一種還原劑噴射器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種還原劑噴射器，其包括：還原劑管道，具有還原劑入口和還原劑噴嘴；壓縮空氣管道，其套設(shè)于所述還原劑管道外，并與所述還原劑管道共軸設(shè)置，所述壓縮空氣管道上設(shè)有壓縮空氣入口和壓縮空氣噴嘴；擴散輸送風管道，其套設(shè)于所述壓縮空氣管道外，并與所述其套設(shè)于所述壓縮空氣管道外共軸設(shè)置，所述擴散輸送風管道具有擴散輸送風入口和擴散輸送風出口。所述的還原劑噴嘴、壓縮空氣噴嘴和擴散輸送風出口位于軸向方向上的同側(cè)；在所述擴散在所述擴散輸送風管道內(nèi)靠近擴散輸送風出口的位置處設(shè)有擋板。本實用新型提供的還原劑噴射器能提升還原劑霧化效果,有效促進還原劑均勻混合,同時起到避免噴射器高溫環(huán)境中被燒毀。
【專利說明】
一種還原劑噴射器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種噴射裝置，尤其涉及一種噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)的頒布，我國對燃煤產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)的排放要求更加嚴格。對于煙氣脫硝技術(shù)而言，SNCR(選擇性非催化還原)由于造價低、施工周期短、無二次污染等優(yōu)點，被廣泛應用于熱力電廠以及水泥行業(yè)煙氣脫硝。
[0003]SNCR是指在無催化劑的作用下時，在適合脫硝反應的“溫度窗口”內(nèi)噴入氨基還原劑，從而有選擇地將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水。該技術(shù)一般采用爐內(nèi)噴氨、尿素或氫氨酸作為還原劑來還原NOx。還原劑只和煙氣中的NOx反應，一般不與氧反應，該技術(shù)不采用催化劑，所以這種方法被稱為SNCR法。由于該工藝不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為850?1200 0C的區(qū)域，迅速熱分解成NH3，與煙氣中的NOx反應生成N2和水。
[0004]對于SNCR脫硝系統(tǒng)來說，還原劑與煙氣混合效果的好壞是決定SNCR脫硝品質(zhì)的重要因素?；旌喜痪鶆蛞环矫媸惯€原NO的反應不充分，另一方面爐內(nèi)未參加反應的還原劑會被氧化成NO及形成氨穿透(即氨逃逸)?；旌线^程的實現(xiàn)是通過噴射系統(tǒng)來實現(xiàn)的，噴射系統(tǒng)中的噴射裝置能夠霧化還原劑，并且調(diào)整噴射角、速度和方向。
[0005]噴槍作為還原劑噴射裝置，是脫硝系統(tǒng)的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)性能直接影響脫硝效率的高低?，F(xiàn)有的SNCR脫硝系統(tǒng)主要存在以下問題:
[0006](I)還原劑霧化效果不佳，與煙氣混合不均勻，導致脫硝效率低；
[0007](2)SNCR脫硝工藝的最佳反應溫度區(qū)間為850?1200°C，噴射器安裝在此溫度區(qū)間內(nèi)容易發(fā)生燒毀現(xiàn)象，更換費用高。
[0008](3)有些結(jié)構(gòu)接近的噴射器在為保證噴射器的混合程度的前提下，過多的噴入了冷介質(zhì)(壓縮空氣、低壓冷風、低壓蒸汽或其他介質(zhì))，使鍋爐的爐膛出口煙氣溫度下降明顯，造成溫度相應下降(特別對于原先主汽溫度余量過小的鍋爐)，同時也帶來鍋爐效率的下降(排煙氧量及排煙溫度的升高)。
[0009](4)噴射器拆卸、定位不便，在檢修過程中容易因檢修疏忽造成噴射質(zhì)量、安全事故(腐蝕受熱面)發(fā)生。
[0010]因此提供一種新的噴射器，從而提高噴射器的性能對于煙氣脫硝具有重要意義?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0011]本實用新型的目的是提供一種還原劑噴射器，該還原劑噴射器能實現(xiàn)更高的脫硝效率，對鍋爐的負面影響更小，從而能夠大大延長鍋爐的使用壽命。
[0012]根據(jù)上述實用新型目的，本實用新型提出了一種還原劑噴射器，其包括:
[0013]還原劑管道，其第一端具有還原劑入口，其第二端與還原劑噴嘴連接，所述還原劑管道內(nèi)形成有還原劑通道；
[0014]壓縮空氣管道，其套設(shè)于所述還原劑管道外，并與所述還原劑管道共軸設(shè)置，以在所述還原劑管道和壓縮空氣管道之間形成壓縮空氣通道，所述壓縮空氣管道的第一端設(shè)有壓縮空氣入口，所述壓縮空氣管道的第二端連接有壓縮空氣噴嘴；
[0015]擴散輸送風管道，其套設(shè)于所述壓縮空氣管道外，以在所述壓縮空氣管道和擴散輸送風管道之間形成擴散輸送風通道，所述擴散輸送風管道的第一端具有擴散輸送風入口，所述擴散輸送風管道的第二端具有擴散輸送風出口 ；
[0016]其中，所述還原劑管道的第二端、壓縮空氣管道的第二端和擴散輸送風管道的第二端位于軸向方向上的同側(cè)；
[0017]在所述擴散輸送風管道內(nèi)靠近擴散輸送風出口的位置處設(shè)有擋板，該擋板使得:在擴散輸送風被輸送的方向上，所述擴散輸送風通道的內(nèi)徑逐漸減小。
[0018]本實用新型所述的還原劑噴射器可用于SNCR脫硝系統(tǒng)。下面以用于SNCR脫硝系統(tǒng)的來介紹本實用新型所述的還原劑噴射器的工作原理和實施效果。
[0019]本實用新型所述的還原劑噴射器應用于SNCR脫硝系統(tǒng)時，其安裝在爐膛上，工作時，還原劑經(jīng)還原劑入口進入還原劑管道，在還原劑噴嘴處霧化到一定顆粒度;壓縮空氣由壓縮空氣入口進入所述壓縮空氣管道，在壓縮空氣噴嘴處將霧化的還原劑顆粒進一步破碎，提升還原劑霧化效果;擴散輸送風從擴散輸送風入口進入擴散輸送風管道，從擴散輸送風出口噴射出，其可將霧化的還原劑推射到爐膛內(nèi)預想達到的空間。擴散輸送風引自外部單獨設(shè)置的擴散輸送風風機或原有鍋爐的自帶的壓力風，具有強大的流量和風速，能更好的把還原劑推入到爐膛深處，并起強烈的混合擾動作用，從而更有效促進還原劑與煙氣的均勻混合，有利于氨與NOx反應，提高脫硝效率，同時起到冷卻還原劑噴射器、還原劑噴嘴和壓縮空氣噴嘴的作用，控制反應環(huán)境溫度，有效防止噴射器在鍋爐內(nèi)部高溫中被燒毀，以使其能承受反應溫度窗口區(qū)域的最高溫度，而不產(chǎn)生任何損失，并防止還原劑噴嘴被還原劑堵塞。
[0020]另外，在本技術(shù)方案中，擴散輸送風管道內(nèi)靠近擴散輸送風出口的位置設(shè)有擋板，該擋板使得在擴散輸送風被輸送的方向上，擴散輸送風通道的內(nèi)徑逐漸減小，從而在擴散輸送風被輸送時，起到射流控制的作用，有效的控制了擴散輸送風的耗量，降低了動力設(shè)備的電耗，同時也降低了外界的噴射器對鍋爐的負面影響。
[0021]在一種優(yōu)選的實施方式中，擴散輸送風出口可以加裝套管，從而有效防止噴射器在撤出運行狀態(tài)高溫環(huán)境中被燒毀，同時有利于還原劑與煙氣的充分混合，從而獲得更好的脫硝效果。
[0022]本實用新型所述的還原劑噴射器能夠適應鍋爐內(nèi)部的高溫、高粉塵、高流速的惡劣環(huán)境。
[0023]進一步地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述擋板包括第一擋板，第一擋板被設(shè)置在壓縮空氣管道的外壁上，并徑向向外延伸，所述第一擋板的外邊緣具有弧形部或傾斜部。
[0024]更進一步地，在本實用新型所述的還原劑噴射器或是上述的還原劑噴射器中，所述擋板包括第二擋板，第二擋板被設(shè)置在擴散輸送風管道的內(nèi)壁上，并徑向向內(nèi)延伸，所述第二擋板的外邊緣具有弧形部或傾斜部。
[0025]擋板根據(jù)還原劑噴射器在實際使用中的壓縮空氣壓力、低壓空氣壓力情況，可在控制擴散輸送風流量的情況下，保證擴散輸送風出口處的擴散輸送風的動能和射流形狀(例如，扇形噴射)。在壓縮空氣管道與還原劑管道間的擴散輸送風通道的截面采用逐漸縮小的結(jié)構(gòu)，既能控制壓縮空氣的流量，又能保證顆粒破碎要求及推射距離。
[0026]優(yōu)選地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述還原劑管道與壓縮空氣管道之間連接有連接件，以調(diào)節(jié)還原劑管道與壓縮空氣管道在其軸向方向上的相對位置。
[0027]該連接件可以保證噴嘴的進出深度可調(diào)。另外，在一種優(yōu)選的實施方式中，還可以設(shè)置限位裝置，以控制還原劑管道與壓縮空氣管道之間的相對位置，或者說是對還原劑管道進入壓縮空氣管道的深度進行控制，從而避免發(fā)生還原劑噴射在擴散輸送風管壁上、滴流至水冷壁，甚至腐蝕水冷壁管的情況。
[0028]作為連接件的一種實現(xiàn)方式，連接件可以是中空的管狀件，其密封地固定套設(shè)在還原劑管道上，管狀件的外壁與壓縮空氣管道的內(nèi)壁以密封螺紋連接。
[0029]進一步地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述還原劑噴嘴與還原劑管道的第二端螺紋連接。噴嘴與還原劑管道采用螺紋連接，能夠更方便地實現(xiàn)噴嘴的更換。
[0030]優(yōu)選地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述還原劑噴嘴具有錐形擴口。錐形擴口可以確保還原劑噴出時均勻分布，充分混合。
[0031]更優(yōu)選地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述錐形孔口的角度為90°-135。。
[0032]進一步地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述壓縮空氣噴嘴為文丘里噴嘴。
[0033]進一步地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述擴散輸送風管道上連接有固定法蘭。
[0034]進一步地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述擴散輸送風管道上連接有連接法蘭。
[0035]進一步地，在本實用新型所述的還原劑噴射器中，所述壓縮空氣入口和/或還原劑入口連接有快速接頭。快速接頭通過金屬軟管或是其他軟性連接頭連接，能夠方便快捷拆卸還原劑入口和/或還原劑入口連接的連接，方便檢修。
[0036]本實用新型提供的還原劑噴射器，能提升還原劑霧化效果，有效促進還原劑與煙氣的均勻混合，從而提高脫硝效率和控制還原劑耗量，同時起到冷卻還原劑噴射器和清潔還原劑噴嘴以及壓縮空氣噴嘴的作用，能有效防止還原劑噴射器在高溫環(huán)境中被燒毀以及還原劑噴嘴被還原劑堵塞，能夠根據(jù)鍋爐負荷的變化，調(diào)整其擴散輸送風的流量獲得較佳的反應溫度窗口，并且在確保上述功能的前提下，擋板的設(shè)計降低了動力設(shè)備的電耗，同時也降低了外界的噴射器對鍋爐的負面影響，延長了鍋爐的使用壽命。
【附圖說明】
[0037]說明書附圖
[0038]圖1為本實用新型所述的還原劑噴射器在一種實施方式下的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0039]圖1顯示了本實用新型所述的還原劑噴射器在一種實施方式下的結(jié)構(gòu)。
[0040]如圖1所示，本實施例的還原劑噴射器包括:還原劑管道2，其第一端具有還原劑入口 11，其第二端與還原劑噴嘴3連接;壓縮空氣管道12，其套設(shè)于還原劑管道2外，并與還原劑管道2共軸設(shè)置，壓縮空氣管道12的第一端設(shè)有壓縮空氣入口 7，壓縮空氣管道12在本實施例中的第二端連接有文丘里型壓縮空氣噴嘴4;擴散輸送風管道13，其套設(shè)于壓縮空氣管道12外，其第一端設(shè)有擴散輸送風入口 I，其第二端設(shè)有擴散輸送風出口 14。還原劑噴嘴3、文丘里型壓縮空氣噴嘴4和擴散輸送風出口 14位于軸向方向上的同側(cè)。
[0041]請繼續(xù)參閱圖1，在本實施例中，擴散輸送風管道13內(nèi)靠近擴散輸送風出口14的位置設(shè)有第一擋板15和第二擋板5，其中，第一擋板15設(shè)置在壓縮空氣管道12的外壁上，并徑向向外延伸，第一擋板15的外邊緣具有弧形部，第二擋板5設(shè)置在擴散輸送風管道13的內(nèi)壁上，并徑向向內(nèi)延伸，第二擋板5的外邊緣具有傾斜部。由此，在控制擴散輸送風流量的情況下，第一擋板15和第二擋板5影響了擴散輸送風出口 14的擴散輸送風的動能和射流形狀。
[0042]請繼續(xù)參閱圖1，還原劑管道2和壓縮空氣管道12之間還連接有連接件8，其可以調(diào)節(jié)還原劑管道2和壓縮空氣管道12在軸向方向上的相對位置。還原劑噴嘴3與還原劑管道2螺紋連接，從而便于還原劑噴嘴的拆卸和更換。在本實施例中，還原劑噴嘴3設(shè)有錐形擴口16，錐形擴口 16角度為90° -135°，該角度可以確保還原劑均勻分布，充分混合。擴散輸送風管道13上設(shè)有固定法蘭6，通過設(shè)置固定法蘭6，本實施例所述的還原劑噴射器可以固定在爐膛上。此外，擴散輸送風入口 I還連接有連接法蘭9，其用于與擴散輸送風源(圖中未示出)連接。
[0043]此外，在本實施例中，為了實現(xiàn)壓縮空氣管道與壓縮空氣源(圖中未示出)的快速連接，以及還原劑管道與還原劑源(圖中未示出)的快速連接，壓縮空氣入口7和還原劑入口11處還分別連接有快速接頭10。
[0044]需要說明的是，還原劑噴嘴3，文丘里型空氣壓縮噴嘴4和擴散輸送風出口14彼此是不導通的，其是共同噴射的。
[0045]本實施例的還原劑噴射器在工作時，其通過固定法蘭6安裝在爐膛，還原劑經(jīng)還原劑入口 11進入還原劑管道2，在還原劑噴嘴3霧化到一定顆粒度;壓縮空氣由壓縮空氣入口 7進入壓縮空氣管道12，從文丘里型空氣壓縮噴嘴4噴出，從而將還原劑噴嘴3噴出的霧化的還原劑顆粒進一步破碎，提升還原劑霧化效果;擴散輸送風通過擴散輸送風入口 I進入到擴散輸送風管道13，從擴散輸送風出口 14噴射出，其可將霧化的還原劑推射到爐膛內(nèi)想要達到的空間或位置。
[0046]在本技術(shù)方案中，擴散輸送風可以引自外部單獨設(shè)置的擴散輸送風風機，也可以引自原有鍋爐的自帶壓力風。
[0047]本實用新型提供的還原劑噴射器能提升還原劑霧化效果，從而有效促進還原劑與煙氣的均勻混合，進而提高脫硝效率和控制還原劑耗量。
[0048]擴散輸送風管道內(nèi)的擴散輸送風起到混合擾動作用，從而更有效地促進還原劑與NOx反應，另外，擴散輸送風還起到冷卻還原劑噴射器和清潔還原劑噴嘴和壓縮空氣噴嘴的作用，因此具有本技術(shù)方案所述結(jié)構(gòu)的還原劑噴射器能有效防止還原劑噴射器在高溫環(huán)境中被燒毀，以及防止還原劑噴嘴被還原劑堵塞。擋板的設(shè)計降低了動力設(shè)備的電耗，同時也降低了外界的噴射器對鍋爐的負面影響，延長了鍋爐的使用壽命。
[0049]要注意的是，以上列舉的僅為本實用新型的具體實施例，顯然本實用新型不限于以上實施例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本實用新型公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種還原劑噴射器，其特征在于，包括: 還原劑管道，其第一端具有還原劑入口，其第二端與還原劑噴嘴連接，所述還原劑管道內(nèi)形成有還原劑通道； 壓縮空氣管道，其套設(shè)于所述還原劑管道外，并與所述還原劑管道共軸設(shè)置，以在所述還原劑管道和壓縮空氣管道之間形成壓縮空氣通道，所述壓縮空氣管道的第一端設(shè)有壓縮空氣入口，所述壓縮空氣管道的第二端連接有壓縮空氣噴嘴； 擴散輸送風管道，其套設(shè)于所述壓縮空氣管道外，以在所述壓縮空氣管道和擴散輸送風管道之間形成擴散輸送風通道，所述擴散輸送風管道的第一端具有擴散輸送風入口，所述擴散輸送風管道的第二端具有擴散輸送風出口 ； 其中，所述還原劑管道的第二端、壓縮空氣管道的第二端和擴散輸送風管道的第二端位于軸向方向上的同側(cè)； 在所述擴散輸送風管道內(nèi)靠近擴散輸送風出口的位置處設(shè)有擋板，該擋板使得:在擴散輸送風被輸送的方向上，所述擴散輸送風通道的內(nèi)徑逐漸減小。2.如權(quán)利要求1所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述擋板包括第一擋板，所述第一擋板被設(shè)置在壓縮空氣管道的外壁上，并徑向向外延伸，所述第一擋板的外邊緣具有弧形部或傾斜部。3.如權(quán)利要求1或2所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述擋板包括第二擋板，所述第二擋板被設(shè)置在擴散輸送風管道的內(nèi)壁上，并徑向向內(nèi)延伸，所述第二擋板的外邊緣具有弧形部或傾斜部。4.如權(quán)利要求1所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述還原劑管道與壓縮空氣管道之間連接有連接件，以調(diào)節(jié)還原劑管道與壓縮空氣管道在其軸向方向上的相對位置。5.如權(quán)利要求1所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述還原劑噴嘴與還原劑管道的第二端螺紋連接。6.如權(quán)利要求1所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述還原劑噴嘴具有錐形擴口。7.如權(quán)利要求6所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述錐形擴口的角度為90°-135°。8.如權(quán)利要求1所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述壓縮空氣噴嘴為文丘里噴嘴。9.如權(quán)利要求1所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述擴散輸送風管道上連接有固定法蘭。10.如權(quán)利要求1所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述擴散輸送風出口連接有連接法蘭。11.如權(quán)利要求1所述的還原劑噴射器，其特征在于:所述壓縮空氣入口和/或還原劑入口連接有快速接頭。
【文檔編號】B01D53/56GK205461765SQ201620179473
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】張寶源
【申請人】張寶源