一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅的制作方法

本技术涉及一种喷氨格栅结构，具体涉及一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅。

背景技术：

1、截止2019年底，我国已完成约86％的燃煤发电机组的超低排放改造，氮氧化物基本已按低于50mg/m3控制。为了进一步减少氮氧化物排放，并引领其他行业减排，江苏、深圳、河北等地陆续发布的相关地方政策均较超低排放更加严格，今后燃煤机组氮氧化物近零排放将是必然趋势，因此开发和储备燃煤发电机组的氮氧化物排放<25mg/m3的关键技术势在必行。

2、随着超低排放标准的全面推广，机组scr脱硝效率往往超过90％，氨氮摩尔比平均值超过0.9，当入口nox浓度波动时，常规scr的催化剂上游截面处的氨氮摩尔比超过1的位置将大为增加，这些位置的氨将大量逃逸，造成空预器严重堵塞。目前常规的喷氨格栅布置在scr入口烟道的上升段内，利用该段烟道和反应器顶盖下方空间进行氨气和烟气的混合，其温度区间一般为300-420℃之间。

3、传统常规喷氨格栅为线性控制式和分区控制式喷氨格栅。这两种喷氨格栅一定条件下，可以满足现阶段的超低排放nox<50mg/nm3要求，但对于nox<25mg/nm3及更严格排放标准要求下，仅通过每个模块的调节阀和分配阀对喷氨格栅喷氨量进行调整，在氨逃逸<3ppm的条件下，其精度无法满足要求。

4、现有喷氨格栅常用的主要为：线性控制式喷氨格栅、分区喷氨格栅、旋流喷氨格栅。线性控制式由横、纵垂直的线性排列的若干个管子和喷嘴组成，各管子内的氨气流量可以进行单独调节，用来匹配烟道内各区域的nox含量；分区喷氨格栅是把烟道截面分成多个大小相同的区域，一般为3～10个区域，各区域内的喷嘴数量相同，通过对各区域内的喷氨量单独进行控制调节，以满足各区域的氨氮摩尔比；旋流喷氨格栅是通过改变喷嘴的形式，使用螺旋性喷嘴使喷出氨气产生旋转，使氨气与nox的混合更加均匀。现在常用的喷氨格栅，线性控制式喷氨格栅喷嘴数量较多，系统调节复杂，运行维护较为困难。分区喷氨格栅仅能控制整个分区的喷氨量，由于负荷变动或者烟气偏流导致的串区问题较难解决。旋流喷氨格栅该旋转强度较低，仅能稍微改善喷氨均匀度。在现阶段的scr出口nox<50mg/nm3，氨逃逸<3ppm的情况下，传统喷氨格栅已经达到性能极限。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，该喷氨格栅能够满足nox<25mg/nm3以及近零排放的要求，适用于电力行业及非电行业。

2、为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，包括若干结构相同的喷氨单元，每个喷氨单元包括喷氨母管以及设置在支架上的至少两组喷氨喷嘴，每组喷氨喷嘴包括若干喷嘴，若干喷嘴经调节阀均与喷氨母管相连。

4、本实用新型进一步的改进在于，每组喷氨喷嘴包括5个喷嘴、8个喷嘴、12个喷嘴或13个喷嘴。

5、本实用新型进一步的改进在于，每组喷氨喷嘴包括5个喷嘴时，分别为第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴和第五喷嘴，第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴和第四喷嘴均匀设置在第五喷嘴的周向上，并且与第五喷嘴的距离相同；

6、第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴和第五喷嘴经喷氨调节阀与喷氨母管相连。

7、本实用新型进一步的改进在于，与第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴和第四喷嘴相连的调节阀为粗调节阀，与第五喷嘴相连的调节阀为高精度调节阀。

8、本实用新型进一步的改进在于，每组喷氨喷嘴包括8个喷嘴时，分别为第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴、第五喷嘴、第六喷嘴、第七喷嘴和第八喷嘴，第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴和第四喷嘴均匀设置在第一圆上，第五喷嘴、第六喷嘴、第七喷嘴和第八喷嘴均匀设置在第二圆上，第二圆的半径大于第一圆的半径，并且第五喷嘴和第七喷嘴均位于第一喷嘴和第二喷嘴连线的中垂线上，第六喷嘴和第八喷嘴均位于第一喷嘴和第四喷嘴连线的中垂线上。

9、本实用新型进一步的改进在于，每组喷氨喷嘴包括12个喷嘴时，分别为第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴、第五喷嘴、第六喷嘴、第七喷嘴、第八喷嘴、第九喷嘴、第十喷嘴、第十一喷嘴和第十二喷嘴，第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴和第四喷嘴均匀设置在第一圆上，第五喷嘴、第六喷嘴、第七喷嘴、第八喷嘴、第九喷嘴、第十喷嘴、第十一喷嘴和第十二喷嘴均匀设置在第二圆上，第二圆的半径大于第一圆的半径，并且第五喷嘴和第六喷嘴均关于第一喷嘴和第三喷嘴连线对称设置，第九喷嘴和第十喷嘴关于第一喷嘴和第三喷嘴连线对称设置；第十一喷嘴和第十二喷嘴关于第二喷嘴和第四喷嘴连线对称设置；第七喷嘴和第八喷嘴关于第二喷嘴和第四喷嘴连线对称设置。

10、本实用新型进一步的改进在于，每组喷氨喷嘴包括13个喷嘴时，分别为第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴、第五喷嘴、第六喷嘴、第七喷嘴、第八喷嘴、第九喷嘴、第十喷嘴、第十一喷嘴、第十二喷嘴和第十三喷嘴，第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴和第五喷嘴均匀设置在第一圆上，第一喷嘴位于第一圆的圆心，第五喷嘴、第六喷嘴、第七喷嘴、第八喷嘴、第九喷嘴、第十喷嘴、第十一喷嘴、第十二喷嘴和第十三喷嘴均匀设置在第二圆上，第二圆的半径大于第一圆的半径，并且第十二喷嘴和第十三喷嘴关于第二喷嘴和第五喷嘴所在直线对称设置，第八喷嘴和第九喷嘴关于第二喷嘴和第五喷嘴所在直线对称设置；第六喷嘴和第七喷嘴关于第三喷嘴和第四喷嘴所在直线对称设置，第十喷嘴和第十一喷嘴关于第三喷嘴和第四喷嘴所在直线对称设置。

11、本实用新型进一步的改进在于，喷氨单元为6～30个。

12、与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：

13、本实用新型可以根据实际情况选择喷嘴数量，使其数量适中并与烟道有很好的匹配度，喷嘴直径大小合适，并采用分级控制，使内外两级喷嘴控制粗喷氨和精细喷氨。当nox≥50mg/nm3，外部的喷嘴调节进行控制，当nox＜50mg/nm3，内部的喷嘴调节进行控制，调节精度最小可以达到1mg/nm3，克服了现有技术中对于nox<25mg/nm3及更严格排放标准要求下，仅通过每个模块的调节阀和分配阀对喷氨格栅喷氨量进行调整，在氨逃逸<3ppm的条件下，其精度无法满足要求的问题。

技术特征：

1.一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，其特征在于，包括若干结构相同的喷氨单元，每个喷氨单元包括喷氨母管(15)以及设置在支架(14)上的至少两组喷氨喷嘴，每组喷氨喷嘴包括若干喷嘴，若干喷嘴经调节阀均与喷氨母管(15)相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，其特征在于，每组喷氨喷嘴包括5个喷嘴、8个喷嘴、12个喷嘴或13个喷嘴。

3.根据权利要求1所述的一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，其特征在于，每组喷氨喷嘴包括5个喷嘴时，分别为第一喷嘴(1)、第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)、第四喷嘴(4)和第五喷嘴(5)，第一喷嘴(1)、第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)和第四喷嘴(4)均匀设置在第五喷嘴(5)的周向上，并且与第五喷嘴(5)的距离相同；

4.根据权利要求3所述的一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，其特征在于，与第一喷嘴(1)、第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)和第四喷嘴(4)相连的调节阀为粗调节阀，与第五喷嘴(5)相连的调节阀为高精度调节阀。

5.根据权利要求1所述的一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，其特征在于，每组喷氨喷嘴包括8个喷嘴时，分别为第一喷嘴(1)、第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)、第四喷嘴(4)、第五喷嘴(5)、第六喷嘴(6)、第七喷嘴(7)和第八喷嘴(8)，第一喷嘴(1)、第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)和第四喷嘴(4)均匀设置在第一圆上，第五喷嘴(5)、第六喷嘴(6)、第七喷嘴(7)和第八喷嘴(8)均匀设置在第二圆上，第二圆的半径大于第一圆的半径，并且第五喷嘴(5)和第七喷嘴(7)均位于第一喷嘴(1)和第二喷嘴(2)连线的中垂线上，第六喷嘴(6)和第八喷嘴(8)均位于第一喷嘴(1)和第四喷嘴(4)连线的中垂线上。

6.根据权利要求1所述的一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，其特征在于，每组喷氨喷嘴包括12个喷嘴时，分别为第一喷嘴(1)、第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)、第四喷嘴(4)、第五喷嘴(5)、第六喷嘴(6)、第七喷嘴(7)、第八喷嘴(8)、第九喷嘴(9)、第十喷嘴(10)、第十一喷嘴(11)和第十二喷嘴(12)，第一喷嘴(1)、第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)和第四喷嘴(4)均匀设置在第一圆上，第五喷嘴(5)、第六喷嘴(6)、第七喷嘴(7)、第八喷嘴(8)、第九喷嘴(9)、第十喷嘴(10)、第十一喷嘴(11)和第十二喷嘴(12)均匀设置在第二圆上，第二圆的半径大于第一圆的半径，并且第五喷嘴(5)和第六喷嘴(6)均关于第一喷嘴(1)和第三喷嘴(3)连线对称设置，第九喷嘴(9)和第十喷嘴(10)关于第一喷嘴(1)和第三喷嘴(3)连线对称设置；第十一喷嘴(11)和第十二喷嘴(12)关于第二喷嘴(2)和第四喷嘴(4)连线对称设置；第七喷嘴(7)和第八喷嘴(8)关于第二喷嘴(2)和第四喷嘴(4)连线对称设置。

7.根据权利要求1所述的一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，其特征在于，每组喷氨喷嘴包括13个喷嘴时，分别为第一喷嘴(1)、第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)、第四喷嘴(4)、第五喷嘴(5)、第六喷嘴(6)、第七喷嘴(7)、第八喷嘴(8)、第九喷嘴(9)、第十喷嘴(10)、第十一喷嘴(11)、第十二喷嘴(12)和第十三喷嘴(13)，第二喷嘴(2)、第三喷嘴(3)、第四喷嘴(4)和第五喷嘴(5)均匀设置在第一圆上，第一喷嘴(1)位于第一圆的圆心，第五喷嘴(5)、第六喷嘴(6)、第七喷嘴(7)、第八喷嘴(8)、第九喷嘴(9)、第十喷嘴(10)、第十一喷嘴(11)、第十二喷嘴(12)和第十三喷嘴(13)均匀设置在第二圆上，第二圆的半径大于第一圆的半径，并且第十二喷嘴(12)和第十三喷嘴(13)关于第二喷嘴(2)和第五喷嘴(5)所在直线对称设置，第八喷嘴(8)和第九喷嘴(9)关于第二喷嘴(2)和第五喷嘴(5)所在直线对称设置；第六喷嘴(6)和第七喷嘴(7)关于第三喷嘴(3)和第四喷嘴(4)所在直线对称设置，第十喷嘴(10)和第十一喷嘴(11)关于第三喷嘴(3)和第四喷嘴(4)所在直线对称设置。

8.根据权利要求1所述的一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，其特征在于，喷氨单元为6～30个。

技术总结
本技术公开一种用于近零氮氧化物排放的分级控制的喷氨格栅，包括若干结构相同的喷氨单元，每个喷氨单元包括喷氨母管以及设置在支架上的至少两组喷氨喷嘴，每组喷氨喷嘴包括若干喷嘴，若干喷嘴经调节阀均与喷氨母管相连。本技术可以根据实际情况选择喷嘴数量，使其数量适中并与烟道有很好的匹配度，喷嘴直径大小合适，并采用分级控制，使内外两级喷嘴控制粗喷氨和精细喷氨。当NOx≥50mg/Nm<supgt;3</supgt;，外部的喷嘴调节进行控制，当NOx＜50mg/Nm<supgt;3</supgt;，内部的喷嘴调节进行控制，调节精度最小可以达到1mg/Nm<supgt;3</supgt;。

技术研发人员：周梦伟,谭增强,雷鸣,常磊,安振,姚皓,范江,牛拥军,牛国平
受保护的技术使用者：西安西热锅炉环保工程有限公司
技术研发日：20220518
技术公布日：2024/1/12