[發(fā)明專利]適用于SNCR脫硝的自動(dòng)調(diào)節(jié)型還原劑噴射裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110424122.X
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN102489137A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉懷平;何美華;王永泉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科行環(huán)境工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B01D53/78
• 分類號(hào): B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種適用于SNCR脫硝的自動(dòng)調(diào)節(jié)型還原劑噴射裝置。

背景技術(shù)

隨著NO_X排放量的不斷增加，由NO_X導(dǎo)致的環(huán)境污染問題日益引起人們的重視。目前，煙氣脫硝較為常用的是SCR法和SNCR法。SCR與SNCR法都是以NHx為還原劑噴入反應(yīng)爐內(nèi)有“選擇性”的在催化劑或無催化劑的作用下，與煙氣中的NOx反應(yīng)，生成無毒無污染的氮?dú)猓∟2）和水（H₂O）。在SCR法中，催化劑費(fèi)用通常占到SCR系統(tǒng)初始投資的一半左右，且催化劑在使用過程中會(huì)因中毒、磨蝕失效等原因而需更換，因而存在著運(yùn)行費(fèi)用高、設(shè)備投資大的缺點(diǎn)。而SNCR法是將含有NHx基的還原劑（如氨、尿素）噴入反應(yīng)爐中，在溫度為800～1100℃的區(qū)域，還原劑迅速分解成NH3，與煙氣中的NOx進(jìn)行反應(yīng)生成N2。研究表明：在混合良好的情況下，氨和尿素等氮還原劑和NOx的反應(yīng)在0.3秒內(nèi)基本達(dá)到平衡，?SNCR法屬于快反應(yīng)，還原劑和NOx的混合效果和快慢對于脫硝效率有作十分重要的影響。現(xiàn)有的還原劑噴射裝置通常采用的是氣力霧化噴射裝備，如噴槍和墻式噴嘴，均存在著以下缺點(diǎn)：一是一經(jīng)安裝后噴孔的位置即固定，無法隨煙氣工況的波動(dòng)進(jìn)行有效調(diào)整，達(dá)不到理想的脫硝效率；二是噴孔噴射面積固定，無法使噴入的還原劑與煙氣充分混合，導(dǎo)致未參加反應(yīng)的還原劑隨煙氣排空而浪費(fèi)，造成對環(huán)境的二次污染。

?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)合理、易于制造的適用于SNCR脫硝的自動(dòng)調(diào)節(jié)型還原劑噴射裝置，以提高還原劑的利用率和脫硝效果。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：包括壓縮空氣管道和還原劑管道，壓縮空氣管道的外側(cè)面設(shè)有壓縮空氣進(jìn)氣接管，還原劑管道的后端設(shè)有還原劑進(jìn)口接管；壓縮空氣管道套置于還原劑管道外，并形成密閉的夾套；還原劑管道的前端部為管徑放大的擴(kuò)散管，在該擴(kuò)散管上開設(shè)有混合孔；并且在上述擴(kuò)散管的前端設(shè)有噴頭，噴頭的側(cè)面及前端面上開設(shè)有噴孔；還原劑管道由自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其軸向前后運(yùn)動(dòng)，所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含步進(jìn)電機(jī)、導(dǎo)向滑塊和固定臂，固定臂的兩端分別與還原劑管道及步進(jìn)電機(jī)相連，步進(jìn)電機(jī)裝于導(dǎo)向滑塊上，這樣通過步進(jìn)電機(jī)在導(dǎo)向滑塊上的前進(jìn)或后退，從而帶動(dòng)固定臂及還原劑管道作前后運(yùn)動(dòng)。

上述壓縮空氣管道的前端呈收口狀，使此處壓縮空氣突然收縮而進(jìn)入還原劑管道內(nèi)。

在上述壓縮空氣管道的外周面上裝有固定法蘭，以便于本裝置的安裝。

上述擴(kuò)散管上開設(shè)的混合孔為一組錐形混合孔和一組長方形格柵混合孔；錐形混合孔的進(jìn)、出口直徑比為改為1.6~1.4：1；長方形格柵混合孔的開孔方向與擴(kuò)散管的管壁相切。

上述噴頭前端面上開設(shè)的噴孔呈橢圓形，其長短徑比為6.5~5.5:1，噴射夾角為70~72°；噴頭側(cè)面開設(shè)的噴孔為兩組長方形的噴孔，其噴射角度分別為35~38°和20～22°；從而保證了噴頭上三種噴孔噴出的還原劑在垂直于煙氣流向的截面上呈180°扇形分布。

工作時(shí)，壓縮空氣從進(jìn)氣接管進(jìn)入由壓縮空氣管道和還原劑管道構(gòu)成的夾套內(nèi)，脫硝還原劑由還原劑進(jìn)口接管進(jìn)入還原劑管道內(nèi)，兩者在壓力作用下，分別在還原劑管道內(nèi)、還原劑管道與壓縮空氣管道間的夾套內(nèi)向前流動(dòng)，脫硝還原劑流動(dòng)到擴(kuò)散管時(shí)，還原劑流速由于管徑的擴(kuò)大而減慢，同時(shí)由于壓縮空氣管收口的突然收縮，夾套內(nèi)的大部分壓縮空氣從擴(kuò)散管的錐形混合孔進(jìn)入后水平進(jìn)入噴頭內(nèi)腔，其余部分從長方形格柵混合孔切向進(jìn)入還原劑管道內(nèi)，與還原劑共同產(chǎn)生旋流，在噴頭內(nèi)腔充分混合后，經(jīng)噴嘴的噴孔噴入煙氣中。

在運(yùn)行工況發(fā)生波動(dòng)時(shí)，爐內(nèi)煙氣流速也相應(yīng)發(fā)生波動(dòng)，此時(shí)，根據(jù)煙氣量、出口NOX濃度及氨逃逸等監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算得出的數(shù)據(jù)信號(hào)，通過控制自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)在導(dǎo)向滑軌上的進(jìn)、退來使固定臂上的還原劑管道伸入爐內(nèi)的長度發(fā)生變化，噴頭側(cè)向的長方形噴孔面積發(fā)生改變，從而使噴孔總面積大小發(fā)生變化。由于噴頭內(nèi)腔的壓力基本保持不變，當(dāng)還原劑管道向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，噴頭側(cè)面的噴孔面積變小，還原劑與壓縮空氣混合物的噴射壓力變大，從噴孔中噴出的還原劑霧化顆粒可達(dá)到較遠(yuǎn)的噴射距離；反之，當(dāng)還原劑管道向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，噴孔總面積增大時(shí)，還原劑與壓縮空氣混合物的噴射壓力變小，從噴孔中噴出的還原劑霧化顆粒的噴射距離變小。