雙流體霧化噴槍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及選擇性催化（或非催化）還原技術(shù)用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是采用的雙 流體霧化噴槍。
【背景技術(shù)】
[0002] 選擇性非催化還原技術(shù)（Selective non-Catalytic Reduction，SNCR)和選擇性 催化還原技術(shù)（Selective Catalytic Reduction，SCR)是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣的氮氧化物 (NOx)控制技術(shù)，絕大多數(shù)燃煤電廠均采用SCR煙氣脫硝技術(shù)。SNCR不需要催化劑，且有工 藝簡單、運(yùn)行管理簡便等特點(diǎn)，在國內(nèi)外有較多應(yīng)用。目前SNCR煙氣脫硝技術(shù)在我國的中 小型燃煤鍋爐中有較多的應(yīng)用，幾乎所有的水泥回轉(zhuǎn)窯均采用SNCR煙氣脫硝。采用氨或尿 素等作為還原劑，通過將還原劑霧化噴入爐膛內(nèi)溫度為800~IKKTC的區(qū)域，該NHx還原劑 迅速熱分解成NH3和其它副產(chǎn)物，隨后NH 3與煙氣中的氮氧化物（NOx)進(jìn)行SNCR反應(yīng)而生 成氮?dú)夂退?br>[0003] SNCR系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備為還原劑霧化噴槍，還原劑霧化效果影響還原劑與煙氣混合 均勻程度，從而最終影響脫硝效率。SNCR還原劑霧化噴槍的特點(diǎn)有：（1)由于工作的環(huán)境溫 度最高可達(dá)1300°C，對噴槍的材質(zhì)和加工工藝要求比較高，目前國內(nèi)SNCR系統(tǒng)采用的噴槍 主要以國外進(jìn)口噴槍為主，噴槍價(jià)格較高；（2)目前現(xiàn)有的霧化噴槍僅采用壓縮空氣作為 霧化介質(zhì)，壓縮空氣消耗量大，能耗高；（3)有些噴槍的霧化形式為在末端設(shè)置混合霧化噴 嘴，氣液在末端混合霧化，由于氣液接觸時(shí)間短致使霧化不均勻容易產(chǎn)生液滴，同時(shí)由于混 合霧化噴嘴長期在高溫下易損耗，需經(jīng)常更換，增加了運(yùn)行費(fèi)用；(4)為提高噴槍的霧化 效果，降低液滴的霧化直徑，霧化室需增大，導(dǎo)致噴槍體的直徑變大，安裝過程中有時(shí)需要 改造鍋爐水冷壁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種雙流體霧化噴槍，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作穩(wěn)定，采用霧 化-混合-二級霧化的方法，霧化效果好。解決了現(xiàn)有雙流體霧化噴槍造價(jià)高，損耗快，成 本高，以及霧化效果差的技術(shù)問題。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] 雙流體霧化噴槍，包括還原劑液體管路、霧化氣體管路、霧化室和霧化氣體噴嘴結(jié) 構(gòu)件，所述還原劑液體管路的一端為液體出口，另一端為液體入口；所述霧化氣體管路的側(cè) 壁上開設(shè)霧化氣體入口；所述霧化室開設(shè)入口和噴射口；所述霧化氣體噴嘴結(jié)構(gòu)件上開設(shè) 通氣孔；所述還原劑液體管路套設(shè)在霧化氣體管路內(nèi)部，與所述還原劑液體管路的液體入 口端同側(cè)的所述霧化氣體管路的端口與所述還原劑液體管路的外壁密封連接；所述霧化氣 體噴嘴結(jié)構(gòu)件設(shè)置在靠近所述還原劑液體管路的液體出口端的所述還原劑液體管路和所 述霧化氣體管路之間的縫隙中，并分別與還原劑液體管路的外壁和霧化氣體管路的內(nèi)壁連 接；所述霧化室的入口與所述霧化氣體管路的設(shè)置霧化氣體噴嘴結(jié)構(gòu)件的一端的端口連 通。
[0007] 進(jìn)一步地，控制所述還原劑液體管路的液體入口壓力為0· 35-0. 45MPa，霧化氣體 管路的霧化氣體入口的壓縮空氣壓力為〇· 40-0. 50MPa，隔熱介質(zhì)入口的壓縮空氣壓力為 0.40-0. 50MPa〇
[0008] 進(jìn)一步地，還包括隔熱管路，所述隔熱管路套設(shè)在所述霧化室的外部；所述隔熱 管路的內(nèi)壁與所述霧化室的外壁之間形成隔熱空間。所述隔熱介質(zhì)進(jìn)入隔熱空間內(nèi)，圍繞 所述霧化室的外壁流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對霧化室的隔熱，避免因鍋爐內(nèi)高溫造成還原劑結(jié)晶堵塞噴 嘴。
[0009] 進(jìn)一步地，所述隔熱管路具有連接端口、隔熱介質(zhì)入口和隔熱介質(zhì)出口，所述連接 端口與所述霧化室的入口端的外壁連接，所述隔熱介質(zhì)出口位于所述霧化室的噴射口處， 且所述隔熱介質(zhì)出口與所述霧化室的噴射口同軸設(shè)置。
[0010] 進(jìn)一步地，所述隔熱介質(zhì)出口的端面延伸超出所述霧化室的噴射口。
[0011] 進(jìn)一步地，所述隔熱介質(zhì)出口的端面延伸超出所述霧化室的噴射口 2-8_。
[0012] 進(jìn)一步地，所述隔熱介質(zhì)出口的端面延伸超出所述霧化室的噴射口 5mm。
[0013] 進(jìn)一步地，所述還原劑液體管路的液體出口為錐形液體出口。即液體出口直徑小 于還原劑液體管路的直徑。
[0014] 進(jìn)一步地，所述霧化氣體噴嘴結(jié)構(gòu)件上開設(shè)的通氣孔的方向與所述錐形液體出口 的側(cè)壁平行。使得霧化氣體以一定角度噴射至還原劑液體上，提高氣-液混合的均勻度，增 加霧化效果。
[0015] 進(jìn)一步地，所述霧化氣體噴嘴結(jié)構(gòu)件上均勻地開設(shè)通氣孔。所述通氣孔的數(shù)量不 限，以實(shí)際情況所需霧化氣體的流量設(shè)定即可。
[0016] 進(jìn)一步地，所述霧化室的噴射口所在的端面為弧狀結(jié)構(gòu)，在中間開設(shè)圓孔作為噴 射口。
[0017] 本發(fā)明的雙流霧化噴槍采用霧化氣體噴嘴結(jié)構(gòu)件，巧妙地將還原劑液體管路和霧 化氣體管路連接，并給霧化氣體提供的通氣孔，結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全。進(jìn)一步地在霧化室的 外部套設(shè)隔熱管路，即隔熱了霧化后的氣-液混合物，同時(shí)還防止了霧化室暴露在高溫環(huán) 境中，更好地保護(hù)霧化室。因此，只需將隔熱管路采用耐高溫耐腐蝕的材質(zhì)制作即可。
[0018] 本發(fā)明的雙流霧化噴槍將還原劑液體在還原劑液體管路的末端（液體出口）與 壓縮氣體管路末端（通氣孔）噴出的壓縮氣體混合，還原劑液體被初步霧化破碎成粗 液滴，粗液滴在霧化室空間內(nèi)進(jìn)一步混合，并經(jīng)噴射口的二次霧化，將還原劑溶液破碎成 細(xì)小的液滴并噴出。因此，本發(fā)明的雙流體霧化噴槍能夠?qū)⑦€原劑液體霧化為平均粒徑 在80-120 μ m的細(xì)小液滴，而且其噴射靜態(tài)距離至少能夠達(dá)到3. 5-4. 0m，噴射角度可達(dá)到 35-45。。
[0019] 因此，與現(xiàn)有雙流霧化噴槍裝置相比，本發(fā)明雙流霧化噴槍具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡 單、造價(jià)低、無易耗品；安裝、拆卸非常方便；工作穩(wěn)定、不容易堵塞；采用霧化-混合-二級 霧化的方法，霧化效果好；管徑可以設(shè)計(jì)為小管徑，安裝時(shí)可不改造水冷壁或爐壁；噴槍材 質(zhì)不受高溫條件的限制，可選擇普通的耐腐蝕材料；可以采用過熱蒸汽或壓縮空氣作為霧 化氣源；所有結(jié)構(gòu)件均采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)加工，具有通用性和互換性。
[0020] 本發(fā)明的雙流體噴槍，可用于鍋爐、水泥窯、燒結(jié)機(jī)等煙氣脫硝還原劑，還原劑可 以為尿素溶液、氨水及其它銨鹽類溶液等，霧化介質(zhì)可以為壓縮空氣或水蒸汽，用來使還原 劑充分霧化并與煙氣混合，達(dá)到脫除燃煤煙氣中氮氧化物的目的。而且本發(fā)明的雙流體霧 化噴槍不僅適用于SNCR煙氣脫硝，還可應(yīng)用于SNCR+SCR、SCR或其它同類技術(shù)中，以及其它 需要對液體進(jìn)行霧化的技術(shù)中。
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1是本發(fā)明的雙流體霧化噴槍的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明的雙流體霧化噴槍的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所 描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā) 明保護(hù)的范圍。
[0025] 根據(jù)圖1，圖2所示，說明本發(fā)明一種具體的雙流體霧化噴槍，包括還原劑液體管 路1、霧化氣體管路2,霧化室3和霧化氣體噴嘴結(jié)構(gòu)件4。
[0026] 所述還原劑液體管路1的一端為液體出口 12,另一端為液體入口 11 ;所述液體出 口 12優(yōu)選設(shè)計(jì)為錐形液體出口 12,使得液體出口 12的直徑小于還原劑液體管路1的直徑， 對還原劑液體進(jìn)行初步破碎霧化。
[0027] 所述霧化氣體管路2的側(cè)壁上開設(shè)霧化氣體入口 21。
[0028] 所述霧化室3開設(shè)入口 31和噴射口 32。所述噴射口 32所在的端面優(yōu)選設(shè)計(jì)為弧 狀結(jié)構(gòu)，在中間開設(shè)圓孔作為噴射口。具體地，所述霧化室3采用霧化管道即可，霧化管道 一端口為入口 31，另一端口為噴射口 32即可。
[0029] 所述霧化氣體噴嘴結(jié)構(gòu)件4為環(huán)形金屬件，其上均勻地開設(shè)通氣孔41 ;所述通氣 孔41的方向可以設(shè)計(jì)為與所述霧化氣體管路2的軸向平行，也可以設(shè)計(jì)為與所述霧化氣體 管路2的軸向呈一定夾角，并使得通氣孔41的出口端更靠近所述霧化氣體管路2的軸線。 優(yōu)選設(shè)計(jì)為與所述霧化氣體管路2的軸向呈一定夾角，具體地，可以將通氣孔41的方向與 所述錐形液體出口 12的側(cè)壁平行。使得霧化氣體以一定角度噴射至還原劑液體上，提高 氣-液混合的均勻度，增加霧化效果。所述通氣孔的數(shù)量不限，以實(shí)際情況所需霧化氣體的 流量設(shè)定即可。例如，6-8個(gè)。
[0030] 所述還原劑液體管路1套設(shè)在霧化氣體管路2內(nèi)部，與所述還原劑液體管路1的 液體入口 11端同側(cè)的所述霧化氣體管路2的端口與所述還原劑液體管路1的外壁密封連 接，保證霧化氣體管路2內(nèi)的霧化氣體向所述還原劑液體管路1的液體出口 12端流動(dòng)。為 了方便還原劑液體輸入至還原劑液體管路1內(nèi)，將液體入口 11伸出所述霧化氣體管路2的 密封端一定長度，以方便接入還原劑液體。
[0031] 所述霧化氣體噴嘴結(jié)構(gòu)件4設(shè)置在靠近所述還原劑液體管路1的液體出口 12端 的所述還原劑液體管路1和所