一種鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍，含有蒸發(fā)管、噴射管、錐形噴嘴、扇形噴嘴和安裝法蘭。還原劑首先在蒸發(fā)管內(nèi)進(jìn)行汽化，汽化后再通過噴射管兩側(cè)錐形噴嘴和端部的扇形噴嘴噴射到還原區(qū)進(jìn)行脫硝反應(yīng)。所述噴槍采用還原劑在槍內(nèi)蒸發(fā)后噴射技術(shù)，具有噴射均勻、脫硝效果好；噴槍體積小、結(jié)構(gòu)簡單等特點，非常適合在開孔位置小的現(xiàn)有鍋爐上進(jìn)行脫硝改造時使用；本發(fā)明噴槍采用在爐墻插入式安裝，法蘭連接，安裝與維護(hù)方便；其制造工藝簡單，成本低，適用范圍廣，易于推廣實施，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍，特別是涉及一種在以氨水為還原劑的生物質(zhì)鍋爐SNCR脫硝系統(tǒng)中使用的還原劑噴射噴槍。

【背景技術(shù)】
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[0002]隨著國家標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)的實施，大部分已建和新建的燃煤發(fā)電鍋爐排放煙氣中的NOx濃度都無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須選擇合適的煙氣脫硝裝置進(jìn)行脫硝處理。SNCR脫硝系統(tǒng)由于設(shè)備簡單，結(jié)構(gòu)緊湊、成本較低，受到了大家的青睞。在SNCR脫硝系統(tǒng)中，還原劑噴槍是系統(tǒng)最核心、最關(guān)鍵的部件之一，其安裝位置、噴射效果直接關(guān)系到系統(tǒng)脫硝的效率和氨逃逸量的大小。SNCR脫硝是一種非催化還原的脫硝方式，其反應(yīng)對反應(yīng)溫度窗口非常窄，為了找到合適的反應(yīng)區(qū)域，有時需要把噴槍伸入到爐膛內(nèi)部噴射。特別是生物質(zhì)鍋爐，為防止結(jié)焦其爐膛燃燒溫度較低，有的鍋爐爐膛溫度剛剛滿足SNCR反應(yīng)的最低溫度，進(jìn)行SNCR脫硝時，必須把還原劑均勻噴入到爐膛高溫區(qū)域，才能達(dá)到脫硝效果。然而，目前很多已建成的鍋爐在設(shè)計生產(chǎn)時并未考慮安裝脫硝設(shè)施的位置，特別是在爐膛四周，布滿了水冷壁，在爐墻上安裝噴槍需要改動水冷壁管道，不但工作量大，而且也給鍋爐的安全運行帶來了隱患。目前在煤粉鍋爐上應(yīng)用的脫硝噴槍直徑較大，一般在10mm以上，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，無法在生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行SNCR脫硝改造時使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、尺寸精小、控制方便、脫硝效率高、氨逃逸率低且加工制造簡單鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍由蒸發(fā)管、噴射管、錐形噴嘴、扇形噴嘴、滑動支架和安裝法蘭等組成。脫硝還原劑通過所述噴槍還原劑入口進(jìn)入噴槍蒸發(fā)管，還原劑通過蒸發(fā)管與鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行換熱汽化，還原劑汽化后進(jìn)入噴射管道，再通過噴射管道兩側(cè)錐形噴嘴和端部的扇形噴嘴噴射到脫硝還原區(qū)域進(jìn)行脫硝反應(yīng)。
[0005]噴槍蒸發(fā)管可制成單U形或雙U形，噴射管安裝在蒸發(fā)管上部，在蒸發(fā)管安裝有滑動支架支撐噴射管。在噴射管端部和噴射管兩側(cè)根據(jù)安裝位置的需要可在兩側(cè)或單側(cè)安裝錐形噴嘴，或直接開錐形孔噴射還原劑蒸汽。當(dāng)脫硝系統(tǒng)停止時，可以通上下蒸發(fā)管和噴射管吹入壓縮空氣，冷卻噴槍。當(dāng)脫硝系統(tǒng)長期不用時，可以打開法蘭，從爐膛中抽出。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:
[0007]1.本發(fā)明對多噴嘴噴槍進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計，改變傳統(tǒng)利用壓縮空氣霧化液體還原劑的方法，而是噴槍噴射前設(shè)置一個蒸發(fā)管，液態(tài)還原劑在蒸發(fā)管內(nèi)吸熱變?yōu)檎羝?，在噴射管?nèi)直接以蒸汽的形式噴射到鍋爐內(nèi)。還原劑以蒸汽形式噴射出去，簡化了噴槍噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，省去了霧化壓縮空氣，使還原區(qū)的氧濃度降低，利于NOx的還原反應(yīng)。
[0008]2.本發(fā)明蒸發(fā)管采用U形布置在下側(cè)，噴射管布置在上側(cè)，在蒸發(fā)管上安裝一個滑動支架，蒸發(fā)管內(nèi)以液態(tài)和氣液混合態(tài)還原劑為主，管道內(nèi)的溫度較低，線性膨脹較小，U形蒸發(fā)管間的固定支架加強了噴槍的剛度；噴射管內(nèi)主要是過熱蒸汽，溫度高，線性膨脹大。為了防止噴射管和蒸發(fā)管熱脹不一致，在蒸發(fā)管和噴射管之間設(shè)置一個滑動支架。
[0009]3.本發(fā)明噴射管端部采用扇形噴嘴，噴嘴當(dāng)量直徑較大，噴嘴噴射面水平安裝，負(fù)責(zé)噴槍前面較大反應(yīng)面積；噴管側(cè)面水平方向開設(shè)一排錐形孔，負(fù)責(zé)兩噴槍之間反應(yīng)區(qū)域。
[0010]4.本發(fā)明噴槍與套管采用法蘭連接，扇形噴嘴采用螺紋與噴槍進(jìn)行連接，方便連接與更換。其制造方便，成本較低，適用范圍廣，易于推廣實施，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0011]圖1為鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍在鍋爐SNCR脫硝系統(tǒng)應(yīng)用示意圖。
[0013]圖1中，1-扇形噴嘴，2-錐形噴嘴，3-噴射管，4-滑動支架，5-安裝法蘭，6-蒸發(fā)管，7-固定支架，8-壓縮空氣入口，9-還原劑入口。
[0014]圖2中，1-鍋爐爐膛，2-蒸汽換熱器，3-多噴嘴噴槍。

【具體實施方式】
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[0015]實施例:圖2為鍋爐SNCR脫硝系統(tǒng)，本發(fā)明所述多噴嘴噴槍⑶安裝在鍋爐爐膛的側(cè)壁上，左右兩面對裝，具體安裝噴槍的長度和數(shù)量根據(jù)鍋爐的大小確定。噴槍的管道采用外徑小于32mm的不銹鋼310S制成，噴槍套管截面為長孔，上下兩邊為半圓弧。套管一段焊接在水冷壁的鰭片上，不用改變水冷壁管道，另一端焊上法蘭。多噴嘴噴槍通過噴槍套管插入到爐膛內(nèi)，并利用噴槍法蘭進(jìn)行固定和密封。如果套管和鰭片之間的連接強度不夠，可以在水冷壁鰭片和套管之間設(shè)置加強筋。
[0016]工作原理:
[0017]1.5%?10%的氨水通過噴槍還原劑入口送入到噴槍中，氨水在蒸發(fā)管內(nèi)開始汽化，氨水汽化、比容增大。
[0018]2.氨水蒸汽進(jìn)入噴射管中，溫度繼續(xù)升高，比容繼續(xù)增大，高溫高壓的氨水蒸汽通過噴射管側(cè)面的錐形噴嘴和端部的扇形噴嘴噴出。
[0019]3.如果鍋爐NOx排放濃度較高，所需還原劑較大時，氨水在蒸發(fā)管汽化不完全時，可在噴射管入口通入壓縮空氣，加強霧化。
[0020]本發(fā)明多噴嘴噴槍是鍋爐SNCR脫硝系統(tǒng)的核心部件，通過本發(fā)明的運用，使整個系統(tǒng)更加簡單、安裝方便、易于控制，保證了較高的脫硝效率高。
[0021]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)所作的任何簡單修改，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍，含有蒸發(fā)管(6)、噴射管(3)、錐形噴嘴(2)、扇形噴嘴(I)、滑動支架(4)和安裝法蘭(5)，其特征是:脫硝還原劑通過所述噴槍還原劑入口(9)進(jìn)入噴槍蒸發(fā)管(6)，還原劑通過蒸發(fā)管(6)與鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行換熱汽化，還原劑汽化后進(jìn)入噴射管道(3)，再通過噴射管道(3)兩側(cè)錐形噴嘴(2)和端部的扇形噴嘴(I)噴射到脫硝還原區(qū)域進(jìn)行脫硝反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍，其特征是:所述蒸發(fā)管(6)采用單U形或雙U形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐脫硝用用多噴嘴噴槍，其特征是:所述噴射管(3)端部安裝一個扇形噴嘴(1)，噴嘴(I)內(nèi)部流道端部為圓錐形，外部開一通過流道中心橫向V形槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐脫硝用用多噴嘴噴槍，其特征是:所述噴射管(3)根據(jù)安裝位置的需要可在兩側(cè)或單側(cè)安裝錐形噴嘴(2)，或開錐形孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐脫硝用多噴嘴噴槍，其特征是:在蒸發(fā)管(6)、噴射管(3)之間安裝有滑動支架(4)，利用蒸發(fā)管(6)支撐噴射管(3)。
【文檔編號】B01D53/56GK104384039SQ201310358957
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】楊建華, 周建強, 秦光耀, 屈衛(wèi)東, 楊小琨, 張興, 楊宏民 申請人:楊建華