一種流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭，包括可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座、單傾角帆翼組件、彈性金屬鎖片組件。可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座一端為帶內(nèi)螺紋的直管段，另一端為正圓錐形縮口段；單傾角帆翼組件包含外輪轂、單傾角帆翼和內(nèi)輪轂，單傾角帆翼的兩端分別固定在外輪轂和內(nèi)輪轂上；彈性金屬鎖片組件由環(huán)形金屬滑槽和多塊具有相同形狀的彈性金屬鎖片組成。彈性金屬鎖片組件的環(huán)形金屬滑槽置于單傾角帆翼組件的內(nèi)輪轂內(nèi)，焊接固定成一個(gè)整體，可拆卸內(nèi)螺紋噴頭座基座的正圓錐形縮口段端面與4-6片彈性金屬鎖片點(diǎn)焊連接固定。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、易于制造，有效提高還原劑的利用率和脫硝效果，降低脫硝運(yùn)行費(fèi)用，減少逃逸氨對空預(yù)器的影響，降低對環(huán)境的污染。
【專利說明】一種流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用于SCR脫硝的流道自調(diào)節(jié)式還原劑嗔頭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著NOx排放量的不斷增加，由NOx導(dǎo)致的環(huán)境污染問題日益引起人們的重視。目前，煙氣脫硝較為常用的是SCR法，即以液氨、氨水或尿素做為脫硝還原劑噴入反應(yīng)爐內(nèi)有“選擇性”的與煙氣中的NOx反應(yīng)，生成無毒無污染的氮?dú)?N2)和水(H2O),從而使煙氣凈化。
[0003]SCR脫硝反應(yīng)器氨噴射采用格柵式，即將反應(yīng)器進(jìn)口煙道的截面等分成若干個(gè)間距相同的矩形，還原劑噴頭就位于這些矩形的角上，還原劑從各噴頭呈錐形噴出，經(jīng)一段距離后互相疊加，在整個(gè)煙道截面與煙氣混合。然而由于邊壁效應(yīng)等流體力學(xué)效應(yīng)的影響，煙氣流速在煙道截面上并不是均衡的。在煙道壁處，煙氣流速可低至O米/秒，越靠近煙道中央，煙氣流速越高，最高可達(dá)18米/秒，因此，各個(gè)噴頭噴出的還原劑氨與煙氣中的NOx并不能充分混合。為了保證一定的脫硝效率，需超量噴入一部分氨，從而造成出口煙氣中氨逃逸量的增加，這部分逃逸氨的年累計(jì)量也相當(dāng)可觀，以一臺300MW火電機(jī)組計(jì)，氨逃逸控制為3ppm時(shí)，年逃逸的液氨量約為16噸以上。對于還原劑費(fèi)用占到年運(yùn)行費(fèi)用八成以上的SCR系統(tǒng)來說，無疑增加了運(yùn)行成本。
[0004]逃逸氨的副作用還體現(xiàn)在:一是會與煙氣中的SO3反應(yīng)生成硫酸氫銨(NH4HSO4)黏附在空氣預(yù)熱器的冷端換熱元件上，長期積累造成空預(yù)器的堵塞，影響機(jī)組的正常運(yùn)行；二是隨煙氣排入大氣后，無可避免地對環(huán)境造成新的污染。研究表明:在混合良好的情況下，氨、氨水和尿素等還原劑和NOx的反應(yīng)在催化劑的表面進(jìn)行的非常完全，還原劑和NOx的混合效果對于脫硝效率有著十分重要的影響。
[0005]現(xiàn)有的還原劑噴頭通常采用的是固定流道的結(jié)構(gòu)形式，存在著以下缺點(diǎn):一是一經(jīng)安裝投運(yùn)后各噴孔的位置即固定，無法隨煙氣流速的變化進(jìn)行噴氨量的實(shí)時(shí)調(diào)整；二是噴孔流道結(jié)構(gòu)的固定，無法使噴入的還原劑與煙氣快速混合，導(dǎo)致未參加反應(yīng)的還原劑氨逃逸率增加，造成對環(huán)境的二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種適用于SCR脫硝的流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭，結(jié)構(gòu)簡單、易于制造，有效提高還原劑的利用率和脫硝效果，降低脫硝運(yùn)行費(fèi)用，減少逃逸氨對空預(yù)器的影響，降低對環(huán)境的污染。
[0007]本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括:可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座、單傾角帆翼組件、彈性金屬鎖片組件。
[0008]所述可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座一端為帶內(nèi)螺紋的直管段，與具有一段外螺紋支管的噴嘴相連，另一端為正圓錐形縮口段。
[0009]所述單傾角帆翼組件包含外輪轂、單傾角帆翼和內(nèi)輪轂，單傾角帆翼的兩端分別固定在外輪轂和內(nèi)輪轂上。
[0010]所述彈性金屬鎖片組件由環(huán)形金屬滑槽和多塊具有相同形狀的彈性金屬鎖片組成，彈性金屬鎖片摻插疊壓，圍成近似圓形的中心流道，內(nèi)嵌于環(huán)形金屬滑槽內(nèi)。彈性金屬鎖片中心孔洞便為還原劑噴頭的流道。
[0011]彈性金屬鎖片組件的環(huán)形金屬滑槽置于單傾角帆翼組件的內(nèi)輪轂內(nèi)，焊接固定成一個(gè)整體，可拆卸內(nèi)螺紋噴頭座基座的正圓錐形縮口段端面與4-6片彈性金屬鎖片點(diǎn)焊連接固定。
[0012]工作時(shí)，煙道內(nèi)的煙氣流經(jīng)各噴頭時(shí)，經(jīng)過稀釋的還原劑混合氣由噴氨母管進(jìn)入各噴氨支管，并經(jīng)由每一個(gè)噴嘴的噴頭基座內(nèi)腔，從彈性金屬鎖片圍成的中心流道內(nèi)高速噴出。由于煙道內(nèi)各點(diǎn)的煙氣流速不一，其作用于噴頭外側(cè)的單傾角帆翼上，便產(chǎn)生大小不一的扭矩。這些大小不同的扭力通過單傾角帆翼內(nèi)輪轂傳遞到彈性金屬鎖片組件上，除了與可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座的正圓錐形縮口段端面焊連接固定的4-6片彈性金屬鎖片外，其他金屬鎖片在環(huán)形金屬滑槽內(nèi)隨之發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，中心形成大小不同的流道孔洞。煙氣流速越高，產(chǎn)生的扭矩便越大，彈性金屬鎖片中心形成的流道孔洞也越大，還原劑的噴入量就越大；同理，流速越低，產(chǎn)生的扭矩便越小，彈性金屬鎖片中心形成的流道孔洞也越小，還原劑的噴入量便越小。
[0013]由于扭矩產(chǎn)生的大小只與煙氣流速有關(guān)，因而無論鍋爐工況如何發(fā)生波動，各個(gè)噴頭還原劑流道的大小，只與該噴頭所在點(diǎn)的煙氣流速的大小相關(guān)。因此，還原劑噴頭的流道大小完全可以實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:一是其結(jié)構(gòu)合理，無復(fù)雜的制作部件，制作成本較低；二是通過單傾角帆翼組件，可以對噴頭的還原劑流道大小實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整，對各種工況有很強(qiáng)的適應(yīng)性，保證各種工況下SCR系統(tǒng)穩(wěn)定的脫硝效果；三是通過噴氨流道大小的調(diào)節(jié)，達(dá)到各個(gè)噴頭處還原劑氨的噴入量與煙氣量的正相關(guān)性，保證在煙道截面上還原劑與煙氣的充分混合，提高還原劑的利用率，降低了運(yùn)行成本，同時(shí)也避免了逃逸氨所造成的空預(yù)器堵塞和排空后對環(huán)境的二次污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的右視圖；
圖3為可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖4為單傾角帆翼組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為彈性金屬鎖片組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖5的左視圖。
[0016]圖中:1為可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座、1-1為直管段、1-2為正圓錐形縮口段、2為單傾角帆翼組件、2-1為外輪轂、2-2為單傾角帆翼、2-3為內(nèi)輪轂、3為彈性金屬鎖片組件、3-1為環(huán)形滑槽、3-2為彈性金屬鎖片、3-3為中心流道。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0018]本具體實(shí)施例提供一種適用于SCR脫硝的流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭，包括可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座1、單傾角帆翼組件2、彈性金屬鎖片組件3。
[0019]上述可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座I 一端為帶內(nèi)螺紋的直管段1-1，與具有一段外螺紋支管的噴嘴相連，另一端為正圓錐形縮口 1-2。
[0020]所述單傾角帆翼組件2包含外輪轂2-1、單傾角帆翼2-2和內(nèi)輪轂2_3，單傾角帆翼的2-2兩端分別固定在外輪轂2-1和內(nèi)輪轂2-3上。
[0021]所述彈性金屬鎖片組件3由環(huán)形金屬滑槽3-1和多塊具有相同形狀的彈性金屬鎖片3-2組成，彈性金屬鎖片3-2摻插疊壓，圍成近似圓形的中心流道3-3，內(nèi)嵌于環(huán)形金屬滑槽3-1內(nèi)。彈性金屬鎖片3-2中心孔洞便為還原劑噴頭的流道。
[0022]彈性金屬鎖片組件3的環(huán)形金屬滑槽3-1置于單傾角帆翼組件2的內(nèi)輪轂2-3內(nèi)，焊接固定成一個(gè)整體，可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座I的正圓錐形縮口段1-2端面與4片彈性金屬鎖片3-2點(diǎn)焊連接固定。
[0023]工作時(shí)，煙道內(nèi)的煙氣流經(jīng)各噴頭時(shí)，經(jīng)過稀釋的還原劑混合氣由噴氨母管進(jìn)入各噴氨支管，并經(jīng)由每一個(gè)噴嘴所對應(yīng)的可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座1，從彈性金屬鎖片3-2圍成的中心流道3-2內(nèi)高速噴出。由于煙道內(nèi)各點(diǎn)的煙氣流速不一，其作用于噴頭外側(cè)的單傾角帆翼2-2上，便產(chǎn)生大小不一的扭矩。這些大小不同的扭力通過單傾角帆翼組件2的內(nèi)輪轂2-3傳遞到彈性金屬鎖片組件3上，除了與可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座I的正圓錐形縮口段1-2的端面焊連接固定的4-6片彈性金屬鎖片3-2外，其他金屬鎖片在環(huán)形金屬滑槽3-1內(nèi)隨之發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，中心形成大小不同的流道孔洞3-3。煙氣流速越高，產(chǎn)生的扭矩便越大，彈性金屬鎖片3-2中心形成的流道孔洞3-3也越大，還原劑的噴入量就越大；同理，流速越低，產(chǎn)生的扭矩便越小，彈性金屬鎖片3-2中心形成的流道孔洞3-3也越小，還原劑的噴入量便越小。
【權(quán)利要求】
1.一種流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭，其特征在于:包括可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座、單傾角帆翼組件、彈性金屬鎖片組件；彈性金屬鎖片組件的環(huán)形金屬滑槽置于單傾角帆翼組件的內(nèi)輪轂內(nèi)，焊接固定成一個(gè)整體，可拆卸內(nèi)螺紋噴頭座基座的正圓錐形縮口段端面與4-6片彈性金屬鎖片點(diǎn)焊連接固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭，其特征在于:所述可拆卸內(nèi)螺紋噴頭基座一端為帶內(nèi)螺紋的直管段，與具有一段外螺紋支管的噴嘴相連，另一端為正圓錐形縮口段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭，其特征在于:所述單傾角帆翼組件包含外輪轂、單傾角帆翼和內(nèi)輪轂，單傾角帆翼的兩端分別固定在外輪轂和內(nèi)輪轂上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種流道自調(diào)節(jié)式還原劑噴頭，其特征在于:所述彈性金屬鎖片組件由環(huán)形金屬滑槽和多塊具有相同形狀的彈性金屬鎖片組成，彈性金屬鎖片摻插疊壓，圍成近似圓形的中心流道，內(nèi)嵌于環(huán)形金屬滑槽內(nèi)。
【文檔編號】B01D53/56GK103691586SQ201310727497
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】劉懷平, 何美華, 王永泉, 周萍, 仇云霞 申請人:寧夏科行環(huán)保工程有限公司