一種適用于煙道式脫硝反應器的一體式氨注射混合器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氨注射混合器，具體涉及一種適用于煙道式脫硝反應器的一體式氨注射混合器。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟發展，能源消耗逐年遞增，伴隨而來的大氣污染問題漸漸凸顯并成為人們關注的焦點。其中氮氧化物(NOx)作為三大主要大氣污染物之一，危害巨大。因此國家出臺了相關的政策法規來限值火電廠鍋爐的NOx排放。如火電廠大氣污染物排放標準(GB13223-2011)，要求現役火力發電鍋爐在2014年7月I日之前滿足NOx排放100mg/m3的排放限值要求。2014年國家發展和改革委員會、環境保護部、國家能源局聯合發布“關于印發《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》的通知”。要求東部地區(遼寧、北京、天津、河北、山東、上海、江蘇、浙江、福建、廣東、海南等11省)新建燃煤發電機組NOx排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值(即50mg/m3)，中部地區(黑龍江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省)新建機組原則上接近或達到燃氣輪機機組排放限值，鼓勵西部地區新建機組接近或達到燃氣輪機組排放限值。目前我國現役的大部分火力發電鍋爐都通過脫硝改造達到了出口 NOx排放100mg/m3的限值要求，許多沒有改造的燃氣_蒸汽聯合循環機組余熱鍋爐的NOx排放也能達到lOOmg/m3的排放限值要求。可以預見，對于鍋爐NOx排放的限值要求會越來越嚴格。對于燃氣-蒸汽聯合循環機組余熱鍋爐的脫硝改造，比較適合的方式是在余熱鍋爐溫度合適的換熱模塊之間安裝催化劑，在催化劑之前合適的空間中安裝氨注射格柵和靜態混合器。由于余熱鍋爐的空間比較小，不適合將煙氣引出設置反應器，只能安裝煙道式反應器。在這種情況下，氨注射格柵與催化劑之間的距離非常有限，通常只有5?7m，同時也沒有足夠的空間來安裝靜態混合器。在這種情況下，使用傳統的氨注射格柵通常很難使噴入的氨氣與煙氣中的NOx在這么短的距離內混合均勻。
[0003]傳統的噴氨格柵有線性控制式和分區控制式噴氨格柵。線性控制式噴氨格柵由煙道截面上一系列呈線性排列的有若干個噴嘴的管子組成，各管子的流量可以單獨調節來匹配各部位NOx的含量；分區控制式噴氨格柵是把煙道截面分成20?30個大小相同的區域，各區域設置若干個噴孔，各分區流量單獨調節，以便獲得均勻的氨氮摩爾分布。傳統的噴氨格柵噴嘴數量多、直徑小，在機組低負荷運行時，由于煙氣流速較低，易發生噴嘴堵塞現象，造成氨噴射不均勻，直接影響脫硝效率。此外這種噴氨格柵系統調節復雜，運行維護較困難。
[0004]一種典型的噴氨格柵是渦流混合器式噴氨格柵。該噴氨格柵是在噴嘴的上游設置某種形狀的元件(通常為三角形表面或圓盤表面)，使煙氣流經此元件后在背面產生渦流，利用渦流的作用加劇由噴嘴噴出的氨/空氣混合氣與煙氣的混合。該噴氨格柵噴嘴直徑大，數量少，能有效的防止噴嘴堵塞。但是該噴氨格柵完全依賴渦流混合原理，在氨噴入的初始階段，混合特性很差，混合均勻所需的距離較長，需要L/D = 1.5-3的幾何尺寸，這在很多應用場合是不能滿足的。
[0005]另一種典型的噴氨格柵是整體旋流和局部渦流相結合的花瓣型噴氨格柵。該噴氨格柵由4?6個小支管組成，氨氣和空氣的混合氣體從小支管中沿平行于煙氣流動方向噴出，在每個小支管噴嘴的上游設置有一個圓盤，相鄰的圓盤呈一定角度布置，使煙氣通過圓盤時產生旋轉，從而加劇NOx與順3的混合。這種噴氨格柵綜合了渦流混合和旋流擾動的作用，縮短了 NOx與MV混合均勻所需要的距離。但是相對于余熱鍋爐煙道式反應器有限的混合空間來說，花瓣型噴氨格柵的混合距離仍然不夠。
[0006]可以看出，傳統的噴氨格柵的混合距離相對較長，且結構較為復雜，不適宜作為余熱鍋爐或燃煤鍋爐煙道式反應器的噴氨格柵。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種適用于煙道式脫硝反應器的一體式氨注射混合器，該混合器可應用于余熱鍋爐及燃煤鍋爐煙道式反應器中，并且結構簡單，混合距離短。
[0008]為達到上述目的，本發明所述的適用于煙道式脫硝反應器的一體式氨注射混合器包括母管、氨空氣混合氣分配集箱及若干支管；
[0009]所述母管的出口與氨空氣混合氣分配集箱的入口相連通，各支管沿軸向依次固定在氨空氣混合氣分配集箱的側面，各支管中部的入口與氨空氣混合氣分配集箱側面的出口相連通，各支管的兩端為封閉式結構，各支管兩端的側面開設有若干通孔，各支管兩端的側面均套接有導流葉片；
[0010]同一個支管上的兩個導流葉片位于支管兩端的通孔之間；導流葉片與通孔沿煙氣流通的方向依次分布；導流葉片與煙氣的流動方向相交；
[0011]所述氨空氣混合氣分配集箱的直徑大于母管的直徑及支管的直徑。
[0012]所述導流葉片包括中部結構，中部結構的側面設有若干連接板，各連接板的同一側設有向下延伸的葉片。
[0013]所述各葉片與連接板之間的夾角為45° -60°。
[0014]所述連接板的數量為4個，連接板與中部結構組成了一個十字式結構。
[0015]所述母管上設有閥門。
[0016]所述支管一端側面上通孔的數量為4-8個。
[0017]支管一端的各通孔沿周向均勻分布；
[0018]各支管為凹形結構。
[0019]所述支管的數量為8-10個。
[0020]所述氨空氣混合氣分配集箱內腔的體積大于10倍支管內腔的體積；
[0021]所述氨空氣混合氣分配集箱內腔的體積大于10倍母管內腔的體積。
[0022]本發明具有以下有益效果:
[0023]本發明所述的適用于煙道式脫硝反應器的一體式氨注射混合器在使用時，導流葉片與煙氣的流動方向相交，煙氣在遇到導流葉片時，由于氨空氣混合氣分配集箱的直徑大于母管的直徑及支管的直徑，煙氣在母管的背面形成大的渦流區，同時導流葉片使煙氣進行旋轉，氨氣和空氣的混合氣體從通孔中以按垂直煙氣流動的方向噴入到煙氣中，這種渦流、旋流和垂直于煙氣多點噴出的綜合作用極大的加劇了氨氣和空氣的混合氣體與煙氣的混合，非常有效的縮短氨均勻擴散到煙氣中的距離，并且結構簡單，可應用于余熱鍋爐及燃煤鍋爐煙道式反應器中。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的結構示意圖；
[0025]圖2為本發明中支管3的機構示意圖。
[0026]其中，I為母管、2為氨空氣混合氣分配集箱、3為支管、4為通孔、5為導流葉片