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一種降低NOx排放的汽霧噴射系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12558889閱讀:215來源:國知局

本實(shí)用新型涉及一種鍋爐降低NOx排放的汽霧噴射裝置,使汽霧噴射到火焰區(qū),達(dá)到降低鍋爐NOx排放的目的,屬鍋爐降排放環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。



背景技術(shù):

目前國內(nèi)外都在進(jìn)行更加嚴(yán)格的工業(yè)鍋爐降低NOx排放要求。我國燃煤仍是主要的能源來源;北方冬季供暖時(shí),各類鏈條爐、煤粉爐仍是供暖鍋爐的主力,存在較嚴(yán)重的NOx排放污染。同時(shí),國家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)的動(dòng)力鍋爐而言,NOx排放要求降低到40mg/N3;對(duì)于天然氣供暖鍋爐,國標(biāo)雖然要求NOx排放小于200ppm,各地紛紛制定了地方標(biāo)準(zhǔn),特別是北京、天津等地,要求新上馬的天然氣鍋爐NOx排放小于15-30ppm。為了滿足這一系列要求,國內(nèi)外頂尖燃燒器廠家不斷研發(fā)、更新燃燒器技術(shù),推出各種降低NOx排放的技術(shù)手段。

燃?xì)馊紵鹘蹬偶夹g(shù)主要分為前處理和后處理:前處理一般指用高超的低NOx燃燒技術(shù)和輔助燃燒技術(shù),抑制或者降低NOx排放量,如分級(jí)燃燒技術(shù),煙氣再循環(huán)技術(shù),濃淡燃燒技術(shù)等。目前單一的前處理方式已經(jīng)較難達(dá)到降低NOx排放要求,如廣泛應(yīng)用的煙氣再循環(huán)技術(shù)雖然有較好的降低NOx的效果,但是當(dāng)煙氣與空氣混合后,它全面稀釋了空氣中的氧量就容易對(duì)燃燒的穩(wěn)定性造成影響,對(duì)某些鍋爐存在容易造成震動(dòng)等隱患。而后處理則指對(duì)燃燒后的煙氣進(jìn)行脫硝,主要有SCR和SNCR,都需要在特定的溫度下的高溫?zé)煔庵袊娚溥€原物質(zhì),如氨水、尿素等。此外,后脫硝還有金屬還原法,即用重金屬作為催化還原劑來降低NOx排放;后脫硝技術(shù)雖然降排效率高,可達(dá)40-90%,但是投資成本大,后續(xù)維護(hù)和運(yùn)行成本高,尤其是小型供暖鍋爐用戶,難以承擔(dān)如此昂貴的費(fèi)用。

探索降排新技術(shù),適應(yīng)新形勢(shì)新要求,是業(yè)內(nèi)廣大科技人員努力的目的和方向。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的是:在現(xiàn)有燃燒技術(shù)的基礎(chǔ)上,提供一種降低NOx排放的汽霧噴射系統(tǒng),進(jìn)一步降低燃燒室內(nèi)的火焰峰值溫度和降低煙氣和空氣混合物中的局部氧濃度,減少中間產(chǎn)物含氮基團(tuán)和氧氣的反應(yīng)的概率以降低NOx排放。

為達(dá)到上述目的,采用的技術(shù)方案是:一種降低NOx排放的汽霧噴射系統(tǒng),包括汽霧源、流量控制閥組和汽霧噴射裝置,其特征在于:所述流量控制閥組的手動(dòng)關(guān)斷閥、過濾器、流量調(diào)節(jié)閥、壓力或流量變送器、安全速斷閥依次串聯(lián)連接管路相通;所述手動(dòng)關(guān)斷閥進(jìn)口與所述汽霧源出口管路連接、所述安全速斷閥出口與所述汽霧噴射裝置的汽霧分配管進(jìn)口連接相通;

所述汽霧噴射裝置包括汽霧分配管,及均布于所述汽霧分配管上的多個(gè)汽霧噴射器,所述汽霧分配管設(shè)置在燃燒室的爐墻或者水冷壁上,所述汽霧噴射器噴射出的汽霧能高速直達(dá)火焰高溫區(qū)。

所述過濾器能過濾掉汽霧中的雜質(zhì),防止控制閥組中管路及噴射裝置中噴頭堵塞。

所述安全速斷閥能快速關(guān)閉和切斷噴射的汽霧。

所述壓力或流量變送器和流量調(diào)節(jié)閥根據(jù)需要控制噴射進(jìn)入爐膛的汽霧量。

本實(shí)用新型的積極效果是:由于受精確控制的高速噴射的水汽或水霧直接沖擊火焰峰值溫度區(qū),能降低該區(qū)域的的氧濃度和火焰峰值溫度,一方面有利于減少高溫型NOx的產(chǎn)生,另外也降低了中間產(chǎn)物含氮基團(tuán)和氧的反應(yīng)幾率,即減少了燃料型NOx的產(chǎn)生,因此有利于減少燃油、燃煤鍋爐的燃料型NOx的生成。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,在各類鍋爐都有極強(qiáng)的適用性。經(jīng)多處現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明,燃?xì)鈺r(shí),NOx排放濃度可降低25-60%,燃油時(shí)可降低10%~35%,燃煤時(shí)可降低15-45%。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和實(shí)施案例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)示意圖;

圖中,1—手動(dòng)關(guān)斷閥;2—過濾器;3—流量調(diào)節(jié)閥;4—壓力或流量變送器;5—安全速斷閥;6—高壓汽霧噴射器;7—燃燒室。

具體實(shí)施方式

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)示意圖。由圖所示可見,一種降低NOx排放的汽霧噴射系統(tǒng),包括汽霧源、流量控制閥組和汽霧噴射裝置,其特征在于:所述流量控制閥組的手動(dòng)關(guān)斷閥1、過濾器2、流量調(diào)節(jié)閥3、壓力或流量變送器4、安全速斷閥5依次串聯(lián)連接管路相通,所述手動(dòng)關(guān)斷閥1進(jìn)口與所述汽霧源出口管路連接相通,所述安全速斷閥5出口與所述汽霧噴射裝置的汽霧分配管進(jìn)口連接相通;

所述汽霧噴射裝置包括汽霧分配管,及均布于所述汽霧分配管上的多個(gè)汽霧噴射器6,所述汽霧分配管設(shè)置在燃燒室7的爐墻或者水冷壁上,所述汽霧噴射器6噴射出的汽霧能高速直達(dá)火焰高溫區(qū)。

所述汽霧噴射裝置為耐熱材料制成。

所述過濾器2能過濾掉汽霧中的雜質(zhì),保證后續(xù)管路和汽霧噴射器6的噴頭不被堵塞。

所述安全速斷閥5由控制系統(tǒng)開啟或者快速關(guān)閉切斷噴射的汽霧。

所述流量調(diào)節(jié)閥3之后連接有壓力或流量變送器4;流量調(diào)節(jié)閥3能根據(jù)其后的壓力或流量變送器4信號(hào),根據(jù)需要調(diào)節(jié)控制噴射入爐膛的汽霧量。

本實(shí)用新型主要由汽霧噴射器6和控制閥組組成。汽霧噴射器6位于燃燒室7的壁面上,朝向燃燒室7內(nèi)的火焰高溫區(qū)。所述汽霧噴射器6根據(jù)鍋爐系統(tǒng)功率大小配有有若干支,位于不同位置;且根據(jù)鍋爐等系統(tǒng)的不同負(fù)荷將產(chǎn)生不同的燃燒火焰大小的運(yùn)行特點(diǎn),在爐壁上選定能噴射到(各負(fù)荷時(shí)的)火焰峰值溫度位置點(diǎn)來布置安裝汽霧噴射器6。

外界通過控制閥組供應(yīng)過來的高壓汽霧通過汽霧噴射器6,噴向火焰根部以及火焰高溫區(qū)。從而高壓水或者蒸汽經(jīng)過噴射器6后分別對(duì)火焰的根部或者火焰高溫區(qū)進(jìn)行擾動(dòng)混合,結(jié)合控制閥組,能夠精確靶向高溫區(qū)的火焰峰值溫度點(diǎn),降低該局部區(qū)域的火焰峰值溫度,降低熱力型NOx的產(chǎn)生;降低了該局部區(qū)域的氧濃度,減少N與氧結(jié)合的幾率,從而降低了燃料型NOx的產(chǎn)生。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,無需改動(dòng)燃燒器本體,運(yùn)行平穩(wěn),效果明顯,并且所需的噴射汽霧量少,其局部噴射精確靶向的特點(diǎn)不會(huì)對(duì)原燃燒內(nèi)火焰的穩(wěn)定性造成影響。能夠在現(xiàn)有或者新上馬的各種鍋爐及各類加熱爐等將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的系統(tǒng)里安裝。燃?xì)鈺r(shí),NOx排放濃度可降低25-60%,燃油時(shí)可降低10%~35%,燃煤時(shí)可降低15-45%。

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