參考資料：

燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)編制進(jìn)程

2013年2月18日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)》（20121488-T-303）下達(dá)，項(xiàng)目周期24個(gè)月，由中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)提出，由TC275（全國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）歸口上報(bào)及執(zhí)行，主管部門(mén)為中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)。全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺(tái)顯示，該計(jì)劃已完成網(wǎng)上公示、起草、征求意見(jiàn)、審查、批準(zhǔn)、發(fā)布工作。

2014年8月，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)書(shū)的要求，該標(biāo)準(zhǔn)編制工作從2013年5月開(kāi)始。首先由起草單位組織成立標(biāo)準(zhǔn)編制小組，確定工作方案；編制小組在工作過(guò)程中廣泛收集、分析中國(guó)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)和資料，深入中國(guó)相關(guān)企業(yè)和用戶現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，采集有關(guān)數(shù)據(jù)；對(duì)主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了多次研討，于2014年8月形成標(biāo)準(zhǔn)“征求意見(jiàn)稿”。

2017年10月14日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)》（GB/T 34339-2017）由中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布。

2018年5月1日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)》（GB/T 34339-2017）實(shí)施。

燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)制定依據(jù)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)》（GB/T 34339-2017）依據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則—第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)規(guī)則》（GB/T 1.1-2009）規(guī)則起草。

燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)起草工作

主要起草單位：浙江大學(xué)、藍(lán)天環(huán)保設(shè)備工程股份有限公司、中建中環(huán)工程有限公司、浙江浩普環(huán)保工程有限公司、浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司、哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司、國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院、浙江天地環(huán)保工程有限公司、福建龍凈環(huán)保股份有限公司。

主要起草人：鄭成航、高翔、吳衛(wèi)紅、王鳳君、酈建國(guó)、孟煒、翁衛(wèi)國(guó)、朱全勇、張涌新、付智明、蔣善行、溫卿云、許月陽(yáng)、王少權(quán)、黃海鵬、趙健、張成健。

《燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)》（GB/T 34339-2017）規(guī)定了燃煤煙氣選擇性催化還原法（SCR）脫硝噴氨混合系統(tǒng)的技術(shù)要求、檢驗(yàn)驗(yàn)收、標(biāo)牌、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。該標(biāo)準(zhǔn)適用于噴氨格柵（AIG）、噴氨靜態(tài)混合器等燃煤煙氣選擇性催化還原法（SCR）脫硝噴氨混合系統(tǒng)，其他脫硝噴氨混合系統(tǒng)可參照?qǐng)?zhí)行。

參考資料：

《燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)》（GB/T 34339-2017）的制定有利于燃煤煙氣脫硝噴氨混合系統(tǒng)新技術(shù)的推廣，有助于《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等一系列國(guó)家強(qiáng)制性排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，為實(shí)現(xiàn)脫硝達(dá)標(biāo)排放提供了可靠的技術(shù)支撐和產(chǎn)品保障。

煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法專利目的

《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》提供一種煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置，要解決SCR脫硝系統(tǒng)煙道入口傾斜引起的還原劑與反應(yīng)物混合不均勻的問(wèn)題 。

煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法技術(shù)方案

《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

這種煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置，包括固定于垂直煙道內(nèi)的渦流混合元件、插入垂直煙道內(nèi)部的噴氨管，以及固定于彎道內(nèi)的導(dǎo)流葉片，所述垂直煙道上端經(jīng)彎道II與漸縮段煙道連接，垂直煙道下端經(jīng)彎道I與入口段矩形傾斜煙道連接，入口段矩形傾斜煙道相對(duì)于垂直煙道側(cè)向傾斜，傾斜角為α；

所述渦流混合元件為兩個(gè)以上大小相等、在垂直煙道內(nèi)間隔分布的圓形繞流板，各圓形繞流板均向反應(yīng)器側(cè)傾斜固定于垂直煙道下部，圓形繞流板的向流面與進(jìn)入垂直煙道的煙氣相對(duì)，圓形繞流板的背流面傾斜與噴氨管的噴頭相對(duì)；

所各圓形繞流板上方分別對(duì)應(yīng)安裝有一個(gè)噴氨管，噴氨管水平插入圓形繞流板上方的垂直煙道內(nèi)部，噴頭豎直向下設(shè)置，各噴氨管上連接有獨(dú)立的流量控制系統(tǒng)；

所述噴氨管上方的垂直煙道內(nèi)安裝有橫向間隔分布的均流管，均流管兩端與垂直煙道內(nèi)壁固定；

所述導(dǎo)流葉片為一組沿彎道弧度半徑等間距排列的彎弧形導(dǎo)流板，相鄰彎弧形導(dǎo)流板之間留有煙氣通道間隙，煙氣進(jìn)入煙氣通道的一端為進(jìn)氣口，煙氣流出煙氣通道的一端為出氣口，導(dǎo)流葉片在彎道I及彎道II內(nèi)分別固定有一組。

所述圓形繞流板與水平方向的夾角β為30°～45°。

所述圓形繞流板的直徑d大于垂直煙道寬度的50%且不超過(guò)垂直煙道寬度的80%。

所述圓形繞流板在垂直煙道內(nèi)的高度低于垂直煙道高度的25%。

所述靠反應(yīng)器側(cè)的均流管與垂直煙道內(nèi)壁的距離a大于靠入口段矩形傾斜煙道側(cè)的均流管與的垂直煙道內(nèi)壁的距離c。

所述均流管與圓形繞流板圓心之間的垂直距離e為圓形繞流板直徑d的2～3倍。

所述均流管的直徑可為80毫米～120毫米。

所述垂直煙道的高度大于其入口當(dāng)量直徑的兩倍。

這種煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合方法，步驟如下：

步驟一，安裝煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置，在垂直煙道內(nèi)對(duì)應(yīng)安裝圓形繞流板、噴氨管和均流管，在彎道I及彎道II內(nèi)分別固定一組導(dǎo)流葉片；

步驟二，煙氣的噴氨與渦流混合。

A、煙氣從入口段矩形傾斜煙道進(jìn)入彎道I，經(jīng)導(dǎo)流葉片調(diào)整煙氣流向和流速后進(jìn)入垂直煙道內(nèi)；

B、進(jìn)入垂直煙道的煙氣受到傾斜的圓形繞流板向流面阻擋，在圓形繞流板的邊緣形成渦流；調(diào)節(jié)各噴氨管的流量，使各噴氨管氨的噴射速度與其下方對(duì)應(yīng)的煙氣流速相適應(yīng)，氨噴射到圓形繞流板的背流面，并擴(kuò)散至圓形繞流板邊緣與煙氣形成渦流并混合均勻；

C、煙氣與氨的混合氣體流向上在均流管周?chē)纬衫@流，煙氣與氨進(jìn)一步混合均勻，同時(shí)流速更加均衡；

D、煙氣與氨的混合氣體流向上通過(guò)彎道II內(nèi)的導(dǎo)流葉片調(diào)整煙氣流向和流速后，進(jìn)入漸縮段煙道，再經(jīng)格柵式整流器整流后，最終進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)。

所述步驟一中的圓形繞流板和噴氨管在垂直煙道內(nèi)共安裝有五組，五個(gè)噴氨管按照與入口段矩形傾斜煙道內(nèi)傾斜角α距離由近到遠(yuǎn)，其氨噴射速度分別為V1～V5，其中V1、V2為7～8米/秒，V3、V4、V5為10米/秒。

《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》的工作原理如下：

《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》的渦流混合元件利用了空氣動(dòng)力學(xué)中的駐渦理論，在煙氣的作用下，在渦流混合元件背面形成渦流區(qū)，即“駐渦區(qū)”。駐渦的特點(diǎn)是其位置恒定不變，無(wú)論煙氣流速的大小如何變化，駐渦區(qū)的位置基本不變。由于入口煙道結(jié)構(gòu)上的偏斜，導(dǎo)致渦流混合器入口截面速度分布不均勻，V5側(cè)速度大，V1側(cè)速度低。煙氣在圓形繞流板周?chē)纬删砦?，卷吸力大小與速度呈正比關(guān)系，V5對(duì)應(yīng)的圓形繞流板周?chē)鸁煔饩砦芰ψ顝?qiáng)，氨氣與煙氣迅速摻混。

煙氣與氨的混合氣體流經(jīng)均流管時(shí)，在圓管周?chē)纬衫@流，圓管下游流體會(huì)發(fā)生繞流物體后旋渦脫落的現(xiàn)象，即存在“卡門(mén)渦街”，交替產(chǎn)生的周期性旋渦增加了煙道內(nèi)部流體的湍流強(qiáng)度，強(qiáng)化了煙氣與還原劑氨進(jìn)一步均勻混合，均流管還起到了一定的整流作用，在垂直煙道內(nèi)實(shí)現(xiàn)了煙氣與還原劑氨的混合。同時(shí)，垂直煙道越長(zhǎng)，催化劑入口截面流場(chǎng)和濃度場(chǎng)越均勻，垂直煙道高度應(yīng)大于其入口當(dāng)量直徑2倍。

《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》的有益效果如下：

《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》是在前期SCR脫硝工程和理論研究基礎(chǔ)上，提出的一種煙氣SCR脫硝系統(tǒng)的噴氨及渦流混合裝置，優(yōu)化了NH₃/NOx混合效果，提高了催化劑的利用率和脫硝效率。

《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》利用煙氣在渦流混合元件周?chē)纬傻臏u流實(shí)現(xiàn)煙氣與還原劑氨的充分混合，利用在均流管周?chē)纬傻睦@流實(shí)現(xiàn)煙氣與還原劑的進(jìn)一步均勻混合，使NH₃/NOx在第一層催化劑入口截面濃度均勻偏差在±5%以內(nèi)。其中渦流混合元件采用多個(gè)圓形繞流板，并將其傾斜布置在垂直煙道內(nèi)。渦流混合元件具有雙重作用：一方面實(shí)現(xiàn)煙氣與還原劑的混合，另一方面可增加流場(chǎng)的均勻程度。每個(gè)繞流板上方對(duì)應(yīng)一個(gè)噴氨管，噴氨管均具有獨(dú)立的流量控制系統(tǒng)。通過(guò)合理分配噴氨管的氨噴射速度V1～V5，使氨噴射速度與煙氣的流速相適應(yīng)，可以使還原劑氨與煙氣混合更加均勻。在垂直煙道內(nèi)橫向加裝有均流管，均流管可起到進(jìn)一步加強(qiáng)煙氣與氨的混合和整流的作用，并使煙氣流速更加均勻。《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》在彎頭I和彎頭II內(nèi)分別加裝一組弧形導(dǎo)流葉片，改善了流動(dòng)方向變化引起的流場(chǎng)不均勻，提高了垂直煙道入口截面速度的均勻性 。

煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法改善效果

《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)時(shí)間短、便于安裝、不需要維護(hù)，煙氣適應(yīng)性強(qiáng)，NH₃/NOx混合效果好，提高了催化劑的利用率和脫硝效率?！稛煔饷撓跸到y(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》可廣泛應(yīng)用于燃煤電廠選擇性催化還原SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中，有效地解決了SCR脫硝系統(tǒng)煙道入口傾斜引起的流場(chǎng)和反應(yīng)物混合不均勻等問(wèn)題，方便了SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)和施工安裝 。

2020年7月14日，《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》獲得第二十一屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng) 。2100433B

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是《煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨與渦流混合裝置及方法》的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-入口段矩形傾斜煙道、2-彎道I、3-圓形繞流板、4-噴氨管、5-均流管、6-垂直煙道、7-導(dǎo)流葉片、8-漸縮段煙道、9-格柵式整流器、10-第一層催化劑、11-反應(yīng)器、12-彎道II 。