一種氨水氣化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氨水氣化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家對NOx排放的控制越來越嚴(yán)格，采用低氮燃燒和空氣分級技術(shù)也難以滿足國家的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。大部分的燃煤鍋爐都需要采用選擇性非催化還原(SNCR)和選擇性催化還原(SCR)裝置來降低NOx排放。但是對大型電站鍋爐來說，尤其是300MW以上的機(jī)組，單獨(dú)采用SNCR技術(shù)往往難以達(dá)到最新的環(huán)保要求，因此，大型的燃煤鍋爐都需要采用SCR技術(shù)或者SNCR與SCR耦合的方法來降低氮氧化物的排放。
[0003]SCR的還原劑一般有尿素、氨水和液氨三種。液氨的危險(xiǎn)性較高，尿素的成本和能耗較高，氨水由于其來源廣泛，成本低廉，危險(xiǎn)性較低，具有較好的應(yīng)用前景。氨水加入前需要進(jìn)行氨水的氣化。
[0004]授權(quán)公告號為CN 203437023U的中國專利文獻(xiàn)公開一種脫硝還原劑氨水氣化裝置，該裝置包括殼體，在殼體的兩端分別設(shè)有供熱氣進(jìn)入的入口段和供混合氣體放出的出口段，在殼體的中上部靠近入口段的位置設(shè)有接入殼體內(nèi)的噴槍，在噴槍下方的殼體內(nèi)設(shè)有均布裝置。所述均布裝置為數(shù)個(gè)小口徑管順熱氣流動(dòng)方向順列排布在殼體內(nèi)。該實(shí)用新型脫硝還原劑氨水氣化裝置結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)施；裝置初投資成本低、裝置投產(chǎn)運(yùn)行成本低。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，氨水的氣化方法是將氨水加熱至一定的溫度，讓氨水溶液中的氨氣或者氨氣和水蒸氣一同蒸發(fā)出來。這種方法能耗高，效率低，且蒸發(fā)出來的混合氣在溫度低的情況下易結(jié)露，腐蝕管路和設(shè)備。此外，現(xiàn)有的氨水氣化爐氣體混合不均勻，延長了氨水氣化的時(shí)間，進(jìn)而影響后續(xù)煙氣脫硝還原工藝。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供了一種氨氣氣化爐，該氨氣氣化爐可實(shí)現(xiàn)煙氣和霧化氨水的充分混合，縮短氨水氣化時(shí)間。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0008]—種氨水氣化爐，包括殼體，殼體頂部設(shè)有進(jìn)氣口，殼體底部設(shè)有出氣口，所述殼體內(nèi)部設(shè)有:
[0009]旋流葉輪，安裝在所述進(jìn)氣口處；
[0010]噴槍，位于進(jìn)氣口正下方，槍頭指向旋流葉輪。
[0011]本實(shí)用新型氨水氣化爐的進(jìn)氣口處通入的是450°C左右的熱煙氣，該煙氣是作為氨水氣化的熱源；通入進(jìn)氣口的煙氣經(jīng)過旋流葉輪后，會以旋流的方式向下流動(dòng)，并與噴槍中噴射出的霧化氨水充分混合，通過混合接觸和對流換熱，煙氣將熱量傳遞給霧化氨水，使其迅速氣化；再從氣化爐的出氣口引出，應(yīng)用于SCR煙氣脫硝工藝中。煙氣與氨氣混合形成的混合氣體中水蒸氣的含量較少，氣體結(jié)露的可能性降低。
[0012]將噴槍的槍頭設(shè)置成指向旋流葉輪的方向，可使噴槍噴出的霧化氨水先向上運(yùn)動(dòng)與煙氣混合，再一同向下運(yùn)動(dòng)，延長了煙氣與霧化氨水混合的路徑。
[0013]所述的旋流葉輪包括固定軸及沿固定軸周向分布的若干葉片，該葉片不僅使煙氣形成旋流，還能將煙氣均勻分隔，實(shí)現(xiàn)煙氣的均勻分布，使煙氣和霧化氨水充分混合。
[0014]作為優(yōu)選，所述葉片等間距設(shè)置，葉片數(shù)量為6?20片。葉片數(shù)量過多不利于煙氣的順暢通入，每葉片之間的間距也可以設(shè)置為非等間距，但為使煙氣均勻分散，采用等間距設(shè)置最為適宜。
[0015]所述葉片為直葉片，葉片所在平面與固定軸具有10°?40°的夾角，更優(yōu)選30°，傾斜角度不宜過大，角度過大易導(dǎo)致煙氣進(jìn)入中間混合段時(shí)向兩側(cè)擴(kuò)散，造成中部的霧化氨水無法全部氣化。
[0016]作為優(yōu)選，所述葉片為曲面葉片，葉片與固定軸的相交線平行于固定軸的軸線，葉片的外邊緣與固定軸具有10°?40°的夾角。若采用曲面葉片，則經(jīng)過旋流葉輪過程中的煙氣分散更為均勻。
[0017]作為優(yōu)選，所述葉片的垂直高度為進(jìn)氣口直徑的0.4?1.2倍，葉片的寬度為進(jìn)氣口直徑的0.4?0.5倍。
[0018]所述殼體包括依次連接的進(jìn)口段、上變口段、中間混合段、下變口段和出口段，其中旋流葉輪，安裝在進(jìn)口段，噴槍的槍頭處在上變口段。在進(jìn)口段與中間混合段之間設(shè)置一段上變口段，使煙氣進(jìn)入后緩慢均勻擴(kuò)散，有助于煙氣與霧化氨水在此區(qū)域內(nèi)充分混合。作為優(yōu)選，所述進(jìn)口段與中間混合段的直徑比為1: 2?4。
[0019]噴槍與旋流葉輪之間的距離大小會影響到煙氣與霧化氨水的混合均勻度，作為優(yōu)選，所述噴槍的槍頭與旋流葉輪的間距為進(jìn)口段直徑的1.5?2倍。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0021](I)本實(shí)用新型在氨水氣化爐的進(jìn)氣口處安裝設(shè)置了旋流葉輪，使通入進(jìn)氣口的煙氣進(jìn)入旋流葉輪后形成旋流并均勻分布，增大了煙氣與霧化氨水的接觸面積，從而使煙氣與噴槍噴出的霧化氨水充分混勻，縮短氨水氣化的時(shí)間。
[0022](2)本實(shí)用新型氨水氣化爐結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)施、成本低。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型氨水氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]1、殼體；2、進(jìn)口段；3、上變口段；4、中間混合段；5、下變口段；6、出口段；7、旋流葉輪；8、葉片；9、噴槍；
[0025]圖2為本實(shí)用新型氨水氣化爐中旋流葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型氨氣氣化爐包括殼體1，殼體I的頂部設(shè)有供煙氣通入的進(jìn)氣口，殼體I的底部設(shè)有供混合氣體流出的出氣口。按功能分段，可將殼體分為以下五段，依次為進(jìn)口段2、上變口段3、中間混合段4、下變口段5和出口段6。鍋爐省煤器出口的煙氣可通過管道引入進(jìn)口段2，將煙氣通入到本實(shí)用新型的氨氣氣化爐內(nèi)用于氣化氨水。出口段6可與煙氣脫硝系統(tǒng)中還原劑分配裝置連接，將氣化后的氨氣直接用于煙氣脫硝工藝中。
[0028]本實(shí)用新型氨氣氣化爐的進(jìn)口段2處焊接有旋流葉輪7，旋流葉輪7由固定軸和沿固定軸周向分布的10片葉片8組成，葉片與葉片間的間距為等間距，也可進(jìn)行非等間距設(shè)置，但為使煙氣均勻分散，采用等間距設(shè)置最為適宜。葉片8可采用直葉片，也可采用曲面葉片；若采用直葉片，則葉片所在平面與固定軸具有10°?40°的夾角；若采用曲面葉片，則葉片與固定軸的相交線平行于固定軸的軸線，葉片的外邊緣與固定軸具有10°?40°的夾角。將葉片設(shè)置成一定的傾斜角度，可使經(jīng)過旋流葉輪7的煙氣形成旋流。葉片的夾角不宜過大，過大會導(dǎo)致煙氣進(jìn)入中間混合段時(shí)向兩側(cè)擴(kuò)散，適宜的夾角范圍時(shí)10°?40°。葉片8的垂直高度為進(jìn)氣口直徑的0.8倍，葉片8的寬度為進(jìn)氣口直徑的0.4倍。進(jìn)口段2與中間混合段4的直徑比為1: 3。
[0029]在氨氣氣化爐殼體I的殼壁上設(shè)置有噴槍9，噴槍9位于進(jìn)氣口的正下方，噴槍9的槍頭處在上變口段3，槍頭指向旋流葉輪7，從噴槍噴出的霧化氨水先向上運(yùn)動(dòng)與進(jìn)口段2進(jìn)入的煙氣混合，再一同向下運(yùn)動(dòng)，從氣化爐的出口段6流出?？赏ㄟ^改變噴槍9與殼體I內(nèi)壁的角度來改變霧化氨水的噴射范圍，避免因霧化氨水過于集中而造成的部分霧化氨水未氣化的問題，角度范圍控制在與水平面呈10°?30°的范圍內(nèi)較為合適。也可在殼體I兩側(cè)的內(nèi)壁上分別安裝噴槍，噴槍與水平面呈10°?30°。噴槍與旋流葉輪之間的距離大小會影響到煙氣與霧化氨水的混合均勻度，本實(shí)用新型中噴槍的槍頭與旋流葉輪的間距為進(jìn)口段直徑的1.5倍。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氨水氣化爐，包括殼體，殼體頂部設(shè)有進(jìn)氣口，殼體底部設(shè)有出氣口，其特征在于，所述殼體內(nèi)部設(shè)有: 旋流葉輪，安裝在所述進(jìn)氣口處； 噴槍，位于進(jìn)氣口正下方，槍頭指向旋流葉輪。
2.如權(quán)利要求1所述的氨水氣化爐，其特征在于，所述的旋流葉輪包括固定軸及沿固定軸周向分布的若干葉片。
3.如權(quán)利要求2所述的氨水氣化爐，其特征在于，所述葉片等間距設(shè)置，葉片數(shù)量為6?20片。
4.如權(quán)利要求2所述的氨水氣化爐，其特征在于，所述葉片為直葉片，葉片所在平面與固定軸具有10°?40°的夾角。
5.如權(quán)利要求2所述的氨水氣化爐，其特征在于，所述葉片為曲面葉片，葉片與固定軸的相交線平行于固定軸的軸線，葉片的外邊緣與固定軸具有10°?40°的夾角。
6.如權(quán)利要求2所述的氨水氣化爐，其特征在于，所述葉片的垂直高度為進(jìn)氣口直徑的0.4?1.2倍，葉片的寬度為進(jìn)氣口直徑的0.4?0.5倍。
7.如權(quán)利要求1所述的氨水氣化爐，其特征在于，所述殼體包括依次連接的進(jìn)口段、上變口段、中間混合段、下變口段和出口段，其中旋流葉輪，安裝在進(jìn)口段，噴槍的槍頭處在上變口段。
8.如權(quán)利要求7所述的氨水氣化爐，其特征在于，所述進(jìn)口段與中間混合段的直徑比為1: 2?4。
9.如權(quán)利要求7所述的氨水氣化爐，其特征在于，所述噴槍的槍頭與旋流葉輪的間距為進(jìn)口段直徑的1.5?2倍。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氨水氣化爐，該氨水氣化爐包括殼體，殼體頂部設(shè)有進(jìn)氣口，殼體底部設(shè)有出氣口，所述殼體內(nèi)部設(shè)有：旋流葉輪，安裝在所述進(jìn)氣口處；噴槍，位于進(jìn)氣口正下方，槍頭指向旋流葉輪。本實(shí)用新型在氨水氣化爐的進(jìn)氣口處安裝設(shè)置了旋流葉輪，使通入進(jìn)氣口的煙氣進(jìn)入旋流葉輪后形成旋流并均勻分布，增大了煙氣與霧化氨水的接觸面積，從而使煙氣與噴槍噴出的霧化氨水充分混勻，縮短氨水氣化的時(shí)間；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)施、成本低。
【IPC分類】B01D53-76, B01D53-56
【公開號】CN204502758
【申請?zhí)枴緾N201420870437
【發(fā)明人】馮金煌, 郭士義, 陸良樑, 周昊, 楊玉
【申請人】上海電氣電站環(huán)保工程有限公司, 浙江大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月31日