[發(fā)明專利]一種燃煤鍋爐高溫噴氨脫硝氣冷噴槍的冷卻系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110765064.0
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN113369034A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波;陸續(xù);張向宇;向小鳳;徐宏杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): B05B7/16
• 分類號(hào): B05B7/16;F25D31/00;B01D53/76;B01D53/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發(fā)明一種燃煤鍋爐高溫噴氨脫硝氣冷噴槍的冷卻系統(tǒng)及方法，冷卻風(fēng)經(jīng)冷卻風(fēng)接口進(jìn)入冷卻風(fēng)空腔后，分為兩路，一路經(jīng)冷卻風(fēng)開孔通道進(jìn)入近壁冷卻風(fēng)室，然后經(jīng)近壁冷卻風(fēng)噴口沿著與噴槍管道平行的方向噴入鍋爐內(nèi)，起到冷卻噴槍管道周圍煙氣的效果；另一路沿冷卻噴槍管道流到噴槍的端部，在這個(gè)過程中與冷卻噴槍管道壁面進(jìn)行換熱，降低壁溫，冷卻風(fēng)到達(dá)噴槍槍頭出，經(jīng)端部冷卻風(fēng)噴口朝固定結(jié)構(gòu)方向噴出冷卻風(fēng)，同樣起到冷卻噴槍周圍煙氣的效果；熱電偶感應(yīng)端監(jiān)控噴槍槍頭的溫度，以便控制冷卻風(fēng)的流量。本方法可以有效降低火焰中噴槍的表面溫度，提高噴槍在火焰中的伸入距離，增加還原劑覆蓋面積，解決了噴槍表面溫度很快升高影響效率的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃煤鍋爐噴槍，具體為一種燃煤鍋爐高溫噴氨脫硝氣冷噴槍的冷卻系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

NO_x是大氣污染物的一種，燃煤鍋爐排放的NO_x是大氣中NO_x的主要來源之一，我國最新頒布的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中對NO_x的排放提出了更高的要求。因此尋求和發(fā)展鍋爐深度脫硝技術(shù)有著重要的緊迫性。富燃料區(qū)噴氨技術(shù)是基于空氣分級(jí)技術(shù)上的主燃燒區(qū)噴氨脫硝技術(shù)，是燃煤鍋爐降低NO_x排放的一種有效手段，主要是通過低氮燃燒器和空氣分級(jí)在主燃區(qū)形成高溫、強(qiáng)還原性氣氛,在該區(qū)域適當(dāng)位置噴人氨基還原劑以促進(jìn)NO_x的還原，目前國內(nèi)外這方面的研究和工程應(yīng)用還比較少。

Wendt等人在20世紀(jì)70年代首次提出了富燃料區(qū)噴氨概念，利用電加熱的管流反應(yīng)器，對其進(jìn)行空氣分級(jí)富燃料區(qū)噴氨還原NO_x的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在主燃區(qū)噴氨后,隨著主燃區(qū)過量空氣系數(shù)的減小NO_x的排放降低。Greul等人在電加熱的管式反應(yīng)器中對空氣分級(jí)主燃區(qū)進(jìn)行了大量的噴氨還原NO_x的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的溫度和過量空氣系數(shù)下，進(jìn)入主燃區(qū)的氨劑都能夠在空氣分級(jí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步還原NO_x，高溫更有利于提高脫硝效率。

根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)最新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，上述這種高溫噴氨脫硝噴槍，在高溫?zé)煔庀拢瑖姌尡砻鏈囟群芸焐撸虼嗽诟邷鼗鹧嬷械纳烊刖嚯x有限，當(dāng)還原劑需要覆蓋的截面面積較小時(shí)，這種噴槍能夠滿足要求，但是當(dāng)還原劑需要覆蓋的截面面積大時(shí)，由于噴槍伸入火焰中的距離小，覆蓋面積就不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的噴槍表面溫度很快升高影響效率問題，本發(fā)明提供一種燃煤鍋爐高溫噴氨脫硝氣冷噴槍的冷卻系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種燃煤鍋爐高溫噴氨脫硝氣冷噴槍的冷卻系統(tǒng)，包括噴槍管道和氣冷套；所述噴槍管道一端為噴槍槍頭且設(shè)置在鍋爐內(nèi)部，另一端連接還原劑接口且設(shè)置在鍋爐外部；所述氣冷套套設(shè)于噴槍管道外側(cè)，并與噴槍管道外壁形成冷卻風(fēng)空腔，所述氣冷套位于鍋爐外部的一端側(cè)壁設(shè)置有冷卻風(fēng)接口0；所述氣冷套在噴槍槍頭四周環(huán)繞設(shè)置有多個(gè)端部冷卻風(fēng)噴口。

進(jìn)一步，所述噴槍管道一端的噴槍槍頭內(nèi)部設(shè)置有熱電偶感應(yīng)端，另一端設(shè)置有熱電偶接出端，形成噴槍溫度檢測單元。

進(jìn)一步，所述氣冷套與鍋爐連接點(diǎn)設(shè)置有固定結(jié)構(gòu)，并通過固定結(jié)構(gòu)與鍋爐固定連接。

進(jìn)一步，所述固定結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)套設(shè)于氣冷套外側(cè)形成空腔結(jié)構(gòu)的近壁冷卻風(fēng)室，所述近壁冷卻風(fēng)室靠近鍋爐內(nèi)部一側(cè)與鍋爐內(nèi)壁齊平；所述近壁冷卻風(fēng)室與冷卻風(fēng)空腔通過多個(gè)近壁冷卻風(fēng)開孔通道連接；且近壁冷卻風(fēng)室靠近噴槍槍頭的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)近壁冷卻風(fēng)噴口，且近壁冷卻風(fēng)噴口噴頭方向與噴槍槍頭保持一致。

進(jìn)一步，所述固定結(jié)構(gòu)通過法蘭盤和禁錮螺絲與鍋爐上的管座固定連接。

進(jìn)一步，所述氣冷套在噴槍槍頭處為外凸空腔結(jié)構(gòu)的端部冷卻風(fēng)室；所述端部冷卻風(fēng)室在靠近固定結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上有端部冷卻風(fēng)噴口。