【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及余热锅炉领域，尤其涉及一种燃气轮机余热锅炉的脱硝装置。
技术介绍
1、在scr烟气脱硝系统中，还原剂氨气的喷射和混合是整个系统的重要组成部分。通常喷射和混合采用喷氨格栅或静态混合器，以达到氨气与烟气均匀混合的目的。脱硝系统设计中，氨和氮氧化物的充分混合是关键因素，混合不均匀会出现较低的脱硝率或较高的逃逸氨量。
2、由于喷氨格栅对于脱硝装置烟气中nox/nh3的均匀性分布影响尤为关键，因此人们把目光普遍集中在喷氨格栅的改进上，例如公告号为cn207913516u的专利文献公开了一种用于烟气脱硝的喷氨混合装置，包括氨气输送管道，氨气输送管道上设有若干喷射装置，利用喷射装置使氨与烟气在进入烟道前进行预混，增强氨和烟气混合均匀度，提高脱硝效率。
3、随着环保要求不断提高，超净甚至超超净烟气脱硝要求的提出，当烟气脱硝装置对于脱硝效率的要求大于90％时，现有的喷氨格栅结构已经无法满足要求，尤其是面对一些烟气流场偏差大的情况时，很难实现局部精准的控制，容易导致局部喷射的氨气流量相对于烟气流量过多或过少，从而使得脱硝效率不高，甚至会出现大量氨逃逸的现象。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何实现局部喷射的氨气流量的精准控制。
2、本专利技术是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，包括喷氨装置，所述喷氨装置包括喷氨单元、喷头组件和气管，所述喷氨单元上设有多个喷头组件，各喷头组件均与所述气管连通；所述
3、作为优化的技术方案，所述雾化室的室壁上设有倾斜部和水平部，所述倾斜部由靠近余热锅炉进气口的一端至远离余热锅炉进气口的一端倾斜向上延伸设置，所述水平部与倾斜部远离余热锅炉进气口的一端连接，所述通孔设置于所述水平部上。倾斜部一方面可以降低烟气流经雾化室时的空气阻力，另一方面起到局部引导烟气流的作用，从而有利于烟气与氨在水平部外侧的混合。
4、作为优化的技术方案，所述第一喷头包括文丘里管、引射管、混流管和引射腔；所述引射管内设有引射腔，所述引射腔与所述喷氨单元连通；所述混流管的一端嵌设于所述引射管中，所述混流管由入口至出口内腔尺寸逐渐增大；所述文丘里管的一端与所述气管连通，另一端嵌设于所述引射管中且该端与所述混流管的内端紧邻，所述文丘里管由入口至出口内腔尺寸逐渐减小。第一喷头使用时，气管内的高压气体会快速依次流经文丘里管和混流管，此时，根据伯努利原理，高压气流快速通过文丘里管时会在其内端端口处形成负压区，这样会将喷氨单元内的液氨吸入引射腔中并通过间隙跟随高速的气流一起进入到混流管喷射而出，此时液氨会被高速空气撕成小滴颗粒状，从而有利于液氨与烟气的充分均匀混合。
5、作为优化的技术方案，所述第一喷头还包括隔挡片，所述混流管的出口处设有隔挡片。小滴颗粒状的液氨跟随高速的气流一起喷射而出时，会被隔挡片冲击而呈超微颗粒状，从而更加有利于液氨与烟气的充分均匀混合。
6、作为优化的技术方案，所述喷氨装置还包括第二喷头，所述喷氨单元包括喷氨主管、第一喷氨支管和第二喷氨支管，所述第一喷氨支管和所述第二喷氨支管分别连接于所述喷氨主管上，所述第一喷氨支管上设有多个喷头组件，所述第二喷氨支管上设有多个第二喷头。第二喷头采用传统喷头，由于雾化室的空间有限，若第一喷头喷出的液氨量跟不上烟气所需要的量，此时第二喷头能够起到补足氨量的作用，从而确保出氨量能满足催化烟气的所需量，避免出现脱硝不充分的情况发生。
7、作为优化的技术方案，所述燃气轮机余热锅炉的脱硝装置还包括扰流器，所述扰流器包括第一扰流器单元，所述第一扰流器单元设置在所述喷氨装置远离余热锅炉进气口的一侧，所述第一扰流器单元包括多个第一扰流风扇。当喷氨装置喷出的液氨与烟气进行初步混合后，第一扰流风扇对混合气流进行切割、混合，从而达到流体之间充分混合的目的；此外，与传统的格栅式静态混合器相比，风扇式的扰流器占用的横向空间更小，有利于在尺寸有限的余热锅炉内使用，并且没有明显重叠的障碍物，从而对于烟气气流的阻碍更小。
8、作为优化的技术方案，多个第一绕流风扇呈阵列分布，且相邻第一扰流风扇转动时辐射的区域部分重叠。尽可能地实现第一扰流风扇对余热锅炉内部空间的全覆盖。
9、作为优化的技术方案，所述扰流器还包括第二扰流器单元，所述第二扰流器单元设置在所述第一扰流器单元远离余热锅炉进气口的一侧，所述第二扰流器单元包括多个第二扰流风扇，所述第二扰流风扇的轴线与所述第一扰流风扇的轴线之间呈错位设置。当烟气和液氨的混合气流依次流经第一扰流器单元和第二扰流器单元时，经过两次切割混合，尤其是在第二次切割混合时同一股混合气流会被多个第二扰流风扇切割混合，充分保证了余热锅炉烟道内的氨气与氮氧化物的均匀混合，提高了脱硝效率，并降低氨逃逸率。
10、作为优化的技术方案，多个第二扰流风扇以位于中心位置的一个第一扰流风扇的轴心为圆心呈环形均匀分布，各第二扰流风扇转动时辐射的区域均与该第一扰流风扇转动时辐射的区域部分重叠。可以更好地实现二次切割混合的作用。
11、作为优化的技术方案，所述燃气轮机余热锅炉的脱硝装置还包括压缩气室；所述第一扰流风扇包括轴体、扇骨、叶片、第一腔室、第二腔室和出气口；所述轴体内设有中空的第一腔室，所述第一腔室与所述压缩气室连通；所述扇骨和所述叶片分别连接于所述轴体上，所述扇骨内设有中空的第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室连通；所述扇骨的侧壁上设有多个出气口，所述出气口的轴线沿所述第一扰流风扇转动时的切线方向设置；所述第二扰流风扇与所述第一扰流风扇的结构相同。扰流风使用时，压缩气室内的高压气体依次经过第一腔室和第二腔室后从出气口排出，由于出气口的轴线沿第一扰流风扇转动时的切线方向设置，故在高压气体的反向作用力下，叶片进行快速转动，快速转动的叶片可以对烟气和氨气的混合气进行切割混合。由此，通过压缩气体作为扰流风扇的转动动力，可以避免在高温环境下使用传统电风扇器的结构，更加安全可靠。
12、本专利技术的优点在于：
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1.一种燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：包括喷氨装置，所述喷氨装置包括喷氨单元、喷头组件和气管，所述喷氨单元上设有多个喷头组件，各喷头组件均与所述气管连通；所述喷头组件包括第一喷头和雾化室，所述第一喷头与所述喷氨单元及所述气管连通，所述第一喷头设于所述雾化室内，所述雾化室的室壁设有多个通孔。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述雾化室的室壁上设有倾斜部和水平部，所述倾斜部由靠近余热锅炉进气口的一端至远离余热锅炉进气口的一端倾斜向上延伸设置，所述水平部与倾斜部远离余热锅炉进气口的一端连接，所述通孔设置于所述水平部上。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述第一喷头包括文丘里管、引射管、混流管和引射腔；所述引射管内设有引射腔，所述引射腔与所述喷氨单元连通；所述混流管的一端嵌设于所述引射管中，所述混流管由入口至出口内腔尺寸逐渐增大；所述文丘里管的一端与所述气管连通，另一端嵌设于所述引射管中且该端与所述混流管的内端紧邻，所述文丘里管由入口至出口内腔尺寸逐渐减小。
4.根据权利要求3所
5.根据权利要求1所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述喷氨装置还包括第二喷头，所述喷氨单元包括喷氨主管、第一喷氨支管和第二喷氨支管，所述第一喷氨支管和所述第二喷氨支管分别连接于所述喷氨主管上，所述第一喷氨支管上设有多个喷头组件，所述第二喷氨支管上设有多个第二喷头。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述燃气轮机余热锅炉的脱硝装置还包括扰流器，所述扰流器包括第一扰流器单元，所述第一扰流器单元设置在所述喷氨装置远离余热锅炉进气口的一侧，所述第一扰流器单元包括多个第一扰流风扇。
7.根据权利要求6所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：多个第一绕流风扇呈阵列分布，且相邻第一扰流风扇转动时辐射的区域部分重叠。
8.根据权利要求6所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述扰流器还包括第二扰流器单元，所述第二扰流器单元设置在所述第一扰流器单元远离余热锅炉进气口的一侧，所述第二扰流器单元包括多个第二扰流风扇，所述第二扰流风扇的轴线与所述第一扰流风扇的轴线之间呈错位设置。
9.根据权利要求8所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：多个第二扰流风扇以位于中心位置的一个第一扰流风扇的轴心为圆心呈环形均匀分布，各第二扰流风扇转动时辐射的区域均与该第一扰流风扇转动时辐射的区域部分重叠。
10.根据权利要求8所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述燃气轮机余热锅炉的脱硝装置还包括压缩气室；所述第一扰流风扇包括轴体、扇骨、叶片、第一腔室、第二腔室和出气口；所述轴体内设有中空的第一腔室，所述第一腔室与所述压缩气室连通；所述扇骨和所述叶片分别连接于所述轴体上，所述扇骨内设有中空的第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室连通；所述扇骨的侧壁上设有多个出气口，所述出气口的轴线沿所述第一扰流风扇转动时的切线方向设置；所述第二扰流风扇与所述第一扰流风扇的结构相同。
...【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：包括喷氨装置，所述喷氨装置包括喷氨单元、喷头组件和气管，所述喷氨单元上设有多个喷头组件，各喷头组件均与所述气管连通；所述喷头组件包括第一喷头和雾化室，所述第一喷头与所述喷氨单元及所述气管连通，所述第一喷头设于所述雾化室内，所述雾化室的室壁设有多个通孔。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述雾化室的室壁上设有倾斜部和水平部，所述倾斜部由靠近余热锅炉进气口的一端至远离余热锅炉进气口的一端倾斜向上延伸设置，所述水平部与倾斜部远离余热锅炉进气口的一端连接，所述通孔设置于所述水平部上。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述第一喷头包括文丘里管、引射管、混流管和引射腔；所述引射管内设有引射腔，所述引射腔与所述喷氨单元连通；所述混流管的一端嵌设于所述引射管中，所述混流管由入口至出口内腔尺寸逐渐增大；所述文丘里管的一端与所述气管连通，另一端嵌设于所述引射管中且该端与所述混流管的内端紧邻，所述文丘里管由入口至出口内腔尺寸逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述第一喷头还包括隔挡片，所述混流管的出口处设有隔挡片。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机余热锅炉的脱硝装置，其特征在于：所述喷氨装置还包括第二喷头，所述喷氨单元包括喷氨主管、第一喷氨支管和第二喷氨支管，所述第一喷氨支管和所述第二喷氨支管分别连接于所述喷氨主管上，所述第一喷氨支管上设有多个喷头组件，所述第二喷氨支管上设有多个第二喷头。
...【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，徐民，郑春茂，周福，曹蓝田，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：
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