電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置

《電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置》是東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司於2008年12月19日申請的發明專利，該專利的申請號為2008202235497，公告號為CN201322310，公告日為2009年10月7日，發明人是李小勤、葉茂、孫登科、李國柱、楊志忠、劉泰生、周棋，該專利屬於電站燃煤鍋爐煙氣處理技術。

《電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置》包括設於煙道體內的由若干混合單元組成的重疊式雙層靜態混合層，及由含總管及與總管聯接並分別帶調節閥和噴頭的噴管組組成的動態混合機構；上、下兩靜態混合層之間設有一間隔，各混合單元亦分為以2個葉片為一組、兩組葉片相互呈90°設定、且其旋轉中心位於同一軸線上的上下兩層，動態混合機構中各噴頭則分設於混合層下部，而各調節閥則分別設於所對應的噴管位於煙道體外的管體上。經仿真對比試驗該實用新型裝置與背景技術相比，混合均勻度提高25.49％、壓力損失降低10.71％，而具有氣流混合效果好、混合器對氣流的阻力小，可有效降低運行中的能耗及成本等特點。

2014年11月6日，《電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置》獲得第十六屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置
• 公告號：CN201322310
• 公告日：2009年10月7日
• 申請號：2008202235497
• 地址：四川省自貢市五星街黃桷坪
• 申請日：2008年12月19日
• 專利權人：李小勤、葉茂、孫登科、李國柱、楊志忠、劉泰生、周棋
• 發明人：東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 分類號：F23J15/02(2006.01)I
• 代理機構：成都立信專利事務所有限公司
• 類別：實用新型專利
• 代理人：詹福五

專利背景

在公開號為CN1829565，發明名稱為《混合系統》的專利文獻公開了一種採用噴嘴+靜帕態結構、將處理介質與煙氣混合的混合系統（器），混合器包括設於煙道體內的由若干混帕合單元組成的單層式靜態混合層，由含總管及與之聯接並分別帶調節閥和噴頭的噴管組組帕成的動態混合機構，動態混合機構中各噴頭設於混合層下部且各噴管位於煙道外的管體上帕均分別設有調節閥，而混合層的混合單元由4個葉片組成、形成一個以4個葉片中心為旋帕轉中心的混合區域（單元）、每個單元中4個葉片有一定重疊度，相鄰兩個混合單元的葉帕片旋轉方向相反。該混合器採用密集式葉片布置方式，氣流經混合層時，在每個混合區域帕形成相對獨立的渦流區，同時相鄰混合區域因旋轉方向相反而使形成的渦流相互干涉，進帕一步促進處理介質與煙氣的混合。該混合裝置混合效果雖然較好，但卻存在氣流阻力大、帕運行能耗及成本高等缺陷。

發明內容

專利目的

《電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置》的目的是針對背景技術存在的缺陷，改進設計一種電站燃煤鍋爐煙氣脫硝帕處理用混合裝置，以達到在提高混合效果的基礎上，有效降低混合器對氣流的阻力及運行帕中的能耗及成本等目的。

技術方案

《電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置》的解決方案是將背景技術採用的單混合層結構改進設計為重疊式雙混合帕層，兩層之間設一間隔；每層葉片稀疏布置，即將以4個葉片中心為旋轉中心的混合單元、帕對應拆分為上下兩層，每層2個葉片為一組，上、下層對應的兩組葉片的旋轉中心位於同帕一軸線上並組成一混合單元，且上、下葉片之間的軸向投影沒有重疊度。運行中，氣流經帕過第一層葉片時行成紊流、並在進入兩層之間的空間後擴散、繼後流經第二層葉片時又行帕成新的紊流，從而實現充分混合的目的。因此，該實用新型包括設於煙道體內的由若干混帕合單元組成的靜態混合層，由含總管及與總管聯接並分別帶調節閥和噴頭的噴管組組成的帕動態混合機構，關鍵在於靜態混合層為重疊式雙混合層，上、下兩層之間設有一空間間隔，帕每層以2個葉片為一組，上、下層對應的兩組葉片的旋轉中心位於同一軸線上並組成一混帕合單元，各混合單元中上、下兩組葉片相互呈90°設定（空間垂直）；各混合單元上、下帕兩組葉片分別固定於上、下兩層支承體所對應的位置上並通過其支承體與煙道內壁固定， 各噴頭則分設於混合層下部，而各調節閥則分別設於所對應的噴管位於煙道體外的管體帕上。

上述重疊式雙混合層上、下兩層之間空間間隔的高度為150～500毫米；所述各噴頭頂端帕距下混合層底部距離為250～800毫米。而所述各混合單元中上、下兩組葉片相互呈90°設帕置且上、下葉片之間的軸向投影不重疊。所述上、下兩組葉片，各片均為直角梯形葉片，各葉片的高度為450～1500毫米、上底寬為150～400毫米、下底寬為300～600毫米。

改善效果

該實用新型由於將專利背景採用的單混合層結構改進設計為重疊式雙混合層，每層葉帕片採用稀疏布置，即每個混合單元的葉片亦分為上、下兩層，每層以2個葉片為一組且兩帕組葉片的旋轉中心位於同一軸線上，上、下兩組葉片之間的軸向投影不重疊；運行中，氣帕流經過第一層葉片時行成紊流、並在進入兩層之間的空間後擴散、繼後流經第二層葉片時帕又行成新的紊流。因而具有氣流混合效果好、混合器對氣流的阻力小，有效降低了運行中帕的能耗及成本等特點。該實用新型經過CFD計算機進行仿真模擬試驗驗證，其混合均勻帕性好，混合路徑短，阻力小，安裝操作方便；進行仿真對比試驗、其結果該實用新型裝置帕與背景技術相比：濃度最大相對偏差該實用新型裝置為28.25％、後者為37.54％，混合均帕勻度提高25.49％；裝置壓力損失（帕）該實用新型裝置為125帕、後者為140帕，降低帕10.71％。

附圖說明

圖1為該實用新型結構及安裝狀態示意圖；

圖2為具體實施方式葉片結構示意圖。

圖中：1.葉片，2.葉片支承體，3.噴頭，4.噴管，5.調節閥，6.總管，7.煙道；帕圖中的箭頭方向為鍋爐煙氣流入方向。

權利要求

1、《電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置》包括設於煙道體內的由若干混合單帕元組成的靜態混合層，由含總管及與總管聯接並分別帶調節閥和噴頭的噴管組組成的動態帕混合機構，其特徵在於靜態混合層為重疊式雙混合層，上、下兩層之間設有一空間間隔，帕每層以2個葉片為一組，上、下層對應的兩組葉片的旋轉中心位於同一軸線上並組成一混帕合單元，各混合單元中上、下兩組葉片相互呈90°設定；各混合單元上、下兩組葉片分帕別固定於上、下兩層支承體所對應的位置上並通過其支承體與煙道內壁固定，各噴頭則分帕設於混合層下部，而各調節閥則分別設於所對應的噴管位於煙道體外的管體上。

2、按權利要求1所述電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置，其特徵在於所述重疊帕式雙混合層上、下兩層之間空間間隔的高度為150～500毫米；而所述各噴頭頂端距下混合帕層底部距離為250～800毫米。

3、按權利要求1所述電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置，其特徵在於所述各混帕合單元中上、下兩組葉片相互呈90°設定，且上、下葉片之間的軸向投影不重疊。

4、按權利要求1所述電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置，其特徵在於所述上、帕下兩組葉片，各片均為直角梯形葉片，各葉片的高度為450～1500毫米、上底寬為帕150～400毫米、下底寬為300～600毫米。

實施方式

以300兆瓦機組煙氣脫硝處理用混合裝置為例：煙道7內腔軸截面面積：13610×3000帕毫米；各葉片1及其葉片支承體2，該實施方式採用8毫米鋼板整體衝壓成型，各葉片1的帕上底、下底分別為254.5毫米及454.5毫米、梯型高700毫米、同組兩葉片的夾角為90°，葉帕片支承體2高為160毫米；其餘噴管4及其噴頭3、調節閥5、總管6的直徑均與對應的背帕景技術相同，各噴頭3頂端距下部混合層底部距離為300毫米，上、下兩混合層通過對應帕的葉片支承體2相互垂直固定於煙道內壁上，各混合單元中上、下兩組葉片的旋轉中心設帕於同一軸線上。下表為該實施方式混合裝置與同規格背景技術混合裝置的結構及性能對比帕數據：

項目	單位	新型混合裝置	相似裝置
煙道截面尺寸	毫米×毫米	13610×3000	13610×3000
噴嘴數量	個	42	45
混合元件層數/葉片	層	2/稀疏	1/密集
濃度平均值	ppm	141.9	161.7
濃度最大值	ppm	154.1	187.9
濃度最小值	ppm	101.8	101.0
濃度最大相對偏差	%	28.25	37.54
濃度平均相對偏差	%	4.06	5.52
濃度平均標準偏差	%	5.3	5.52
AIG裝置壓力損失	帕	125	140

榮譽表彰

2014年11月6日，《電站燃煤鍋爐煙氣脫硝處理用混合裝置》獲得第十六屆中國專利優秀獎。