一種用於sncr與sncr-scr脫硝的噴槍的製作方法

2023-05-19 00:28:41 1

專利名稱：一種用於sncr與sncr-scr脫硝的噴槍的製作方法
技術領域：
—種用於SNCR與SNCR-SCR脫硝的噴槍技術領域[0001]本實用新型涉及煙氣淨化脫硝設備領域，具體涉及一種用於SNCR與SNCR-SCR脫 硝的噴槍。
背景技術：
[0002]隨著國家環保要求的不斷提高，煙氣排放標準日益嚴格，煙氣脫硝成為目前一大 熱點。目前主要的煙氣脫硝技術有下面幾種選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原 法(SNCR)、選擇性非催化還原與選擇性催化還原聯合法(SNCR-SCR)、氧化液體吸收法、微 生物法、活性炭吸附法、電子束法等。其中，前三種方法是目前世界上普遍應用的工業化方 法，但是這三種方法各有其不足之處。[0003]SCR法是目前最為常用的脫硝方法，在催化劑的作用下，通過氨、尿素等還原劑把 NOx轉化成空氣中天然含有的氮氣和水，該方法脫硝效率高，二次汙染小，但催化劑費用通 常佔到SCR系統初始投資的一半左右，且催化劑在使用過程中會因中毒、磨蝕失效等原因 而需更換，因而存在著運行費用高、設備投資大的缺點。[0004]SNCR是在沒有催化劑作用下，向900 1100°C爐膛中噴入還原劑，以爐膛為反應 器，還原劑NH3 (或汽化成NH3或迅速熱解成NH3)與煙氣中的NOx反應生成氮氣，爐膛中會有 一定量的氧氣存在，噴入的還原劑選擇性地與NOx反應，與氧氣反應反應速度很慢，該方法 不需要催化劑，一次性投資費用較少，但由於反應溫度高，對噴槍及系統的設計要求較高， 如果設計不合理，則脫硝效率較低，也存在著氨逃逸的危險。目前，從工程應用SNCR法的情 況來看，大多數噴槍存在霧滴分布不均、穿透距離不足和噴槍易磨損三大缺點，導致還原劑 與煙氣混合不均從而降低脫硝效率。[0005]SNCR-SCR脫硝技術並非是SCR技術與SNCR技術的簡單組合，它是結合了 SCR技 術高效、SNCR技術投資省的特點而發展起來的一種新型工藝。但是也繼承了一些SNCR與 SCR的技術難點，例如噴入混合技術也面臨著與SNCR —樣的困境，對對噴槍及系統的技術 設計要求較高。[0006]申請號為2011100407546的中國發明專利申請公開了一種SNCR脫硝多噴嘴長槍 噴射器，包括槍體組件和至少兩個噴嘴，槍體組件包括管道組件、輸入組件以及槍頭，管道 組件由內向外依次包括冷卻水輸入管、尿素管、空氣管和冷卻水輸出管；輸入組件包括進水 接頭、尿素接頭、空氣接頭以及出水接頭，槍頭包括尿素封頭、設置在空氣管出口端的空氣 封頭以及設置在冷卻水輸出管進口端和冷卻水出口端之間的冷卻水封頭，噴嘴為設置在槍 體組件上的內混式噴嘴，噴嘴的混合室分別與尿素腔和空氣腔相通，噴嘴的噴口開口於冷 卻水輸出管側壁。該裝置的噴嘴設置在管道組件的兩側，噴射還原劑時其槍體要深入爐膛 或煙道內，雖然外層塗有防腐防磨材料，但是在含塵量大的煙氣中很難長時間穩定運行。[0007]申請號為200810156399. 7的中國發明專利申請公開了一種用於SNCR法脫硝的還 原劑噴嘴，是一種液液混合霧化的噴嘴，包括主管、副管、卡套、液流管和噴嘴，卡套及副管 通過螺紋相連形成相對密閉的空間，主管的前端裝有噴嘴，且置於副管內，噴嘴的前端與卡套相接觸；主管的後端與帶有壓力表的液流管I相通連；副管與帶有壓力表的液流管II相 通連；在噴嘴上設有沿主管軸向貫通的混合孔，並開設有若干個連通混合孔及副管的支孔； 在混合孔出液口處的噴嘴及卡套上開設有橄欖形噴出口。該還原劑噴嘴位於管道的前段， 但是該噴嘴採用單個噴口且其噴口採用橄欖形，容易造成霧化顆粒粒徑分布不均勻，影響 混合效果。實用新型內容[0008]本實用新型提供了一種用於SNCR與SNCR-SCR脫硝的噴槍，其結構合理，減少煙氣 和煙氣中固體顆粒對噴嘴的磨損，能有效地控制還原劑的霧化顆粒的粒度和噴射速度，根 據實際情況設置穿透距離和顆粒蒸發時間，使還原劑與煙氣中混合均勻並反應，提高煙氣 脫硝的效率。[0009]—種用於SNCR與SNCR-SCR脫硝的噴槍,包括進氣管,所述進氣管一端設有噴嘴， 另一端穿設有進液管，所述進液管外壁與所述進氣管內壁間為進氣腔，所述噴嘴包括殼體、 位於殼體內的混合腔、一端與混合腔連通另一端與進液管連通的進液支管、一端與混合腔 連通另一端與進氣腔連通的進氣支管以及設置在進氣管端面處且與混合腔連通的至少兩 個噴口。[0010]工作時，本實用新型的噴槍貫穿煙道壁安裝在煙道內壁上或者貫穿反應爐爐膛壁 安裝在爐膛內壁上，只需噴嘴部位伸入煙道或爐膛內即可，無需整個噴槍伸入煙道或爐膛 內中心處，液體還原劑通過進液管及進液支管送入混合腔中，高壓氣體通過進氣管及進氣 支管送入混合腔中，液體還原劑和高壓氣體在混合腔中混合，然後從噴槍前端的噴口將還 原劑霧化噴入煙道或爐膛中。[0011 ] 所述的噴口的設置數量會影響還原劑的噴射效率，優選地，所述噴口為3個；更優 選地，所述噴口位於同一直線上。[0012]在混合腔中液體還原劑由於高壓氣體的衝擊破碎後形成液滴，由高壓氣體從噴口 霧化噴出，在煙道或爐膛內與煙氣混合併與煙氣中的氮氧化物發生反應，將煙氣中的氮氧 化物還原，噴口設置為3個，使還原劑液滴分布均勻，在同一平面內分散範圍廣，覆蓋面積 大，從而煙氣均勻混合併反應。[0013]為了增強噴嘴的噴射強度和霧化效果，優選地，所述噴口為圓臺形，其進口直徑與 出口直徑的比為1:1.05 1.5 ;所述噴口的出口直徑與噴口的長度的比為1:1. 5 4. O。[0014]更優選地，所述噴口出口直徑與所述進液管的直徑的比為1:1. 05 1.5。噴口的 進口直徑是指噴口與混合腔連通處的直徑，出口直徑是指出口處的直徑。[0015]為了保證還原劑液體和高壓氣體能夠順利的進入混合腔中混合併能順利的經噴 口霧化噴出，所述進液支管的直徑與進液管直徑的比為1:3. O 5. O。[0016]更優選地，所述進氣支管為圓臺形，其進口直徑與出口直徑的比為1:1.1 1.2。 進氣支管的進口直徑是指進氣支管與進氣腔連通處的直徑，出口直徑是指與混合腔連通處 的直徑。[0017]優選地，所述進液支管沿進液管軸向布置，所述進氣支管與進液支管之間互成 30 60度夾角。[0018]在上述優選尺寸比例範圍內，液體在混合腔中撞擊壁面破碎，然後在高壓空氣的衝擊下再次破碎並且混合均勻。因此，經過本實用新型噴槍噴出的還原劑液滴霧化粒度為 50 250 μ m,噴射速度能達到35 55m/s，直徑小的液滴分散在噴嘴周圍便蒸發，直徑大的液滴抵達反應爐的爐膛深處，由於有三個噴口，使還原劑分散範圍廣，覆蓋面積大，能與煙氣均勻混合併反應。[0019]優選地，所述進氣管及噴嘴前端外側塗有耐高溫耐磨層，利於噴嘴在高溫、高腐蝕、高磨損的煙氣環境中不受磨損長時間穩定運行。[0020]本實用新型的有益效果[0021](I)噴槍垂直於壁面安裝且伸入長度不超過壁厚，減少煙氣和煙氣中固體顆粒對噴嘴的磨損，而且在伸入部分進氣管和噴嘴外端設有耐高溫耐磨層，這樣有利於噴嘴在高溫、高腐蝕、高磨損的煙氣環境中不受磨損長時間穩定運行。[0022](2)噴槍設有三個噴口，使還原劑液滴分布均勻，在同一平面內分散範圍廣，覆蓋面積大，從而煙氣均勻混合併反應。[0023](3)噴槍結構簡單，能有效地控制還原劑的霧化顆粒的粒度和噴射速度，從而能有效控制穿透距離可以針對不同的煙道尺寸，噴嘴入口氣、液路壓力為O. 2 1. OMPa，噴出的液滴霧化粒度為50 350 μ m,噴射速度能達到35 55m/s。


[0024]圖1是實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖面圖；[0026]圖3為圖2的B向視圖。[0027]圖中1為殼體、2為進氣管、3為進液管、4為進氣接頭、5為進液接頭、6為噴口、7 為混合腔、8為進液支管、9為進氣支管。
具體實施方式
[0028]如圖1、圖2和圖3所示，一種用於SNCR與SNCR-SCR脫硝的噴槍，包括進氣管2和置於進氣管2內的進液管3，進氣管2的尾端(即圖1中的右端)向內彎折與進液管3的外壁連接，對進氣管2尾端進行封端，在進氣管2上設置進氣接頭4，氣體輸送裝置通過管路連接至該進氣接頭4，進液管3的尾端(即圖1中的右端)設置進液接頭5，液體還原劑供給裝置通過管路連接至該進液接頭5，進液管3的內腔為進液腔，進液管3外壁與進氣管2內壁之間的空腔為進氣腔。[0029]進液管3的頭部穿設進進氣管2中，進液管3的頭端(即圖1中的左端)與進氣管 2的頭端(即圖1中的左端)之間間隔一定的空間，在該空間內安裝噴嘴，整個噴嘴被包覆在進氣管2內側，頭端端面與進氣管2的頭端端面平齊。[0030]噴嘴包括殼體1，殼體I 一端與進液管3的頭端相連並對進液管3進行封端,另一端端面向外彎折與進氣管2的壁面固定連接，對進氣管2的頭端進行封端，殼體I內設置混合腔7，混合腔7的尾部(即連接進液管3部分的殼體內部)設有連通至進液管3的圓柱形內腔，該圓柱形內腔為進液支管8，該進液支管8沿進液管3的軸向布置，混合腔7的兩側分別設有進氣支管9與進氣腔連通，兩進氣支管9傾斜設置，位於進液支管8的兩側，與進液支管8之間的夾角為30 60度，本實施方式中為45度。[0031]在殼體I頭端(即與進氣管2頭端平齊的一端)端面上設置三個連通混合腔7的噴口 6，三個噴口 6位於同一直線上，在噴嘴外側及進氣管2前端的外側均塗覆耐高溫耐磨層。[0032]進液接頭5與進液管3連接處的直徑與進液管3的直徑相同，進液支管8為內徑均一的圓柱形腔，進液支管8的直徑與進液管3的直徑比為1:3. O 5.0，本實施方式中為 1:4。[0033]進氣支管9的內腔為圓臺形，其進口直徑與出口直徑的比例為1:1.1 1. 2，本實施方式中為1:1. 2，進氣支管9的進口直徑是指進氣支管9與進氣腔連通處的直徑，出口直徑是指與混合腔7連通處的直徑。[0034]噴口 6的內腔呈圓臺形，其進口直徑與出口直徑的比例為1:1. 05 1. 5，本實施方式中為1:1.3 ;噴口 6的出口直徑與噴口 6的長度的比為1:1. 5 4.0，本實施方式中為 1:3，噴口 6的進口直徑是指噴口 6與混合腔7的連通處的直徑，出口直徑是指出口處的直徑。[0035]本實用新型的工作過程如下[0036]將本實施方式的噴槍垂直於壁面安裝在反應爐爐膛壁上，只需要噴槍的噴嘴位部分伸入爐膛內即可，且伸入長度不超過爐膛壁厚，液體還原劑通過進液接頭5、進液管3及進液支管8送入混合腔7中，高壓空氣通過進氣接頭4、進氣管2及進氣支管9送入混合腔 7中，液體還原劑在高壓空氣的衝擊下破碎成50 250 μ m的液滴，然後再高壓空氣的作用下以35 55m/s的速度從噴口 6霧化噴出，噴入爐膛深處，與爐膛內的煙氣混合反應，噴槍設有三個噴口，使還原劑液滴分布均勻，在同一平面內分散範圍廣，覆蓋面積大 ，從而煙氣均勻混合併反應。噴嘴外的耐高溫耐磨層使噴嘴在高溫、高腐蝕、高磨損的煙氣環境中不受磨損長時間穩定運行。[0037]本實用新型噴槍既保證脫硝效率，又使爐膛內固體顆粒對噴嘴的磨損降到最低。
權利要求1.一種用於SNCR與SNCR-SCR脫硝的噴槍，包括進氣管(2)，所述進氣管(2) —端設有噴嘴，另一端穿設有進液管(3)，所述進液管(3)外壁與所述進氣管(2)內壁間為進氣腔，其特徵在於，所述噴嘴包括殼體(I)、位於殼體(I)內的混合腔(7)、一端與混合腔(7)連通另一端與進液管(3)連通的進液支管(8)、一端與混合腔(7)連通另一端與進氣腔連通的進氣支管(9)以及設置在進氣管(2)端面處且與混合腔(7)連通的至少兩個噴口(6)。
2.根據權利要求1所述的噴槍，其特徵在於，所述噴口(6)為3個。
3.根據權利要求2所述的噴槍，其特徵在於，所述噴口(6)位於同一直線上。
4.根據權利要求3所述的噴槍，其特徵在於，所述噴口(6)為圓臺形，其進口直徑與出口直徑的比為1:1. 05 1. 5;所述噴口(6)的出口直徑與噴口(6)的長度的比為I 1. 5 4. O。
5.根據權利要求4所述的噴槍，其特徵在於，所述噴口(6)出口直徑與所述進液管(3)的直徑的比為1:1. 05 1. 5。
6.根據權利要求5所述的噴槍，其特徵在於，所述進液支管(8)的直徑與進液管(3)的直徑的比為1: 3.0 5.0。
7.根據權利要求6所述的噴槍，其特徵在於，所述進氣支管(9)為圓臺形，其進口直徑與出口直徑的比為1:1.1 1. 2。
8.根據權利要求7所述的噴槍，其特徵在於，所述進液支管(8)沿進液管(3)軸向布置，所述進氣支管(9)與進液支管(8)之間互成30 60度夾角。
專利摘要本實用新型公開了一種用於SNCR與SNCR-SCR脫硝的噴槍，包括進氣管，所述進氣管一端設有噴嘴，另一端穿設有進液管，所述進液管外壁與所述進氣管內壁間為進氣腔，所述噴嘴包括殼體、位於殼體內的混合腔、一端與混合腔連通另一端與進液管連通的進液支管、一端與混合腔連通另一端與進氣腔連通的進氣支管以及設置在進氣管端面處且與混合腔連通的至少兩個噴口。本實用新型結構合理，減少煙氣和煙氣中固體顆粒對噴嘴的磨損，能有效地控制還原劑的霧化顆粒的粒度和噴射速度，根據實際情況設置穿透距離和顆粒蒸發時間，使還原劑與煙氣中混合均勻並反應，提高煙氣脫硝的效率。
文檔編號B01D53/56GK202823144SQ201220370099
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者劉學炎, 王嶽軍, 莫建松, 李世遠, 虞廷興 申請人:浙江天藍環保技術股份有限公司