CN105873662A - 燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷射方法 - Google Patents

燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷射方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105873662A
CN105873662A CN201680000361.3A CN201680000361A CN105873662A CN 105873662 A CN105873662 A CN 105873662A CN 201680000361 A CN201680000361 A CN 201680000361A CN 105873662 A CN105873662 A CN 105873662A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nozzle
stream
jet pipe
assembly
boiler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680000361.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105873662B (zh
Inventor
J.克鲁伊格
S.克鲁伊格
O.戈尔克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of CN105873662A publication Critical patent/CN105873662A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105873662B publication Critical patent/CN105873662B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/346—Controlling the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/79—Injecting reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/08—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape of pulsating nature, e.g. delivering liquid in successive separate quantities ; Fluidic oscillators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0278—Arrangement or mounting of spray heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0405—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with reciprocating or oscillating spray heads
    • B05B13/041—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with reciprocating or oscillating spray heads with spray heads reciprocating along a straight line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/65—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits
    • B05B15/656—Mounting arrangements for fluid connection of the spraying apparatus or its outlets to flow conduits whereby the flow conduit length is changeable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/68—Arrangements for adjusting the position of spray heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/003—Arrangements of devices for treating smoke or fumes for supplying chemicals to fumes, e.g. using injection devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70783—Handling stress or warp of chucks, masks or workpieces, e.g. to compensate for imaging errors or considerations related to warpage of masks or workpieces due to their own weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2067—Urea
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/402—Dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/12—Methods and means for introducing reactants
    • B01D2259/124—Liquid reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0627—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/20—Non-catalytic reduction devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

一种燃烧器和用于选择性非催化还原的装置(7)的组件包括用于喷射反应剂的喷嘴(10)、用于控制来自喷嘴(10)的流的控制系统(44)，控制系统布置成用于从喷嘴(10)产生脉冲流。

Description

燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷射方法
技术领域
本发明涉及燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷射方法。特别地，本发明涉及燃烧器，它是锅炉，诸如用于产生电功率的功率装置的锅炉；无论如何燃烧器可为不同的燃烧器，诸如用于生产水泥的旋转窑。在下面参照的是锅炉。
背景技术
锅炉包括管壁，管壁限定内部空间；诸如煤、油、废料的燃料供应到内部空间中，并且与诸如空气或氧的氧化剂一起燃烧。在燃烧期间，产生烟道气，烟道气富含NOx，必须在烟道气排到大气中之前，将NOx的量降低到给定极限以下。
为了从烟道气中移除NOx，可将诸如氨(作为液体溶液的NH3)或脲(作为液体溶液的CH4N2O)的反应剂喷射到烟道气中，并且烟道气可传送通过催化器，以便NOx转化成N2和H2O(选择性催化还原，SCR)；这个反应在低温下发生，例如介于250℃-450℃之间。
催化器昂贵且在运行期间可能受损，由于这个原因，已经研究出一种方法，根据此方法，将氨或脲喷射到具有高温的烟道气中，例如在750℃-1300℃的范围中，使得在不需要催化器的情况下，NOx转化成N2和H2O (选择性非催化还原，SNCR)。
WO2012/059 184公开了一种用于废料-能量应用的锅炉(即，废料用作锅炉中的燃料)。锅炉在其顶壁处具有孔口，使得用于选择性非催化还原的装置通过这个孔口引入到内部空间中。用于选择性非催化还原的装置具有管状喷管和滑动到喷管中的软管。软管在其端部处具有喷嘴，该端部容纳在内部空间中。在运行期间，喷管悬挂在锅炉的顶壁上，并且软管从喷管延伸；反应剂传送通过软管，并且通过喷嘴向上喷射。
反应剂在喷射之后必须蒸发，以与烟道气混合，以使混合物经受选择性催化还原来移除NOx。发明人已经发现，在围绕喷嘴的有限空间中发生蒸发；具有用于较大量烟道气的较大蒸发区是有益的，以使烟道气与蒸气反应剂混合，并且因而通过选择性非催化反应来处理较大部分的烟道气。
发明内容
本发明的一方面包括提供一种允许反应剂在围绕喷嘴的大区域中蒸发的组件和方法。
通过提供根据所附权利要求的组件和方法来实现这些和另外的方面。
附图说明
根据锅炉的优选但非排它性实施例的描述，另外特性和优点将更加显而易见，在附图中以非限制性示例的方式示出实施例，其中：
图1显示根据本发明的示意性锅炉；
图2至4显示喷管的不同实施例；
图5至10显示喷嘴的不同实施例；
图11显示锅炉的内部空间内的等温曲线(在火焰上方)；
图12显示关于反应剂的脉冲喷射的阀开度与时间的关系；
图13和14显示关于以不同的方式运行的不同喷嘴的蒸发区域；
图15显示连接在支承梁上的喷管；
图16显示连接到支承梁上的托架；
图17显示可调整侧向位置的支承梁的实施例。
具体实施方式
参照附图，这些显示了燃烧器是锅炉1，它包括包围内部空间3的侧管壁2和顶壁4。通过喷燃器5对锅炉供应诸如煤(但其它类型的燃料也是可行的，诸如废料、油、气体等)的燃料和诸如空气或氧的氧化剂。
锅炉还具有用于选择性非催化还原SNCR的装置7；装置7包括喷管8，喷管8承载软管9，喷管8具有至少喷嘴10；如显示的那样，优选地喷嘴处于软管终端部分处，软管终端部分容纳在内部空间3内。装置7进一步具有软管驱动机构11，以驱动喷管8内的软管。
图显示了2程(pass)锅炉的示例，并且在这种情况下，装置7与第一程相关联，总之明确的是，锅炉可为任何类型的锅炉，并且装置7可位于任何地方，在其中存在用于正确的选择性非催化反应的温度的位置处。
有利地，喷管8从锅炉的侧管壁5突出到内部空间3中。照这样，与在喷管悬挂在锅炉的顶壁4上的情况相比，容纳在内部空间3内的软管的长度更短，使得传送通过软管的反应剂在运行期间不蒸发，或者至少在到达喷嘴10之前不经历较大程度的蒸发。优选地喷管8基本水平地突出。
为了进一步阻碍反应剂的蒸发，喷管8优选地设有冷却系统；图2至4显示具有不同冷却系统的喷管8。
冷却系统包括用于冷却介质(诸如空气和/或另一种气体和/或蒸汽和/或水)的一个或多个通道15。通道15优选具有环形，并且位于喷管壁16和软管9之间。例如，图2显示喷管8，其中软管9从其开口端凸出；一个环形通道15限定在喷管8的壁16和软管9之间。图3显示喷管8，它具有开口19和从这个开口19凸出的软管9；一个环形通道15限定在喷管8的壁16和软管9之间。图4显示喷管8，其中软管9从其开口端凸出；两个环形通道15a、15b限定在喷管8的壁16和软管9之间。
通往用于冷却介质的通道15、15a、15b中的入口20位于喷管8的在内部空间3外部的部分处(图2-4)；相反，来自通道15、15a、15b的出口可位于喷管8的在内部空间3内部的部分处(图2和3)，并且可由开口19限定，并且/或者出口可位于喷管8的在内部空间3外部的部分处(图4)，并且可由专用开口21限定。
另外，喷管8可具有外部隔离层22，以对喷管进行热隔离，并且保护它免受烟道气的影响。如果需要，根据冷却系统的热移除能力来实现外部隔离层22。
在冷却介质是空气和/或另一种气体的情况下：
-当空气/其它气体具有低压力时(例如空气/其它气体通过送风机供应到通道15、15a、15b中)，则典型地需要隔离层22；
-当空气/其它气体具有中等压力时(例如空气/其它气体通过送风机供应到通道15、15a、15b中)，典型地不需要隔离层22，因为空气/其它气体的压力提高允许移除足够的热；
-当空气/其它气体具有高压力时(例如空气/其它气体通过压缩机供应到通道15、15a、15b中)，则典型地不需要隔离层22。
当冷却介质是空气/其它气体时，它可排到锅炉的内部空间3中(即，喷管8可具有图2或3中显示的结构)；实际上，空气可有利地允许燃料进一步反应(即，它可像上部引入的燃烧空气那样起作用)。
在冷却介质是水的情况下，它可在中等压力下供应到通道15、15a、15b，典型地不需要任何外部隔离层22；在这种情况下，水可排到内部空间3内(像图2和3中那样)，或者排到内部空间3外部(像图4中那样)。
在冷却介质是蒸汽的情况下：
-它可在低压下供应到通道15、15a、15b中，典型地不需要任何外部隔离层22；在这种情况下，蒸汽排到内部空间3中(像图2和3中显示的喷管那样)；
-它可在高压下供应到通道15、15a、15b，典型地不需要任何外部隔离层22；在这种情况下，蒸汽排到内部空间3外部(像图4中显示的喷管那样)。
当然，喷管的具体设计，外部隔离层的存在性和入口20和出口的位置，通道15、15a、15b的构造，冷却器件的类型和冷却器件的压力，可为任何组合，而且将取决于特定条件。
喷管8优选地设有喷管定位系统，以调整软管9在内部空间3内的位置。特别地，喷管定位系统布置成用于调整喷管在其纵向轴线25上的位置。
在一个实施例中，用于调整喷管在其纵向轴线上的位置的喷管定位系统包括喷管支承梁26和可在支承梁26上移动的托架27；喷管8连接到托架27上。
还提供鼓29来承载软管9；鼓29优选地不连接到托架27上；鼓29例如可连接到支承梁26或外部支承件上且由它们支承。
托架27进一步支承软管驱动机构11。软管驱动机构11具有相对的轮31(软管9穿过相对的轮31)和用于驱动轮31的马达32，使得在运行期间，轮31驱动软管9，并且鼓29仅用来缠绕或松开软管9。例如具有链条36和马达37的驱动系统用来沿着支承梁26驱动托架27。在这方面，托架27在位置38处固定到链条36上。
另外，支承梁还可具有链接件和侧向驱动机构，侧向驱动机构包括例如链条41，链条41的端部连接到支承梁26和轮42上；至少一个轮42连接到马达43上，以控制和调节箭头S上方的侧向位置。
锅炉1进一步具有控制系统44，以控制来自喷嘴10的流量。有利地控制系统44可布置成用于从喷嘴10产生脉冲流。例如，锅炉可具有一个或多个阀45，阀45连接到控制系统44上且由其驱动，以产生脉冲流。另外或者作为备选方案，可通过泵供应反应剂，泵是受控制的，以便提供脉冲流。当然用于产生脉冲流的其它器件是可行的。
根据描述和示出的内容，锅炉的运行是显而易见的，而且其运行基本如下。
燃料和氧化剂供应到内部空间3中，并且燃料燃烧，从而产生火焰F和烟道气G，烟道气G传送通过锅炉。烟道气包含NOx(主要是NO和少量NO2)，必须至少部分地移除NOx。
喷管8例如通过侧管壁2的侧部开口引入到内部空间3中(但这不是强制性的，并且喷管可从例如锅炉的顶壁4引入到内部空间中)；开口可为用于不同的领域的开口，诸如检查开口或专用开口。
软管9和喷嘴10从喷管8悬挂在内部空间3中。
可沿水平和竖向调节喷嘴位置。
沿竖向调节喷嘴位置是为了使喷嘴10将反应剂喷射到其中温度对于选择性非催化反应最佳的区中。可通过以下方式进行竖向调节：运行马达32，以便驱动轮31推动/拉软管9通过喷管8，如箭头F1指示的那样，以及调整喷嘴竖向位置，如箭头F2指示的那样。
沿着轴线25调节喷嘴位置(例如水平地)，以将喷嘴10置于其中烟道气速度(并且因而质量流量)较高的区中，因为大部分NOx传送通过这些区。可通过以下方式沿着支承梁26水平地调整喷嘴位置：运行马达37，以便沿着支承梁26驱动托架27，如箭头F3指示的那样。托架27的移动使喷管8沿着支承梁26相应地移动，如箭头F4指示的那样。
另外，还可枢转地调节喷嘴位置。通常不需要这样做，因为特别是对于大型锅炉而言，提供不止一个喷管；无论如何，侧向调节可使调整更灵活。在这种情况下，可通过以下方式完成调整：运行马达43，以便如箭头F5指示的那样移动链条41，并且因而使支承梁26(和其所支承的喷管8)如箭头S指示的那样枢转。
可在锅炉启动之前，根据预测运行状况来调节喷嘴的位置，但也可在锅炉的运行期间，响应于不同的运行状况或使喷嘴位置更好地适应当前运行状况和/或温度分布和/或烟道气速度分布，来改变喷嘴的位置。
在锅炉1的运行期间，从罐47对软管9供应反应剂，诸如氨或脲；反应剂传送通过软管9且通过喷嘴10喷射。
对于喷射有不同的可能性。优选地反应剂例如通过槽口喷射在圆锥形表面48上，但也可通过多个单个射流喷射，各个射流依靠在圆锥形表面上。优选地软管9和通过喷嘴10喷射的流之间的角度A在0°<A<180°的范围中，更优选地在90°<A<180°的范围中，并且甚至更优选地在135°<A<155°的范围中。
喷射在圆锥形表面48上，从而限定90°-180°之间和优选地135°-155°的角度A，这是有利的，因为允许在温度均匀的区域上喷射反应剂。实际上，内部空间3内的温度比侧管壁2附近的温度更低，而且向上(即，远离火焰)更低；因此等温曲线具有钟形，其端部朝下，并且接近侧管壁2(图11)。因此在顶点在顶部且朝下的圆锥形表面上喷射允许反应剂横穿烟道气，从而具有基本均匀的温度，或者比其它构造更均匀的温度。
图5至10显示喷嘴10的不同实施例。
图5显示实施例，其中喷嘴10具有本体50(优选为管状形状)，本体50例如由钢或其它金属制成，支承臂51连接在本体50中。喷嘴10的一端连接到软管9上，另一端具有堵塞件53，堵塞件53连接到支承臂51上。堵塞件53与本体50共同限定缝隙54。缝隙54可具有(但这不是强制性的)从本体50的内部到其外部的会聚传送区域。在运行期间，反应剂传送通过软管9且进入本体50；然后反应剂通过缝隙54喷射到锅炉的内部空间3中。
图6至8显示喷嘴10的不同实施例。在这个实施例中，喷嘴10也具有本体50，本体50具有支承臂51，支承臂51支承一个或多个(在该示例中仅显示了一个)中间盘56和堵塞件53。盘56设有供反应剂通过的开口57。盘56与本体50限定第一缝隙54a，并且与堵塞件53限定第二缝隙54b；缝隙54a和54b可具有相同尺寸SZ，但优选地它们具有不同的尺寸SZ。使得通过它们喷射的反应剂形成不同直径的液滴，不同直径的液滴在锅炉的不同部分中蒸发(液滴越小，蒸发越快)，以便使反应剂较好地分布在内部空间3内。当然超过一个盘也是可行的，并且因而超过两个缝隙也是可行的。
图9和10显示喷嘴的另一个示例；在这个实施例中，盘56具有外部边界59，外部边界59不是笔直的(像前面的示例中那样)，而是具有Z字形或弯曲形状，缝隙的尺寸在边界59上在最小尺寸SZ1和最大尺寸SZ2之间改变。
当然具有结合了上面描述的那样的解决办法的实施例也是可行的，使得例如可仅在堵塞件53处，或者在盘56和堵塞件53两者处，或者作为外部边界59的替代或者补充，提供Z字形边界，内部边界60也可具有Z字形。
除了喷嘴特征(例如缝隙的数量和/或它们的构造)之外，或者作为其备选方案，还可通过经由控制系统44和优选地阀45控制的脉冲喷射，来改进反应剂分布和蒸发。
图12显示阀开度和时间之间的关系；明确的是可根据需要来设定最小阀开度65、最大阀开度66、最大开度的持续时间67和斜坡(ramp)频率。优选地，脉冲具有介于0.1 Hz-10 Hz之间的频率。
在运行期间，由于不同的体积流量，来自缝隙的出口速度提高和/或降低，这使反应剂液滴的直径改变。不同直径的液滴的蒸发不同，使得在有脉冲喷射的情况下，与没有脉冲喷射相比，实现更大的蒸发区是可行的。
作为示例，图13和14显示其中反应剂液滴在内部空间3内蒸发的区域的顶部的视图；图13指的是具有不同缝隙54a、54b的喷嘴实施例(例如喷嘴可具有图6-8中显示的构造)，并且图14指的是具有脉冲反应剂喷射的喷嘴实施例(例如喷嘴可具有图5中显示的构造)。
根据图13显而易见的是，具有较小直径的液滴(例如通过缝隙54b喷射)比具有较大直径的液滴(例如通过缝隙54a喷射)蒸发得更快。在这方面，环形区域68指示其中较小直径的液滴蒸发的区，并且区域69指示其中较大直径的液滴蒸发的区。根据图13显而易见的是，与在仅使用一个缝隙的情况相比，两个(而且很可能超过两个)缝隙允许有大得多的蒸发区域。
图14显示其中发生反应剂液滴蒸发的区70；而且在这种情况下，显而易见的是有脉冲喷射的蒸发比无脉冲喷射大得多；作为示例，线71指示在未使用脉冲的情况下的可行蒸发起始点。
在喷射和蒸发之后，反应剂与烟道气混合，并且执行已知的选择性非催化反应，以至少部分地从烟道气中移除NOx。
本发明还涉及一种用于将反应剂从用于选择性非催化还原的装置7的喷嘴喷射到燃烧器中的方法。该方法包括从喷嘴10以脉冲的方式喷射流。
燃烧器具有控制系统44和拦截引导到喷嘴10的流的一个或多个阀45；优选地，根据该方法，控制系统44控制阀45，以从喷嘴10以脉冲的方式喷射流。另外，有利地在软管9和喷射流之间有角度A的情况下喷射流，角度A的范围为0°<A<180°，优选的范围为90°<A<180°，而且更优选的范围为135°<A<155°。
当然，可彼此独立地提供所描述的特征。
在实践中，可根据要求和现有技术随意选择所使用的材料和尺寸。
参考标号列表
1锅炉
2侧管壁
3内部空间
4顶壁
5喷燃器
7用于选择性非催化还原的装置
8喷管
9软管
10喷嘴
11软管驱动机构
15、15a、15b冷却通道
16喷管壁
19侧部开口
20入口
21开口
22隔离层
25纵向轴线
26支承梁
27托架
29鼓
31轮
32马达
36链条
38固定位置
37马达
40铰接件
41链条
42轮
43马达
44控制系统
45阀
47罐
48圆锥形表面
50本体
51支承臂
53堵塞件
54、54a、54b缝隙
56中间盘
57开口
59外部边界
60内部边界
65最小阀开度
66最大阀开度
67最大开度的持续时间
68较小直径的液滴的蒸发区
69较大直径的液滴的蒸发区
70液滴的蒸发区
71无脉冲喷射的可行液滴蒸发起始点
A角度
F火焰
F1软管的推/拉
F2喷嘴竖向位置的调整
F3托架在支承梁上移动
F4喷管移动
F5链条42的移动
G烟道气
S箭头
SZ、SZ1、SZ2缝隙的尺寸。

Claims (13)

1.一种燃烧器和用于选择性非催化还原的装置(7)的组件，所述用于选择性非催化还原的装置(7)包括用于喷射反应剂的至少喷嘴(10)，其特征在于，具有用于控制来自所述喷嘴(10)的流的控制系统(44)，所述控制系统布置成用于从所述喷嘴(10)产生脉冲流。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件至少包括阀(45)，所述阀(45)连接到所述控制系统(44)上且由其驱动。
3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述燃烧器是锅炉，所述锅炉具有包围内部空间(3)的侧管壁(2)。
4.根据权利要求3所述的组件，其特征在于，所述用于选择性非催化还原的装置(7)包括：喷管(8)，其承载具有至少喷嘴(10)的软管(9)；以及用于驱动所述喷管内的所述软管的软管驱动机构(11)。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述喷管(8)从所述锅炉(1)的侧管壁(2)突出到所述内部空间(3)中。
6.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述至少喷嘴(10)布置成用于在所述软管(9)和通过所述至少喷嘴(10)喷射的流之间具有角度A的情况下喷射所述流，所述角度A的范围为0°<A<180°。
7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，所述角度A的范围为90°<A<180°。
8.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，所述角度A的范围为135°-155°。
9.一种用于将反应剂从用于选择性非催化还原的装置(7)的至少喷嘴喷射到燃烧器中的方法，其特征在于，从所述至少喷嘴(10)以脉冲的方式喷射流。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述燃烧器具有控制系统(44)和至少阀(45)，所述至少阀(45)拦截引导到所述至少喷嘴(10)的流，其中，所述控制系统(44)控制所述至少阀(45)，以从所述至少喷嘴(10)以脉冲的方式喷射流。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述用于选择性非催化还原的装置(7)包括：喷管(8)，其承载具有所述至少喷嘴(10)的软管(9)；以及用于驱动所述喷管内的所述软管的软管驱动机构(11)，
所述方法进一步包括在所述软管(9)和喷射的流之间具有角度A的情况下喷射所述流，所述角度A的范围为0°<A<180°。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述角度A的范围为90° <A <180°。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，以介于0.1 Hz-10 Hz之间的频率进行脉冲喷射。
CN201680000361.3A 2015-01-20 2016-01-12 燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷射方法 Active CN105873662B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15151715.8A EP3047897B1 (en) 2015-01-20 2015-01-20 Arrangement of a combustor and a device for selective non catalytic reduction and pulsed injection method
EP15151715.8 2015-01-20
PCT/EP2016/050444 WO2016071537A1 (en) 2015-01-20 2016-01-12 Arrangement of a combustor and a device for selective non catalytic reduction and pulsed injection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105873662A true CN105873662A (zh) 2016-08-17
CN105873662B CN105873662B (zh) 2018-08-03

Family

ID=52394121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680000361.3A Active CN105873662B (zh) 2015-01-20 2016-01-12 燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷射方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10724738B2 (zh)
EP (2) EP3718622B1 (zh)
CN (1) CN105873662B (zh)
PL (2) PL3047897T3 (zh)
RU (1) RU2696462C2 (zh)
WO (1) WO2016071537A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116920581A (zh) * 2023-08-31 2023-10-24 浙江浙能迈领环境科技有限公司 用于天然气动力船舶的二氧化碳回收控制系统及其方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE544235C2 (en) * 2020-07-09 2022-03-08 Valmet Oy Cooling shield for a liquor injection pipe, a liquor gun system and a method for cooling a liquor injection pipe
WO2022176275A1 (ja) * 2021-02-19 2022-08-25 株式会社Ihi 燃焼装置およびボイラ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4315385A1 (de) * 1993-05-08 1994-11-10 Bayer Ag Verfahren zur Entstickung von heißen Rauchgasen
DE102010050334A1 (de) * 2010-11-05 2012-05-10 Jörg Krüger Verfahren und Vorrichtung zur nicht-katalytischen Entstickung von Abgasen von Verbrennungsanlagen

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2701738A (en) * 1952-11-20 1955-02-08 Vincent C Cerasi Sprinkler head
US3029030A (en) * 1960-03-30 1962-04-10 G D M Company Sprinkler head for emitting square pattern spray
US5326536A (en) * 1993-04-30 1994-07-05 The Babcock & Wilcox Company Apparatus for injecting NOx inhibiting liquid reagent into the flue gas of a boiler in response to a sensed temperature
DE10120338B4 (de) 2001-04-26 2022-01-13 Clyde Bergemann Gmbh Vorrichtung zur Online-Kesselreinigung von Abfallverbrennungsanlagen
DE20122403U1 (de) * 2001-09-05 2005-11-03 Clyde Bergemann Gmbh Kessel einer Verbrennungsanlage oder einer Müllverbrennungsanlage mit einer Reinigungsanlage
CA2466181A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-15 Clean Diesel Technologies, Inc. Continuously-variable control of pollution reducing chemicals for combustion sources
US7670569B2 (en) * 2003-06-13 2010-03-02 Mobotec Usa, Inc. Combustion furnace humidification devices, systems & methods
US6988454B2 (en) * 2003-09-09 2006-01-24 Advanced Combustion Technology Method and apparatus for adding reducing agent to secondary overfire air stream
US7497077B2 (en) * 2006-07-26 2009-03-03 Southwest Research Institute System and method for dispensing an aqueous urea solution into an exhaust gas stream
DE102010051657B4 (de) * 2010-11-17 2023-02-02 Clyde Bergemann Gmbh Reinigungsvorrichtung für einen Verbrennungskessel
US20120177553A1 (en) * 2010-12-07 2012-07-12 Lindemann Scott H Injector And Method For Reducing Nox Emissions From Boilers, IC Engines and Combustion Processes
US8978364B2 (en) * 2012-05-07 2015-03-17 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reagent injector
WO2014055858A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Combustion Components Associates, Inc. Selective catalytic reduction system
DE202014004495U1 (de) * 2014-06-04 2014-07-24 M.A.L. Umwelttechnik - Gmbh Einspritzvorrichtung und System zur Rauchgasentstickung
US9919333B2 (en) * 2015-01-09 2018-03-20 Stoneage, Inc. High pressure waterblasting nozzle manipulator apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4315385A1 (de) * 1993-05-08 1994-11-10 Bayer Ag Verfahren zur Entstickung von heißen Rauchgasen
DE102010050334A1 (de) * 2010-11-05 2012-05-10 Jörg Krüger Verfahren und Vorrichtung zur nicht-katalytischen Entstickung von Abgasen von Verbrennungsanlagen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116920581A (zh) * 2023-08-31 2023-10-24 浙江浙能迈领环境科技有限公司 用于天然气动力船舶的二氧化碳回收控制系统及其方法
CN116920581B (zh) * 2023-08-31 2024-04-19 浙江浙能迈领环境科技有限公司 用于天然气动力船舶的二氧化碳回收控制系统及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL3718622T3 (pl) 2022-10-10
US20180017253A1 (en) 2018-01-18
RU2017124129A3 (zh) 2019-02-26
WO2016071537A1 (en) 2016-05-12
RU2696462C2 (ru) 2019-08-01
CN105873662B (zh) 2018-08-03
PL3047897T3 (pl) 2020-09-07
EP3047897B1 (en) 2020-04-01
EP3047897A1 (en) 2016-07-27
US10724738B2 (en) 2020-07-28
EP3718622B1 (en) 2022-08-10
EP3718622A1 (en) 2020-10-07
RU2017124129A (ru) 2019-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10006633B2 (en) Infinitely variable injector for improved SNCR performance
US7374735B2 (en) Method for nitrogen oxide reduction in flue gas
US10760789B2 (en) Boiler and a method for NOx emission control from a boiler
CN105873662A (zh) 燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷射方法
CN110402167B (zh) 喷枪、燃烧设备和用于处理排气的方法
CN106029207A (zh) 燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷嘴
CN106029208A (zh) 锅炉和用于选择性非催化还原的装置
CN112543672B (zh) 喷枪、燃烧设备和用于处理排气的方法
KR100763002B1 (ko) 탈질용 환원제를 분사하는 분사장치를 갖춘 보일러
EP3507545B1 (en) Injection lance for injecting a liquid reducing reagent into a flue gas from the combustion of fuel in a boiler or furnace to reduce the amount of nitrogen oxides in the flue gas
KR101710975B1 (ko) 반건식 반응탑의 가스분배기
CN102472487B (zh) 微粉煤燃烧锅炉
KR101115594B1 (ko) 분말과 액상 반응제를 이용하여 유해 가스를 정화하는 소각 시설의 반건식 반응장치
EP3431167B1 (en) Method and installation of selective, non-catalytic reduction of nitrogen oxides in grate boilers
US20020044886A1 (en) Vaporization system having blower positioned in reduced temperature zone
CN206577589U (zh) 一种适用于大型燃煤锅炉简易喷氨装置
CN205361046U (zh) 一种sncr脱硝系统还原剂喷射装置
KR20190036659A (ko) 가스 승온 시스템
JP7320917B2 (ja) 脱硝装置を備えた燃焼炉
JPH07124439A (ja) 噴霧用ノズル
CN106178881A (zh) 一种适用于大型燃煤锅炉简易喷氨装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant