烟气预混装置及基于该烟气预混装置的脱硝反应器及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于锅炉环保领域，涉及一种烟气预混装置及基于该烟气预混装置的脱硫 反应器及方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的发展，能源消耗带来的环境污染也越来越严重。其中烟尘、二氧化 硫、氮氧化物等有害物质是造成大气污染、酸雨和温室效应的主要根源。据国家环保总局统 计，我国67%的氮氧化物（NOx)排放量来自于煤炭的燃烧，2005年和2010年我国火电厂煤 炭消耗量分别占全国总量的56%和64%，火电厂NOx产生量占全国总量的50%。从燃煤消 耗对NOx排放贡献值来看，火电厂NOx排放控制是我国NOx排放总量控制关键所在。随着我 国最新的《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施以及《京都 议定书》的正式生效，国内对NOx的排放控制将日趋严格，在火力发电厂中采用有效的NOx 排放控制措施势在必行。
[0003] 在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR)可通过催化剂在合适的温度范围 内使烟气中的NOX与NH3产生反应生成对大气无害的N2与H20,从而达到除去烟气中的NOX 的目的，是脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术。
[0004] SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省 煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。其中，SCR反应器设置于空气预热器前，氨气在 SCR反应器的上方通过一种特殊的喷雾装置和烟气均匀分布混合，混合后烟气通过反应器 内催化剂层进行还原反应。达到合格的脱硝率同时保证比较低的氨气逃逸率是SCR工程中 的一个难点，这要求在催化反应之前需要将NH3与烟气充分均匀混合，尤其要求在反应器 的入口的各个部位NH3与NOX的比例一致。如果局部氨不足或氨过量，都会影响脱硝反应 系统的充分运行。在NH3与烟气混合不均匀的情况下，除了会降低脱氮效率，还会残留氨现 象，残留的氨与S02反应生成（NH4) 2S04, NH4HS04很容易对空气预热器进行粘污，对空气预 热器影响很大。如，国内某大型燃煤机组SCR脱硝反应器的入口处，不同位置的NH3浓度相 差几倍甚至十几倍，严重影响了 SCR的脱硝率。
[0005] 为了提高电站锅炉SCR脱硝系统脱硝率，目前已有一些专利技术对传 统SCR装置进行了改造和创新。如，发明"提高电站锅炉SCR脱硝系统脱硝率的方 法"（201310493039. 7)公开了一种通过测量SCR脱硝反应器出口的NOx的浓度分布，并 根据SCR脱硝反应器出口的NOx的浓度分布调整喷氨格栅相应区域的阀门开度的办法， 提高了 SCR反应器出口 NOx分布的均匀性，提高了脱硝率。发明"SCR脱硝装置以及烟 气脱硝方法"（201310471414.8)从催化剂的角度提供了一种SCR脱硝装置以及烟气脱 硝方法，通过将粉末催化剂喷入所述烟道中的催化剂喷射器，保证催化剂具有最大的反 应能力，同时延长了粉末催化剂的停留时间，增加催化效率。发明"一种SCR脱硝除尘装 置"（201210179086. X)从烟气预除尘的角度，将一种除尘装置连通至脱硝反应器前的反应 器入口烟道，从而对最易堵塞催化剂的大颗粒飞灰的有效处理。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种烟气预混装置及基于该 烟气预混装置的脱硝反应器及方法，该装置及基于该装置的脱硝反应器及方法通过均匀 SCR反应器入口处不同位置上混合气体中NH3气体的百分比浓度来提高烟气的脱硝率。
[0007] 为达到上述目的，本发明所述的烟气预混装置烟气预混装置包括入口盘及出口 盘，入口盘上设置有Na2个进气口以及用于测量各进气口中混合气体中各气体的百分比浓 度的测量装置，出口盘上设置有Nb个出气口，其中N 3, Nb彡2, NbS Na，出口盘上的任意 一个出气口均与入口盘上的若干进气口通过管道相连通。
[0008] 所述入口盘分为Na2个面积相等的第一区域，其中，每个第一区域上均开设有一个 进气口；
[0009] 所述出口盘分为Nb个面积相等的第二区域，其中，每个第二区域上均开设有一个 出气口。
[0010] 本发明所述的脱硝反应器包括NH3反应器、烟气预混装置及SCR反应器，锅炉的尾 部烟道出口与順 3发生器的順3出口通过管道并管后与烟气预混装置中入口盘上的各进气 口相连通，烟气预混装置中出口盘上的各出气口与SCR反应器的入口相连通。
[0011] 所述锅炉的尾部烟道中设有省煤器。
[0012] 本发明所述的脱硝反应方法包括以下步骤：
[0013] 1)锅炉产生的烟气与NH3发生器产生的NH3气体在管道内混合后形成混合气体，并 输入到入口盘上的各进气口中，测量装置实时测量入口盘上各进气口处混合气体中见1 3气 体的百分比浓度；
[0014] 2)根据检测的入口盘上各进气口处混合气体中册13气体的百分比浓度选择各进气 口与出口盘上各出气口的连接关系，使出口盘上各出气口输出的混合气体中见1 3气体的百 分比浓度相同；
[0015] 3)出口盘上各出气口输出的混合气体进入到SCR反应器中后在SCR反应器内进行 反应，完成烟气的脱硝处理。
[0016] 步骤2)的具体操作为：设入口盘上设有B个进气口，出口盘上设有C个出气口，其 中，B = A*C，则按照混合气体中NH3气体的百分比浓度的大小将B个进气口分为A个组，然 后将A个组中第K个进气口通过管道与出口盘上的第K个出气口相连通，其中，I < K < C。
[0017] 本发明具有以下有益效果：
[0018] 本发明所述的烟气预混装置及基于该烟气预混装置的脱硝反应器及方法在对锅 炉产生的烟气进行脱硝的过程中，先将锅炉产生的烟气与MV混合形成混合气体，然后将所 述混合气体输入到入口盘的各进气口中，同时测量各进气口中混合气体中NH 3气体的百分 比浓度，然后根据各进气口中混合气体中順3气体的百分比浓度的大小将各进气口通过管 道连接至出口盘上的各出气口中，使出口盘上各出气口中输出的混合气体的流速及浓度相 同，使SCR反应器入口处不同位置上混合气体中册1 3气体的百分比浓度相同，进而提高烟气 的脱硝率，结构简单，操作方便。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的结构示意图。
[0020] 其中，1为SCR反应器、2为入口盘、3为出口盘、4为软管。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0022] 参考图1，本发明所述的烟气预混装置烟气预混装置包括入口盘2及出口盘3,入 口盘2上设置有Na2个进气口以及用于测量各进气口中混合气体中各气体的百分比浓度的 测量装置，出口盘3上设置有Nb个出气口，其中N 3, N b彡2, N N a，出口盘3上的任意 一个出气口均与入口盘2上的若干进气口通过管道相连通。需要说明的是，所述入口盘2 分为Na2个面积相等的第一区域，其中，每个第一区域上均开设有