为：
29.氨气从喷口喷出后与烟气混合，含有氨气烟气流经动态混合叶轮3时，推动动态混合叶轮3旋转，同时通过动态混合叶轮3对烟气进行强制搅拌混合，并通过连接轴5带动清灰叶轮4同步旋转，达到自动清灰的作用。在喷氨支管外壳内，通过氨气对连接轴5、轴承2以及支架1进行冷却，同时氨气从喷口喷出，防止烟气中的粉尘进入其中，对旋转部件造成磨损或卡涩，能够自动清除氨气喷口积灰，并能够动态强制混合烟气和氨气，解决现有氨气喷口和静态混合器在长期运行中，容易积灰及混合效果不佳的问题。
30.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。


技术特征：
1.一种应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，其特征在于，包括连接轴(5)，所述连接轴(5)的前端设置有动态混合叶轮(3)及清灰叶轮(4)，连接轴(5)的后端经喷氨支管外壳的喷口插入于喷氨支管外壳内，且连接轴(5)与喷氨支管外壳之间通过若干支架(1)相连接。2.根据权利要求1所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，其特征在于，支架(1)与连接轴(5)之间设置有轴承(2)。3.根据权利要求1所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，其特征在于，所述连接轴(5)的轴线与喷氨支管外壳的轴线重合。4.根据权利要求1所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，其特征在于，当喷口处积灰达到清灰叶轮(4)的边缘时，通过不断旋转的清灰叶轮(4)刮除积灰。5.根据权利要求1所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，其特征在于，动态混合叶轮(3)的叶片相对烟气流向扭转预设角度。6.根据权利要求5所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，其特征在于，当烟气流经动态混合叶轮(3)的叶片时，推动动态混合叶轮(3)旋转，强制使得含有氨气的烟气进行扰动及搅拌，实现氨气与烟气的均匀混合。7.根据权利要求1所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，其特征在于，在喷氨支管外壳内，通过氨气对连接轴(5)、轴承(2)以及支架(1)进行冷却。8.根据权利要求1所述的应用于火电厂scr脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，其特征在于，各支架(1)等间距分布。

技术总结
本发明公开了一种应用于火电厂SCR脱硝系统的自清灰动态混合喷氨装置，包括连接轴，所述连接轴的前端设置有动态混合叶轮及清灰叶轮，连接轴的后端经喷氨支管外壳的喷口插入于喷氨支管外壳内，且连接轴与喷氨支管外壳之间通过若干支架相连接，该装置能够对氨气喷口进行清灰，同时实现氨气与烟气的均匀混合。同时实现氨气与烟气的均匀混合。同时实现氨气与烟气的均匀混合。


技术研发人员：潘栋 李淑宏 袁壮 何育东 尚桐 石磊 杨世极 罗志 董陈 徐晓涛 舒凯 杨晓刚
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/9/9