(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111538181.X (22)申请日 2021.12.15 (71)申请人 西安西热锅炉环保工程有限公司 地址 710054 陕西省西安市雁塔区雁翔路 99号博源科技广场A座 (72)发明人 范江　常磊　牛国平　牛拥军　 姚皓　安振　周梦伟　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 代理人 李红霖 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/28(2020.01) B01D 53/90(2006.01) B01D 53/56(2006.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 燃机过渡烟道尿素直喷热解技术的喷嘴布 置方式设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种燃机过渡烟道尿素直喷 热解技术的喷嘴布置方式设计方法， 包括以下步 骤： 1)建立烟道的等尺寸实体几何模型； 2)确定 喷嘴数量， 并在该喷嘴数量下确定喷嘴的各布置 方式； 3)在总尿素流量、 烟气参数以及烟气流量 相同的前提下， 模拟喷嘴的各种布置方式下， SCR 系统入口截面的氨分布， 同时调整各喷嘴的流 量， 得SCR系统入口截面的氨分布随喷嘴布置方 式及各喷嘴流量的变化规律； 4)根据SCR系统入 口截面的氨分布随喷嘴布置方式及各喷嘴流量 的变化规律， 确定当前喷嘴数量下最佳的喷嘴布 置方式及对应的喷嘴流量大小， 使SCR系统入口 截面的氨分布均匀， 该方法能够对喷嘴的布置方 式、 喷嘴的数量及各喷嘴的流量进行设计及确 定。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 114239171 A 2022.03.25 CN 114239171 A 1.一种燃机过渡烟道尿素直喷热解技术的喷嘴布置设计方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 1)建立烟道的等尺寸实体几何模型； 2)在烟道 的等尺寸实体几何模型中， 确定喷嘴数量， 并在该喷嘴数量下确定喷嘴的各 布置方式； 3)在总尿素流量、 烟气参数以及烟气流量相同的前提下， 模拟喷嘴的各种布置方式下， SCR系统入口截面的氨分布， 同时调整各喷嘴的流量， 得SCR系统入口截面的氨分布随喷嘴 布置方式及各喷 嘴流量的变化 规律； 4)根据SCR系统入口截面的氨分布随喷嘴布置方式及各喷嘴流量的变化规律， 确定当 前喷嘴数量下最佳的喷嘴布置方式及对应的喷嘴流量大小， 使SCR系统入口截面的氨分布 均匀； 5)改变喷嘴的数目， 再重复步骤2)至步骤4)， 得不同喷嘴数量下喷嘴的最佳布置方式 及对应的喷 嘴流量。 2.根据权利要求1所述的燃机过渡烟道尿素直喷热解技术的喷嘴布置设计方法， 其特 征在于， 步骤1)的具体操作为： 确定烟道及SCR系统的的尺寸， 使用建模软件Gambit， 建立烟道的等尺寸实体几何模 型， 并对所述 等尺寸实体几何模型进行网格划分。 3.根据权利要求1所述的燃机过渡烟道尿素直喷热解技术的喷嘴布置设计方法， 其特 征在于， 步骤2)的具体操作为： 在烟道的等尺寸实体几何模型中， 利用计算流体力学软件FLUENT进行模拟， 确定喷嘴 数量， 并在该喷 嘴数量下确定喷 嘴的各种布置方式。 4.根据权利要求1所述的燃机过渡烟道尿素直喷热解技术的喷嘴布置设计方法， 其特 征在于， 当烟道为圆形烟道时， 则采用正n边形方法， 将喷嘴均匀的布置在正n边形的顶点 上， 正n边形的中心根据圆形烟道的尺寸确定喷 嘴的数量。 5.根据权利要求1所述的燃机过渡烟道尿素直喷热解技术的喷嘴布置设计方法， 其特 征在于， 当烟道为矩形烟道， 则将矩形烟道分为n个截面面积相等的小矩形截面， 并在每个 小矩形截面的中心安装喷 嘴。 6.根据权利要求3所述的燃机过渡烟道尿素直喷热解技术的喷嘴布置设计方法， 其特 征在于， 在FLUENT软件中， 喷 嘴的数量由所 添加injections的数量确定 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114239171 A 2燃机过渡烟道尿 素直喷热解技术的喷嘴布置方式设计方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种喷嘴布置方式设计方法， 具体涉及一种燃机过渡烟道尿素直喷热 解技术的喷嘴布置方式设计方法。 背景技术 [0002]随着人们环 保意识的增强， 大气污染的治理变得尤为重要。 其中， 氮氧化物作为大 气污染的主要成分， 燃煤锅炉烟气脱硝处理受到广泛关注。 近些年来， 燃煤锅炉的脱硝技术 改造基本完成， 而燃机烟气脱硝技术改造也迫在眉睫。 目前， 烟气脱硝技术中， 选择性催化 还原法(S CR)脱硝工艺已经被广泛的应用， 这种工艺中， 尿素作为还原剂被热解或水解制成 氨气喷入烟道中， 氨气在烟气中于氮氧化物混合均匀后， 流经SCR催化剂系统， 在催化剂的 催化作用下， 氮氧化物被脱除。 [0003]燃机出口的过渡烟道中， 烟温在500℃左右， 达到了尿素热解所需的温度。 将尿素 喷入到该段烟道， 利用烟气的热量使尿素热解， 并随着烟气的流动与烟气 中的氮氧化物充 分混合均匀， 从而降低烟气中的氮氧化物含量及氨逃逸 量。 [0004]过渡烟道多为圆形烟道， 喷嘴布置方式的合理性直接影响烟道内的氨气的均匀 性。 而喷嘴的数量及各喷嘴的流量对烟道内的氨分布影响也很大， 因此有必要对喷嘴的布 置方式、 喷 嘴的数量及各喷 嘴的流量进行设计。 发明内容 [0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点， 提供了一种燃机过渡烟道尿素直喷 热解技术的喷嘴布置方式设计方法， 该方法能够对喷嘴的布置方式、 喷嘴的数量及各喷嘴 的流量进行设计及确定 。 [0006]为达到上述目的， 本发明所述的燃机过渡烟道尿素直喷热解技术的喷嘴布置设计 方法包括以下步骤： [0007]1)建立烟道的等尺寸实体几何模型； [0008]2)在烟道的等尺寸实体几何模型中， 确定喷嘴数量， 并在该喷嘴数量下确定喷嘴 的各布置方式； [0009]3)在总尿素流量、 烟气参数以及烟气流量相同的前提下， 模拟喷嘴的各种布置方 式下， SCR系统入口截面的氨分布， 同时调整 各喷嘴的流量， 得SCR系统入口截面的氨分布随 喷嘴布置方式及各喷 嘴流量的变化 规律； [0010]4)根据SCR系统入口截面的氨分布随喷嘴布置方式及各喷嘴流量的变化规律， 确 定当前喷嘴数量下最佳的喷嘴布置方式及对应的喷嘴流量大小， 使SCR系统入口截面的氨 分布均匀； [0011]5)改变喷嘴的数目， 再重复步骤2)至步骤4)， 得不同喷嘴数量下喷嘴的最佳布置 方式及对应的喷 嘴流量。 [0012]步骤1)的具体操作为：说　明　书 1/3 页 3 CN 114239171 A 3