带冷却吹扫功能的高效SNCR蒸气雾化喷枪的制作方法

带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪
技术领域
1.本实用新型涉及循环流化床锅炉技术领域，特别涉及一种带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪。


背景技术：

2.喷枪是sncr脱硝系统的核心，喷枪性能的稳定是保证还原剂水溶液与烟气充分混合的关键。雾化效果好可以将脱硝剂溶液雾化为小液滴便于利于反应，节约脱硝剂用量。
3.目前，应用于sncr脱硝系统的现有喷枪主要有以下几种：如机械雾化喷枪、空气雾化喷枪等单一喷枪。该类型的喷枪一般适用于温度较低或者在高温下不具有腐蚀性的流体。由于在sncr脱硝系统中，喷嘴所处的烟气环境较为恶劣，温度一般在850℃~1100℃，而且烟气中灰浓度较高，加之还原剂具有腐蚀性。所以一般的喷嘴在这种环境中长期暴露，易烧坏、易堵塞，进而导致阻力增大，引起喷嘴流量发生改变，导致混合效果变差、脱硝效率降低、氨逃逸量增大。
4.机械雾化结构简单，但是雾化效果一般；压缩空气雾化效果略好于机械雾化，但实际应用过程存在如下问题：压缩空气压力低导致雾化冲击力弱、雾化液滴较大，高压压缩空气成本高、能耗高以及厂内气源不足等（部分气源不足热电厂需要新增空压机）。此外，市面一般空气雾化喷枪设计的雾化空气和氨水溶液在一个室内，容易互相反窜，导致氨水倒灌入压缩空气管道，若压缩空气压力太高，容易顶住氨水溶液，造成无法雾化的现象。空气雾化还存在一个问题，即sncr脱硝还原反应要求还原性气氛，使用压缩空气雾化时空气中的氧气不仅不利于脱硝反应的进行，高温下还会将部分还原剂（nh3）氧化为nox，降低脱硝效率。
5.鉴于以上问题，开发一种雾化性能优良的sncr喷枪，对于循环流化床锅炉烟气脱硝具有重要意义。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是解决上述所存在的问题，提供一种带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪。
7.上述的目的通过以下的技术方案实现：
8.一种带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，其组成包括喷枪主体、脱硝剂系统、蒸气系统和冷却风系统；
9.所述的喷枪主体外固定有保护套，所述的冷却风系统与所述的保护套的冷却风入口连通，用于对喷枪主体进行冷却；
10.所述的脱硝剂系统与所述的喷枪主体上的脱硝剂通道连通；
11.所述的蒸气系统与所述的喷枪主体的蒸气通道连通。
12.所述的带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，所述的脱硝剂系统是由进液母管、调压阀和第一单向逆止阀组成，所述的进液母管出口通过调压阀与第一单向逆止阀进
口相连，所述的单向逆止阀出口与所述的脱硝剂通道相连。
13.所述的带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，所述的蒸气系统是由蒸气母管和第一阀门和第二单向逆止阀组成，所述的蒸气母管出口通过第一阀门与第二单向逆止阀进口相连，单向逆止阀出口与蒸气通道蒸气入口相连。
14.所述的带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，所述的冷却风系统是由冷却风母管和第二阀门和第三单向逆止阀组成，冷却风母管出口通过第二阀门与第三单向逆止阀进口相连，第三单向逆止阀出口与所述的保护套冷却风入口相连。
15.所述的带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，所述的保护套为环形套，其上的冷却风入口出设置有风门挡板，其上的冷却风出口连通至烟道。
16.有益效果：
17.1.本实用新型使用蒸气对尿素溶液进行雾化，雾化的冲击能量强，可以充分保证雾化效果；克服机械雾化效果不稳定、压缩空气压力低导致雾化效果降低而高压空气成本高以及厂内气源不足等问题；
18.2.本实用新型不设置蒸气与尿素溶液混合室，避免蒸气顶住氨水溶液，造成无法雾化的现象；
19.3.本实用新型设置保护套可以避免喷枪有在高烟温和高灰浓度的环境中长期暴露而出现的烧坏、易堵塞问题，此外，保护套内的冷却风冷却的同时提升了喷嘴的吹扫强度，有效地避免了煤灰（飞灰）在喷嘴前段的粘接，有效提高了喷嘴的使用寿命；
20.4.本实用新型用于雾化的蒸气喷出后在高温下与灰中未燃碳反应生成co和h2等还原性气体，提高脱硝效率、降低尿素等脱硝剂用量，节约成本；
21.5.本实用新型通过脱硝剂系统、蒸气系统，可以避免压缩空气雾化带入过多氧气而降低脱硝效果；
22.6.本实用新型结构简单、制造容易、材料和加工要求不高、原始投资低，易于实现应用。
23.附图说明：
24.附图1是本实用新型的结构示意图；
25.附图2是喷枪主体的结构示意图；
26.图中：1、喷枪主体；2、脱硝剂系统；3、蒸气系统；4、保护套；5、脱硝剂通道；6、蒸气通道；7、喷嘴；8、进液母管；9、调压阀；10-1、第一单向逆止阀；10-2、第二单向逆止阀；10-3、第三单向逆止阀；11、蒸气母管；12-1、第一阀门；12-2、第二阀门；13、冷却风系统；14、冷却风母管；15、风门挡板；16、烟道。
27.具体实施方式：
28.实施例1：
29.一种带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，其组成包括喷枪主体1、脱硝剂系统2、蒸气系统3和冷却风系统13；
30.所述的喷枪主体外固定有保护套4，所述的冷却风系统与所述的保护套的冷却风入口连通，用于对喷枪主体进行冷却；
31.所述的脱硝剂系统与所述的喷枪主体上的脱硝剂通道5连通；
32.所述的蒸气系统与所述的喷枪主体的蒸气通道6连通。
33.实施例2：
34.根据实施例1所述的带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，所述的脱硝剂系统是由进液母管8、调压阀9和第一单向逆止阀10-1组成，所述的进液母管出口通过调压阀与第一单向逆止阀进口相连，所述的单向逆止阀出口与所述的脱硝剂通道相连。
35.实施例3：
36.根据实施例1或2所述的带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，所述的蒸气系统是由蒸气母管11和第一阀门12-1和第二单向逆止阀10-2组成，所述的蒸气母管出口通过第一阀门与第二单向逆止阀进口相连，单向逆止阀出口与蒸气通道蒸气入口相连。
37.实施例4：
38.根据实施例1或2或3所述的带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，所述的冷却风系统是由冷却风母管14和第二阀门12-2和第三单向逆止阀10-3组成，冷却风母管出口通过第二阀门与第三单向逆止阀进口相连，第三单向逆止阀出口与所述的保护套冷却风入口相连。
39.实施例5：
40.根据实施例1或2或3或4所述的带冷却吹扫功能的高效sncr蒸气雾化喷枪，所述的保护套为环形套，其上的冷却风入口出设置有风门挡板15，其上的冷却风出口连通至烟道16。
41.工作原理：厂内的脱硝剂溶液首先进入进液母管，然后依次通过调压阀和单向逆止阀进入脱硝剂通道；厂内产生的高压蒸气进入蒸气母管入口，再依次通过阀门和单向逆止阀进入蒸气通道；通过高压蒸气将脱硝剂雾化成小液滴后进入烟道进行脱硝反应；
42.使用蒸气进行雾化时，避免压缩空气雾化带入过多氧气而降低脱硝效果的同时，进入烟道的蒸气还会与烟气飞灰中未燃碳发生水煤气反应，反应如下：
43.c h2o
→
co h244.而生成的co和h2均为还原性气体，可以将烟气中的nox进行还原，提高脱硝效率，反应如下：
45.co nox
→
co2 n246.h2 nox
→
h2o n247.保护套环绕布置在喷枪周围，流动的冷却风可以对喷枪进行冷却，避免喷枪因长期暴露在烟气中而出现烧坏和堵塞等问题，此外，保护套内的冷却风冷却的同时提升了喷嘴的吹扫强度，有效地避免了煤灰（飞灰）在喷嘴前段的粘接，有效提高了喷嘴的使用寿命；
48.保护套冷却风入口设置风门挡板，用以调节冷却风风量；
49.保护套冷却风出口通向烟道；
50.蒸气系统所引入蒸气压力为1.0~2.5mpa；
51.脱硝剂喷射介质：10~20%尿素溶液或5~10%氨水；
52.冷却风系统引入冷却风流速为》30m/s；
53.喷枪主体为不锈钢316l，喷枪本体厚度不低于4mm；保护套为不锈钢310s，厚度不低于5mm。