本發(fā)明涉及一種噴嘴，具體涉及一種用于尿素?zé)峤庋b置的噴嘴，屬于氣流霧化式噴槍結(jié)構(gòu)部件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)力度的不斷加大，燃煤電站鍋爐大都加設(shè)了煙氣脫硝裝置。其中，選擇性催化還原(scr)脫硝工藝因其技術(shù)成熟、可靠等原因在國(guó)內(nèi)外得以大規(guī)模應(yīng)用，約占脫硝裝機(jī)容量的90％左右。部分電廠距離城市和居民點(diǎn)距離較近，液氨和氨水等還原劑存在運(yùn)輸和使用的限制，因此尿素?zé)峤庵瓢惫に囋诿撓跹b置的還原劑制備中得到了廣泛的應(yīng)用。

在利用尿素?zé)峤庵瓢惫に嚨膶?shí)際運(yùn)行中，尿素?zé)峤鉅t內(nèi)壁與熱解爐底部均不同程度的出現(xiàn)了結(jié)晶、堵塞問(wèn)題，其主要原因是尿素霧化噴槍霧化效果差，即霧化噴槍的噴嘴達(dá)不到實(shí)際設(shè)計(jì)需求。由于霧化噴槍的噴嘴在噴射時(shí)覆蓋面過(guò)大，尿素溶液會(huì)直接噴射至熱解爐內(nèi)壁上，形成低溫區(qū)造成結(jié)晶；如果在多支尿素噴槍同時(shí)運(yùn)行中，各霧化噴槍的噴射覆蓋相互疊加易形成“交叉覆蓋”區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)已被霧化的細(xì)小液滴相互撞擊、融合后形成較大的液滴，從而加劇熱解爐底部結(jié)晶物的產(chǎn)生。此外，現(xiàn)有的霧化噴槍的噴嘴缺乏氣-液混合區(qū)域，或者混合區(qū)域的容積極小，在氣-液混合時(shí)會(huì)大大降低霧化空氣量的流速，從而降低霧化效果，因此，迫切的需要一種新的方案解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于尿素?zé)峤庋b置的霧噴嘴，使得尿素溶液能在不增加能耗的同時(shí)有效霧化，在較短時(shí)間內(nèi)在一定的熱量條件下，將尿素溶液霧化成為微小液滴，使其快速分解成氨氣，滿足尿素?zé)峤夤に嚨囊蟆?/p>

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于尿素?zé)峤庋b置的噴嘴，其特征在于：所述噴嘴包括外套管，從外套管的一端插入并固定在外套管內(nèi)部的內(nèi)套管，設(shè)置在外套管另一端的過(guò)渡直段、與過(guò)渡直段相連的開(kāi)孔梯臺(tái)型擋塊及與開(kāi)孔梯臺(tái)型擋塊相連的開(kāi)孔弧形末端。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述外套管由外套管直段、先收縮后擴(kuò)張的外套管喉部混合段組成。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述內(nèi)套管靠近外套管喉部混合段位置設(shè)置有截面不斷縮小的內(nèi)套管加速段。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述外套管下部最低點(diǎn)設(shè)置有管口，所述管口與外套管直段垂直連接。所述外套管直段有管口與尿素溶液相連通，插入并固定在外套內(nèi)的內(nèi)套管端部外伸與壓縮空氣相連，混合霧化后的尿素溶液與氣泡混合體，經(jīng)環(huán)形腔室兩級(jí)開(kāi)孔進(jìn)一步破碎后霧化噴出。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述混合段前部與過(guò)渡直段相連的開(kāi)孔梯臺(tái)型擋塊及與之相連的開(kāi)孔弧形末端圍成環(huán)形腔室，環(huán)形腔室周?chē)O(shè)有開(kāi)孔。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述環(huán)形腔室弧形一側(cè)的開(kāi)孔呈25—35度范圍放射狀布置，所述環(huán)形腔室梯形一側(cè)的開(kāi)孔沿著梯臺(tái)型擋塊與尿素溶液流向平行設(shè)置。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述喉部混合段直徑為過(guò)渡直段直徑的1/2，喉部混合段的長(zhǎng)度為過(guò)渡直段長(zhǎng)度的0.6倍。這樣做是為了達(dá)到臨界孔效果，利于壓縮空氣和液體的高速混合。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述梯臺(tái)型擋塊的梯臺(tái)角度不小于60度，這樣是提高混合距離和效果。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述開(kāi)孔弧形末端半徑為過(guò)渡直段半徑2倍。開(kāi)孔大小不大于所要求霧化粒徑的5倍。確保霧化粒徑和霧化角度。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：1)本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊、巧妙，滿足尿素?zé)峤夤に嚨囊螅?)該技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定流量的霧化和破碎過(guò)程，確保氣水比的穩(wěn)定，滿足霧化工藝條件，實(shí)現(xiàn)霧化液滴粒徑的穩(wěn)定，利于尿素溶液的有效蒸發(fā)和熱解,該技術(shù)方案中噴嘴的前半段，利用壓縮空氣在內(nèi)套管漸縮段的加速作用將壓縮空氣流速提升，使其能夠在后續(xù)的喉部混合段進(jìn)行有效混合；喉部混合段直徑為過(guò)渡直段5直徑的1/2，喉部混合段的長(zhǎng)度為過(guò)渡直段長(zhǎng)度的0.6倍，喉部混合段利用漸縮再擴(kuò)張的結(jié)構(gòu)形式，在截面最小處形成典型的臨界孔結(jié)構(gòu)，孔的上游與下游兩邊的壓力之比滿足臨界條件0.5283，喉部處的流速達(dá)到聲速，流過(guò)小孔的質(zhì)量流量是一常數(shù)，與小孔下游的壓力變化無(wú)關(guān)，從而確保噴嘴霧化流量的始終穩(wěn)定，不受到介質(zhì)壓力波動(dòng)的影響，提高了噴嘴霧化的穩(wěn)定性和粒徑分布的穩(wěn)定性，由于尿素溶液中可能含有少量固體顆粒，在最易結(jié)垢的整個(gè)噴嘴截面最小處流速達(dá)到聲速，在高流速下，結(jié)垢不易形成也提高了噴嘴的可靠性；3)該技術(shù)方案成本較低，便于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的放大圖。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本發(fā)明的認(rèn)識(shí)和理解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1：參見(jiàn)圖1，一種用于尿素?zé)峤庋b置的噴嘴，所述噴嘴包括外套管8，從外套管8的一端插入并固定在外套管內(nèi)部的內(nèi)套管1，設(shè)置在外套管8另一端的過(guò)渡直段5、與過(guò)渡直段5相連的開(kāi)孔梯臺(tái)型擋塊6及與開(kāi)孔梯臺(tái)型擋塊6相連的開(kāi)孔弧形末端7，所述外套管8由外套管直段2、先收縮后擴(kuò)張的外套管喉部混合段4組成，所述內(nèi)套管從外套管直段的一端插入，所述外套管下部最低點(diǎn)設(shè)置有管口11，所述管口11與外套管直段2垂直連接，所述外套管直段有管口與尿素溶液相連通，插入并固定在外套內(nèi)的內(nèi)套管端部外伸與壓縮空氣相連，混合霧化后的尿素溶液與氣泡混合體，經(jīng)環(huán)形腔室兩級(jí)開(kāi)孔進(jìn)一步破碎后霧化噴出，該技術(shù)方案可使尿素溶液在不增加能耗的同時(shí)有效霧化噴射。

實(shí)施例2：參見(jiàn)圖1，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述內(nèi)套管靠近外套管喉部混合段4位置設(shè)置有截面不斷縮小的內(nèi)套管加速段3，該加速段的加速作用將壓縮空氣流速提升，使其能夠在后續(xù)的喉部混合段進(jìn)行有效混合，提高噴嘴霧化的穩(wěn)定性和粒徑分布的穩(wěn)定性。

實(shí)施例3：參見(jiàn)圖1，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述混合段前部與過(guò)渡直段相連的開(kāi)孔梯臺(tái)型擋塊6及與之相連的開(kāi)孔弧形末端7圍成環(huán)形腔室，環(huán)形腔室周?chē)O(shè)有開(kāi)孔。混合霧化后的尿素溶液與氣泡混合體，經(jīng)環(huán)形腔室兩級(jí)開(kāi)孔進(jìn)一步破碎后霧化噴出。

實(shí)施例4：參見(jiàn)圖1、圖2，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述環(huán)形腔室弧形一側(cè)的開(kāi)孔呈25—35度范圍放射狀布置，所述環(huán)形腔室梯形一側(cè)的開(kāi)孔沿著梯臺(tái)型擋塊與尿素溶液流向平行設(shè)置。這樣設(shè)置可以減小阻力，降低對(duì)霧化介質(zhì)的壓力要求，能夠在較小的壓力下滿足霧化效果。

實(shí)施例5：參見(jiàn)圖1、圖2，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述喉部混合段4直徑為過(guò)渡直段5直徑的1/2，喉部混合段4的長(zhǎng)度為過(guò)渡直段5長(zhǎng)度的0.6倍，這樣做是為了達(dá)到臨界孔效果，利于壓縮空氣和液體的高速混合。

實(shí)施例6：參見(jiàn)圖1、圖2，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述梯臺(tái)型擋塊的梯臺(tái)角度不小于60度，這樣是提高混合距離和效果；所述開(kāi)孔弧形末端7半徑為過(guò)渡直段5半徑2倍。開(kāi)孔大小不大于所要求霧化粒徑的5倍，確保霧化粒徑和霧化角度。

工作原理：參見(jiàn)圖1、圖2，一種用于尿素?zé)峤庋b置的噴嘴的前半段，利用壓縮空氣在截面不斷縮小的內(nèi)套管加速段3的加速作用將壓縮空氣流速提升，使其能夠在后續(xù)的先收縮后擴(kuò)張的外套管喉部混合段4進(jìn)行有效混合；先收縮后擴(kuò)張的外套管喉部混合段4利用漸縮再擴(kuò)張的結(jié)構(gòu)形式，在截面最小處形成典型的臨界孔結(jié)構(gòu)，孔的上游與下游兩邊的壓力之比滿足臨界條件0.5283，喉部處的流速達(dá)到聲速，流過(guò)喉部的質(zhì)量流量是一常數(shù)，與喉部下游的壓力變化無(wú)關(guān)，從而確保噴嘴霧化流量的始終穩(wěn)定，不受到介質(zhì)壓力波動(dòng)的影響，提高了噴嘴霧化的穩(wěn)定性和粒徑分布的穩(wěn)定性。由于尿素溶液中可能含有少量固體顆粒，在最易結(jié)垢的整個(gè)噴嘴截面最小處流速達(dá)到聲速，在高流速下，結(jié)垢不易形成也提高了噴嘴的可靠性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書(shū)中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。