[發(fā)明專(zhuān)利]適用于SNCR脫硝技術(shù)的低氣耗氣泡霧化噴槍

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210189943.4
• 申請(qǐng)日: 2012-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102671533A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方毅波;張光學(xué);杜志華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州浙大天元科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/79
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/79;B01D53/56;B05B7/24
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣液噴射裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于SNCR脫硝技術(shù)的低氣耗氣泡霧化噴槍。?

背景技術(shù)

煤炭等化石燃料燃燒過(guò)程會(huì)排放大量NOx污染物，具有很大危害性。目前工業(yè)中常用的脫硝手段可分為爐內(nèi)脫硝和爐外脫硝，其中選擇性非催化還原法（SNCR）和選擇性催化還原法（SCR）得到了廣泛應(yīng)用。SCR是一種成熟的脫硝技術(shù)，脫硝效率可達(dá)到90%以上，但需要額外的SCR反應(yīng)器，占地面積大，投資高。另外，SCR使用的催化劑價(jià)格昂貴，且存在易中毒和易被灰塵堵塞等問(wèn)題，需要定期更換。SNCR脫硝技術(shù)是將氨基還原劑噴入爐內(nèi)900～1100?℃區(qū)間，將NOx還原為氮?dú)夂退?。SNCR脫硝技術(shù)不使用催化劑，脫硝效率較低，但采用爐膛作為反應(yīng)器，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、占地面積少和運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，尤其適合小型煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐、垃圾焚燒爐和水泥分解爐等，是目前脫硝的主要發(fā)展方向之一。

SNCR脫硝過(guò)程中，還原劑與煙氣的混合程度是決定脫硝效率高低的重要控制因素?；旌狭己玫那闆r下，如實(shí)驗(yàn)室小型反應(yīng)器內(nèi)，SNCR可達(dá)到90%以上的脫硝率。但在實(shí)際應(yīng)用中，尤其對(duì)于爐膛較大的鍋爐，由于還原劑與煙氣難以均勻混合，SNCR脫硝率一般低于50%。

SNCR脫硝采用的還原劑主要是低濃度氨水或尿素溶液，霧化后噴入爐膛。霧化質(zhì)量是決定混合效果的關(guān)鍵，包括霧化液滴的粒徑分布、速度和霧化角度等。因此，還原劑霧化噴槍的性能在SNCR脫硝過(guò)程中非常重要。

目前常用的還原劑霧化噴槍采用的霧化方式有機(jī)械霧化、氣力霧化和氣泡霧化等，其中機(jī)械霧化噴嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用方便，但霧化效果差；氣力霧化噴嘴霧化效果較好，但存在氣耗率高、氣耗介質(zhì)與還原劑壓力高、耗能大和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。氣泡霧化噴槍氣耗率低，但該技術(shù)尚不成熟，注入液體的氣泡容易發(fā)生合并，霧化效果難以保證。

實(shí)用新型內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種適用于SNCR脫硝技術(shù)的低氣耗氣泡霧化噴槍。

適用于SNCR脫硝技術(shù)的低氣耗氣泡霧化噴槍?zhuān)▔嚎s空氣進(jìn)口、還原劑溶液進(jìn)口、還原劑流道、壓縮空氣流道、定位板、氣泡注入?yún)^(qū)、二相流混合室、二相流加速區(qū)、噴孔、噴槍外殼、氣泡注入孔、氣泡發(fā)生器、噴嘴帽；噴槍外殼一端側(cè)壁設(shè)有還原劑溶液進(jìn)口，噴槍外殼另一端端部設(shè)有噴嘴帽，噴嘴帽端面上布置多個(gè)噴孔，噴槍外殼另一端內(nèi)設(shè)有二相流加速區(qū)，噴槍外殼內(nèi)設(shè)有壓縮空氣流道，壓縮空氣流道一端穿過(guò)噴槍外殼一端端壁并與空氣進(jìn)口相連，壓縮空氣流道另一端與氣泡發(fā)生器相連，并通過(guò)定位板固定在噴槍外殼內(nèi)壁，氣泡發(fā)生器上設(shè)有氣泡注入孔，氣泡注入孔外側(cè)為氣泡注入?yún)^(qū)，氣泡注入?yún)^(qū)與二相流加速區(qū)之間設(shè)有二相流混合室。

所述的氣泡發(fā)生器呈梭型，兩端直徑小、中端直徑大，氣泡注入?yún)^(qū)截面積是還原劑流道截面積的20%～30%。

所述的氣泡發(fā)生器中端布置1～2圈氣泡注入孔、每圈設(shè)置6～10個(gè)氣泡注入孔，孔徑為0.5～2?mm。

所述的適用于SNCR脫硝技術(shù)的低氣耗氣泡霧化噴槍?zhuān)涮卣髟谟?，所述的二相流混合室長(zhǎng)度與直徑比為1.0～2.5。

所述的二相流加速區(qū)直徑與二相流混合室直徑的比值為0.5～0.8；二相流加速區(qū)長(zhǎng)度與直徑比為2～4。

所述的噴嘴帽呈圓臺(tái)型；中心點(diǎn)設(shè)置一個(gè)噴孔、圓臺(tái)的側(cè)面均勻布置4～6個(gè)噴孔，噴孔的直徑為1～2.5?mm，側(cè)面布置的噴孔的中軸線(xiàn)與整個(gè)噴槍中軸線(xiàn)的夾角為12.5～40°。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果：

1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，防堵塞，加工成本低；

2）采用氣泡霧化方式，氣耗率低，典型工況下氣耗率為5%～10%；

3）還原劑經(jīng)過(guò)氣泡霧化器時(shí)，流道縮小，流速提高，此時(shí)注入形成氣泡體積小，并很快分散至液相，不易發(fā)生合并，加上二相流混合室和加速區(qū)的作用，使氣泡進(jìn)一步分散和破碎，霧化效果好，典型工況下霧化液滴索特爾直徑為30～120?μm，平均直徑70?μm；

4）對(duì)壓縮空氣和還原劑溶液的壓力要求不高，還原劑溶液壓力為0.15～0.3?MPa，壓縮空氣壓力只要略高于溶液壓力即可，節(jié)能效果顯著；

5）氣泡發(fā)生器可更換，采用不同的注氣孔，以便改變霧化效果；噴嘴帽可更換，方便調(diào)節(jié)霧化角度。

附圖說(shuō)明

圖1是適用于SNCR脫硝技術(shù)的低氣耗氣泡霧化噴槍結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A截面圖；

圖3是圖1的B-B截面圖；

圖4是圖1的左視圖；