一种scr脱硝装置的烟气流速调整结构
阅读说明：本技术 一种scr脱硝装置的烟气流速调整结构 (SCR denitrification facility's flue gas velocity of flow adjustment structure ) 是由 徐晓涛 杨世极 舒凯 李淑宏 尚桐 袁壮 于 2021-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种SCR脱硝装置的烟气流速调整结构,目的是降低脱硝出口的烟气流速偏差,均匀出口烟气流速,包括第一组导流板,第二组导流板,第三组导流板和一组均流板；SCR脱硝烟道包括第一转角烟道,第一直管烟道,第二转角烟道,第三转角烟道,第三直管烟道和第四转角烟道；第一组导流板设置在第四转角烟道内；第二组导流板设置在第二转角烟道内；第三组导流板包括引流部分和导流部分,沿第四转角烟道的高度方向呈间隔均匀设置；引流部分与第四转角烟道的上下表面平行,导流部分与连接烟道的对角面平行；一组均流板包括多个均流板,沿低温省煤器的进气端长度方向呈间隔设置,均流板垂直连接烟道的出气端,并与第四转角烟道横截面平行。(The invention provides a flue gas flow velocity adjusting structure of an SCR (selective catalytic reduction) denitration device, which aims to reduce flue gas flow velocity deviation of a denitration outlet and homogenize the flow velocity of outlet flue gas and comprises a first group of guide plates, a second group of guide plates, a third group of guide plates and a group of flow equalizing plates; the SCR denitration flue comprises a first corner flue, a first straight pipe flue, a second corner flue, a third straight pipe flue and a fourth corner flue; the first group of guide plates are arranged in the fourth corner flue; the second group of guide plates are arranged in the second corner flue; the third group of guide plates comprise a flow guiding part and a flow guiding part, and are uniformly arranged at intervals along the height direction of the fourth corner flue; the flow guide part is parallel to the upper surface and the lower surface of the fourth corner flue, and the flow guide part is parallel to the diagonal surface of the connecting flue; the group of flow equalizing plates comprise a plurality of flow equalizing plates which are arranged at intervals along the length direction of the air inlet end of the low-temperature economizer, are vertically connected with the air outlet end of the flue and are parallel to the cross section of the fourth corner flue.)
技术领域
本发明涉及锅炉尾部烟道烟气流场模拟技术领域，具体为一种SCR脱硝装置的烟气流速调整结构。
背景技术
SCR工艺是目前国内应用最广泛的烟气脱硝工艺，对于投产时未配套建设SCR装置的燃煤锅炉，可通过改造在合适的位置增设SCR装置。SCR脱硝改造前，锅炉尾部烟气之上而下经高温预热器直接进入低温省煤器。某些小容量锅炉烟道流程较短，位置紧凑，SCR装置的接口位置位于高温预热器和低温省煤器之间，空间相对受限，增设SCR脱硝装置时，将高温预热器和低温省煤器之间的烟道沿对角面切割，右侧作为SCR进口烟道接口，左侧作为SCR出口烟道接口。
现有技术中存在的调整SCR脱硝装置出口烟气流速的方式是通过在SCR脱硝烟道的转角处设置两组导流板和在低温省煤器上方，通过设置喇叭口连接SCR脱硝装置出口与低温省煤器，并在低温省煤器的上方连接烟道内设置一组均流板来对前后墙的烟气流速进行调整均匀，但根据测量到调整后的结果来看，低温省煤器上方截面处，即SCR脱硝出口前墙左右侧的烟气流速均方根偏差为38.8％左右，后墙左右侧的烟气流速均方根偏差为33.9％左右，且前后墙的平均流速偏差约为1.21m/s，偏差较大，因此，现有技术中存在的SCR脱硝装置出口的烟气流速调整结构对于烟气流速的调整效果不显著，前后墙及其左右两侧的烟气流速存在较大差异，导致出口处烟气速度均布困难，引起低温省煤器管束发生局部磨损泄露，影响锅炉正常运行。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种SCR脱硝装置的烟气流速调整结构，目的是降低脱硝出口的烟气流速偏差，均匀出口烟气流速。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种SCR脱硝装置的烟气流速调整结构，包括第一组导流板，第二组导流板，第三组导流板和一组均流板；
SCR脱硝装置通过SCR脱硝烟道设置在锅炉的高温预热器和低温省煤器之间的连接烟道上；
连接烟道沿对角面分隔设置；与高温预热器连接一侧的连接烟道为高温预热器的出气端，与SCR脱硝烟道入口连接；与低温省煤器连接一侧的连接烟道为低温省煤器的进气端，与SCR脱硝烟道出口连接；
SCR脱硝烟道包括依次连接在高温预热器的出气端和SCR脱硝装置的输入端之间的第一转角烟道，第一直管烟道和第二转角烟道，以及依次连接在SCR脱硝装置的输出端和低温省煤器的进气端之间的第三转角烟道，第三直管烟道和第四转角烟道；
第一组导流板设置在第四转角烟道内；
第二组导流板设置在第二转角烟道内；
第三组导流板包括引流部分和导流部分，位于在第四转角烟道的出口处，沿第四转角烟道的高度方向呈间隔均匀设置；所述引流部分与第四转角烟道的上下表面平行，导流部分与连接烟道的对角面平行；
一组均流板包括多个均流板，位于低温省煤器的进气端，对应设置在低温省煤器的上方，沿低温省煤器的进气端的长度方向呈间隔均匀设置，所述均流板垂直于连接烟道的出气端，并与第四转角烟道横截面平行。
优选地，所述引流部分和导流部分均为矩形导流板，沿第四转角烟道的高度方向相对应间隔排布。
优选地，所述第一组导流板包括多个第一导流板，第一导流板与第四转角烟道的外轮廓平行布置，并沿第四转角烟道弯道处的宽度方向均匀布置。
优选地，所述第一导流板包括圆弧形导流部分和矩形引流部分；其中，圆弧形导流部分为90°圆弧，圆弧形导流部分与第四转角烟道的外轮廓平行布置，矩形引流部分与第三直管烟道的侧边平行。
优选地，所述第二组导流板与第三转角烟道的外轮廓平行。
优选地，所述第三转角烟道包括第一烟道和第二烟道；
所述第一烟道为四边形，第一烟道出气端与第二烟道进气端相连；
所述第二烟道为直角梯形，下底边为第二烟道进气端，直角腰边为第二烟道出气端，与第三直管烟道进气端相连，非直角腰边为第二烟道自由端；
所述第二组导流板包括第一烟道引流板，第二烟道引流板，第二烟道导流板和对角线导流板。
优选地，所述第一烟道引流板位于第一烟道内，并与SCR脱硝装置(104)的侧边平行；
所述第二烟道导流板位于第二烟道内，与第二烟道自由端平行，沿第一烟道出气端呈间隔设置；
所述第二烟道引流板位于第二烟道内，与第二烟道自由端平行，沿直角梯形分隔直角的对角线呈间隔设置；
所述对角线导流板位于第二烟道内，与第三直管烟道的侧边平行，沿直角梯形分隔直角的对角线呈间隔设置。
优选地，所述第一烟道引流板和第二烟道导流板均为矩形，沿第一烟道出气端相对应间隔排布。
优选地，第二烟道引流板和对角线导流板均为矩形，沿直角梯形分隔直角的对角线相对应间隔排布。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种SCR脱硝装置的烟气流速调整结构，包括第一组导流板，第二组导流板，第三组导流板和一组均流板，分别设置在SCR脱硝烟道的多个转角烟道弯道处和低温省煤器上方的连接烟道处，与烟道外轮廓对应平行设置，从而优化烟气在经过SCR脱硝烟道各个弯道时和SCR脱硝出口与低温省煤器连接处时的流动路径，降低烟气流动时的流动阻力，减小烟气经过每个SCR脱硝烟道弯道时的流速损耗，保持烟气流速的均匀性，避免流入低温省煤器的烟气存在较大的流速偏差，减少低温省煤器管束的局部磨损，保证锅炉的正常运行。
进一步地，本发明在SCR脱硝烟道的出口处设置有新增的第三组导流板，包括引流部分和导流部分，通过多个矩形引流部分先将经过SCR脱硝处理的烟气均匀分布，再通过与之相对应设置的多个矩形导流部分，其与连接烟道的切割对角面平行，从而改变进入连接烟道接口内烟气的流动方向，与连接烟道的切割方向保持一致，优化烟气流动阻力。
进一步地，代替原本的喇叭口设置，导致流入低温省煤器的烟气流动方向不一致，流速存在偏差，本发明在与低温省煤器连接的烟道出口处沿长度方向均匀间隔设置一组矩形均流板，可以均匀分布进入低温省煤器的烟气，并改变烟气的流动方向，使其与低温省煤器入口方向一致，实现较好的烟气流速分布的均匀性，避免流入低温省煤器的烟气存在较大的流速偏差，减少低温省煤器管束的局部磨损。
附图说明
图1是本发明SCR脱硝装置的导流板布置总图；
图2是本发明低温省煤器上方导流板布置示意图；
图3是本发明第一组导流板布置示意图；
图4是本发明第二组导流板布置示意图；
图5是本发明第三组导流板和一组均流板布置示意图。
图中，SCR脱硝烟道1，第一转角烟道101，第一直管烟道102，第二转角烟道103，SCR脱硝装置104，第三转角烟道105，第三直管烟道106，第四转角烟道107，第一组导流板2，圆弧形导流部分201，矩形引流部分202，第二组导流板3，第一烟道引流板301，第二烟道引流板302，第二烟道导流板303，对角线导流板304，第三组导流板4，引流部分401，导流部分402，一组均流板5，连接烟道6，低温省煤器7，高温预热器8。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1和2所示，本发明提供一种SCR脱硝装置的烟气流速调整结构，包括第一组导流板2，第二组导流板3，第三组导流板4和一组均流板5；SCR脱硝装置104通过SCR脱硝烟道1设置在锅炉的高温预热器8和低温省煤器7之间的连接烟道6上；与高温预热器8连接一侧的连接烟道6为高温预热器8的出气端，与SCR脱硝烟道1入口连接，与低温省煤器连接一侧的连接烟道6为低温省煤器7的进气端，与SCR脱硝烟道1出口连接，SCR脱硝烟道1包括依次连接在高温预热器8的出气端和SCR脱硝装置104的输入端之间的第一转角烟道101，第一直管烟道102和第二转角烟道103，以及依次连接在SCR脱硝装置104的输出端和低温省煤器7的进气端之间的第三转角烟道105，第三直管烟道106和第四转角烟道107；第一组导流板2设置在第四转角烟道107内；第二组导流板3设置在第二转角烟道103内；第三组导流板4包括引流部分401和导流部分402，位于在第四转角烟道107的出口处，沿第四转角烟道107的高度方向呈间隔均匀布置，引流部分401与第四转角烟道107的上下表面平行，导流部分402与连接烟道6的对角面平行；一组均流板5包括多个均流板，其位于低温省煤器7的进气端，对应设置在低温省煤器7的上方，沿低温省煤器7的进气端的长度方向呈间隔均匀布置，均流板5垂直于连接烟道6的出气端，并与第四转角烟道107的横截面平行。
本发明中SCR脱硝装置8位于高温预热器8和低温省煤器7之间的连接烟道6对角面切割处，SCR脱硝装置8的进出口分别与沿对角面切割的左右两侧的连接烟道6进行连接，烟气从高温预热器8输出，经连接烟道6进入SCR脱硝装置8进行处理，经过SCR脱硝烟道1后从出口输出，从上方再进入与出口相连的低温省煤器7，烟气在传输过程中需要经过SCR脱硝烟道1内的多个弯道，从而导致烟气流动过程中速度分布不均匀，进入低温省煤器7的烟气流速存在偏差，因此本发明通过在SCR脱硝烟道1的多个转角弯道处设置多组导流板，并在低温省煤器7上方的连接烟道6处设有一组均流板5，从而优化烟气在经过SCR脱硝烟道1各个弯道时和SCR脱硝出口与低温省煤器7连接处时的流动路径，降低烟气流动时的流动阻力，保持烟气流速的均匀性，避免流入低温省煤器7的烟气存在较大的流速偏差，减少低温省煤器7管束的局部磨损，保证锅炉的正常运行。
进一步地，如图5所示，引流部分401和导流部分402均为矩形导流板，沿第四转角烟道107的高度方向相对应间隔排布。
本发明在SCR脱硝烟道1出口处沿烟道的高度方向均匀间隔设有多个导流板，通过多个矩形引流部分401先将经过SCR脱硝处理的烟气均匀分布，再通过与之相对应设置的多个矩形导流部分402，其与连接烟道6的切割对角面平行，从而改变进入连接烟道6接口内烟气的流动方向，与连接烟道6的切割方向保持一致，优化烟气流动阻力。
进一步地，如图5所示，导流部分402的延伸线与所述部分均流板5的位置相对应设置，均流板5为矩形。
代替原本的喇叭口设置，导致流入低温省煤器7的烟气流动方向不一致，流速存在偏差，本发明在与低温省煤器7连接的连接烟道6出口处沿长度方向均匀间隔设置一组矩形均流板5，可以均匀分布进入低温省煤器7的烟气，并改变烟气的流动方向，使其与低温省煤器7入口方向一致，实现较好的烟气流速分布的均匀性，避免流入低温省煤器7的烟气存在较大的流速偏差，减少低温省煤器7管束的局部磨损。
进一步地，如图3所示，第一组导流板2包括多个第一导流板，第一导流板与第四转角烟道107的外轮廓平行布置，并沿第四转角烟道107弯道处的宽度方向均匀布置；第一导流板包括圆弧形导流部分201和矩形引流部分202；其中，圆弧形导流部分201为90°圆弧，圆弧形导流部分201与第四转角烟道107的外轮廓平行布置，矩形引流部分202与第三直管烟道106的侧边平行。
本发明根据第四转角烟道107的宽度均匀间隔设置多块第一导流板，并根据第四转角烟道107的轮廓相应设置矩形引流部分202和圆弧形导流部分201，引流部分的设置是为了均匀分布进入第四转角烟道107内的烟气，圆弧部分的设置是为了改变烟气的流动方向，优化烟气经过圆弧弯道时的流动路径，降低烟气的流动阻力，从而减少烟气经过弯道而导致的流速偏差。
进一步地，如图4所示，第二组导流板3与第三转角烟道105的外轮廓平行。
进一步地，第三转角烟道105包括第一烟道和第二烟道；第一烟道为四边形，第一烟道出气端与第二烟道进气端相连；第二烟道为直角梯形，下底边为第二烟道进气端，直角腰边为第二烟道出气端，与第三直管烟道106进气端相连，非直角腰边为第二烟道自由端；
第二组导流板3包括第一烟道引流板301，第二烟道引流板302，第二烟道导流板303和对角线导流板304；第一烟道引流板301位于第一烟道内，并与SCR脱硝装置104的侧边平行；第二烟道导流板303位于第二烟道内，与第二烟道自由端平行，沿第一烟道出气端呈间隔设置；第二烟道引流板302位于第二烟道内，与第二烟道自由端平行，沿直角梯形分隔直角的对角线呈间隔设置；对角线导流板304位于第二烟道内，与第三直管烟道的侧边平行，沿直角梯形分隔直角的对角线呈间隔设置。
进一步地，第一烟道引流板301和第二烟道导流板303均为矩形，沿第一烟道出气端相对应间隔排布。
进一步地，第二烟道引流板302和对角线导流板304均为矩形，沿直角梯形分隔直角的对角线相对应间隔排布。
本发明第二转角烟道103和第三转角烟道105为对称烟道。第三转角烟道105为不规则结构，内部有多个拐角转弯处，因此，烟气在经过该处时流速损失差异较大，导致流速分布偏差明显，若设置圆弧形的导流板无法很好地减小流速偏差，本发明根据第三转角烟道105的轮廓形状在相应拐角处均设有多个引流板和导流板，第一烟道出气端沿宽度方向均匀间隔设置多个矩形第一烟道引流板301，可以均匀分布进入第三转角烟道105内的烟气，再通过相对应设置的多个矩形第二烟道引流板302，其与第二烟道自由端平行，可以改变烟气的流动方向，优化烟气经过弯道时的流动路径，使其与烟道拐角方向保持一致，降低烟气的流动阻力，再通过设置在第二烟道直角梯形分隔直角的对角线的多个矩形第二烟道引流板302均匀分布烟气，后通过对应设置的多个矩形对角线导流板304再次改变烟气的流动方向，使其与后方的第三直管烟道106方向保持平行，因此，最大程度的降低了由于烟道弯道存在拐角造成的烟气流速损失不均导致的烟气流速分布较大差异。
实施例1
本实施例设计了一种SCR脱硝装置的烟气流速调整结构，具体设计如下：
1)在SCR脱硝烟道1的第四转角烟道107处沿宽度方向均匀布置5块第一导流板，第一导流板包括圆弧形导流部分201和矩形引流部分202，圆弧形导流部分201为90°圆弧，圆弧形导流部分201与第四转角烟道107的外轮廓平行布置，矩形引流部分202与第三直管烟道106的侧边平行，圆弧形导流部分201的半径为500mm，矩形引流部分202的长度为500mm；
2)在SCR脱硝烟道1的第三转角烟道105处布置第二组导流板3，包括第一烟道引流板301，第二烟道引流板302，第二烟道导流板303和对角线导流板304；第一烟道引流板301沿第一烟道出气端呈间隔设置，并与SCR脱硝装置104的侧边平行；第二烟道引流板302和第二烟道导流板303均位于第二烟道内，且均与第二烟道自由端平行，第二烟道导流板303沿第二烟道进气端呈间隔设置，所述第二烟道引流板302沿直角梯形分隔直角的对角线呈间隔设置；对角线导流板304位于第二烟道内，沿直角梯形分隔直角的对角线呈间隔设置，并与第三直管烟道106的侧边平行；第一烟道引流板301和第二烟道导流板303均为矩形，长度均为200mm，沿第一烟道出气端相对应间隔排布；第二烟道导流板303的间隔距离为527mm，其为第一烟道引流板301间隔距离的2倍，第二烟道引流板302和对角线导流板304均为矩形，各设置9块，沿直角梯形分隔直角的对角线相对应间隔排布，其间隔距离为386.5mm，第二烟道引流板302的长度为400mm，对角线导流板304的长度为200mm；
3)在SCR脱硝烟道1的出口处布置第三组导流板4，包括引流部分401和导流部分402；引流部分401与第四转角烟道107的上下表面平行，导流部分402与连接烟道6的对角面平行，均沿第四转角烟道107的高度方向呈间隔设置，其中，导流部分402的延伸线与所述部分均流板5的位置相对应设置，引流部分401和导流部分402均为矩形，各设置7块，沿第四转角烟道107的高度相对应间隔排布，引流部分401的长度为200mm，导流部分402的长度为400mm；
4)在低温省煤器7上方烟道设置一组均流板5，均流板5与第四转角烟道107出气端平行，沿连接烟道6出气接口的长度方向呈间隔设置，均流板5为矩形，其高度为300mm，横向间隔距离为125mm。
通过布置本实施例所述的SCR脱硝装置的烟气流速调整结构，在低温省煤器7上方截面处，即SCR脱硝出口测量得到前墙左侧的烟气流速均方根偏差为13.0％，前墙右侧的烟气流速均方根偏差为14.0％，后墙左侧的烟气流速均方根偏差为12.9％，后墙右侧的烟气流速均方根偏差为14.4％，且前后墙的平均流速偏差约为0.26m/s，可以看出，通过应用本发明的SCR脱硝装置的烟气流速调整结构，能够明显降低脱硝出口的烟气流速偏差，实现均匀出口烟气流速。