CN107281926B - 用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴 - Google Patents

用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电厂及工业窑炉脱汞领域，公开了一种用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴。喷嘴包括第一管状本体和第二管状本体，该第二管状本体的直径小于所述第一管状本体的直径，所述第二管状本体插入所述第一管状本体的端部，所述第二管状本体包括同轴套接于所述第一管状本体内部的第一部分和暴露于所述第一管状本体外部以形成为入口的第二部分；其中，所述第一管状本体和第二管状本体之间设置为封闭的，所述第一管状本体的侧壁上设置有空气进气管，该空气进气管连通于所述第一管状本体的侧壁和第二管状本体的侧壁之间的空间。本发明的喷嘴能够对更好地雾化改性灰飞，且有效的解决了改性飞灰喷射易堵塞的问题。

Description

用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴
技术领域
本发明涉及电厂及工业窑炉脱汞领域，具体地涉及一种用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴。
背景技术
目前，燃煤电厂是重金属汞的主要排放源之一，针对汞的排放与控制，已经引起国内外各方面学者的关注，并且进行了广泛的研究。
为了控制汞的排放，现有技术中通常是在除尘装置前喷入活性炭以捕获烟气中的重金属汞。之后，可以通过静电除尘装置(如ESP)予以脱除。活性炭对烟气中汞的捕获效率较高，然而，活性炭捕获汞的技术成本较高。另外还存在一种高效且廉价的脱汞方法，即，使用改性飞灰对烟气中的汞吸附的方法。但是，目前针对改性飞灰的喷射技术还较少，尤其是专门针对于改性飞灰喷射的喷嘴还具有较大的改进空间。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴的雾化效果不好且易堵塞的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴，该喷嘴包括：第一管状本体和第二管状本体，该第二管状本体的直径小于所述第一管状本体的直径，所述第二管状本体插入所述第一管状本体的端部，所述第二管状本体包括同轴套接于所述第一管状本体内部的第一部分和暴露于所述第一管状本体外部以形成为入口的第二部分；其中，所述第一管状本体和第二管状本体之间设置为封闭的，所述第一管状本体的侧壁上设置有空气进气管，该空气进气管连通于所述第一管状本体的侧壁和第二管状本体的侧壁之间的空间。
优选地，所述空气进气管为多个且沿所述第一管状本体的周向均匀间隔设置。
优选地，所述空气进气管包括与所述第一管状本体平行的水平部和连接所述水平部与所述第一管状本体的倾斜部，所述倾斜部设置成朝向所述喷嘴的喷射方向倾斜。
优选地，所述空气进气管为4个，所述倾斜部的轴线与所述第一管状本体的轴线之间的夹角为45°。
优选地，所述空气进气管的直径与所述第二管状本体的直径相等。
优选地，所述第一管状本体的直径为10mm-20mm；所述空气进气管与所述第二管状本体的直径均为5mm-10mm。
优选地，所述喷嘴包括与所述第一管状本体的出口端连接的减速通道。
优选地，所述减速通道为内表面形成有用于引导飞灰旋转流动的螺旋结构的喇叭状通道。
优选地，所述喇叭状通道的长度为30-50mm，张角为45°-120°；所述螺旋结构的螺距为3-5mm，高度为1-2mm。
优选地，所述第一管状本体、第二管状本体和减速通道均由碳化硅材料制备而成。
本发明的用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴与现有技术中的喷嘴相比，具有如下优点：(1)空气进气管利用静压吸入空气，对第二管状本体喷出的改性飞灰进行破碎，达到加速和雾化的效果。(2)在第二管状本体正压喷射及空气进气管负压吸气的共同作用下，有效的解决了改性飞灰喷射易堵塞的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴的结构示意图；
图2是图1的局部结构剖面示意图。
附图标记说明
100 第一管状本体 200 第二管状本体
201 第一部分 202 第二部分
B 端部 300 空气进气管
301 水平部 302 倾斜部
X 喷射方向 400 减速通道
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴，该喷嘴包括：第一管状本体100和第二管状本体200。第二管状本体200的直径小于第一管状本体100的直径，第二管状本体200插入第一管状本体100的端部B。第二管状本体200包括同轴套接于第一管状本体100内部的第一部分201和暴露于第一管状本体100外部以形成为入口的第二部分202。第一管状本体100和第二管状本体200之间设置为封闭的，第一管状本体100的侧壁上设置有空气进气管300，该空气进气管300连通于第一管状本体100的侧壁和第二管状本体200的侧壁之间的空间。在这种情况下，第二管状本体200的第二部分202与输送改性飞灰的管道连接，在压力作用下，改性飞灰从第二管状本体200的位于第一管状本体100内部的第一部分201喷入喷嘴内部。另外，由于空气进气管300连通于第一管状本体100的侧壁和第二管状本体200的侧壁之间的空间，空气进气管负压吸气对从第一部分201喷入喷嘴内部的改性飞灰进行破碎，并达到加速和雾化的效果。
具体地，现场测得电除尘器(ESP)前烟道内的静压为-1000pa左右，空气进气管300的作用是利用静压吸入空气，空气与喷嘴内部的改性飞灰混合。
为了保证空气能够从喷嘴的各个方向均匀地进入喷嘴内部，优选地，空气进气管300为多个且沿第一管状本体100的周向均匀间隔设置。由于第二管状本体200同轴套接在第一管状本体100内部的部分具有一定的延伸长度，即，第二管状本体200的大部分伸入到第一管状本体100的内部，这样，第二管状本体200的外表面与第一管状本体100的内表面之间形成有沿喷嘴的喷射方向X延伸的环状空间，空气进气管300固定于第一管状本体100的外壁并与上述的环状空间连通。在这种情况下，空气进入环状空间内后沿喷射方向X流动并与位于下游的从第二管状本体200的第二部分202喷出的改性飞灰混合，对改性飞灰进行一次雾化。
另外，为了加速喷嘴内的改性飞灰的流动速度，在本发明的一个具体的实施方式中，空气进气管300设置成包括与第一管状本体100平行的水平部301和连接水平部301与第一管状本体100的倾斜部302，倾斜部302设置成朝向喷嘴的喷射方向X倾斜。优选地，空气进气管300为4个，倾斜部302的轴线与第一管状本体100的轴线之间的夹角为45°。在这种情况下，空气沿倾斜部302以一定的角度入射到喷嘴的内部，推动喷嘴内部的改性飞灰朝喷射方向加速运动。另外，在第二管状本体200正压喷射及喷嘴内由空气进气管300负压吸气的共同作用下，还有效防止了喷嘴堵塞情况的发生。
进一步地，空气进气管300的直径与第二管状本体200的直径设置为相等。优选地，第一管状本体100的直径为10mm-20mm；空气进气管300与第二管状本体200的直径均为5mm-10mm。这样，可以控制空气的进气量与改性飞灰的量，有效控制改性飞灰的浓度，达到较好的雾化效果。
进一步地，喷嘴包括与第一管状本体100的出口端连接的减速通道400。具体地，如图1所示，减速通道400的出口形成为喷嘴出口。减速通道400与第二管状本体200同轴线设置。减速通道400为内表面形成有用于引导飞灰旋转流动的螺旋结构的喇叭状通道。在这种情况下，改性飞灰在喷嘴内部经空气进气管300吸入的空气作用加速和一次雾化后，由第一管状本体100进入减速通道400内。在减速通道400内改性灰飞减速，同时，由于受到减速通道400内壁上形成的螺旋结构的影响，产生较强的旋转流动。喷嘴外部的烟气经减速通道400的外壁时，产生打扰流动作用与喷嘴内的灰飞混合，由此，对改性飞灰产生二次雾化作用。
另外，通过改变喇叭状减速通道400的长度和张角，可以方便地调整改性灰飞的喷射角度。通过改变螺旋结构的螺距和高度，可以控制灰飞旋转流动的程度。优选地，减速通道400的长度为30-50mm，张角为45°-120°。螺旋结构的螺距为3-5mm，高度为1-2mm。在这种情况下，可以达到较好地喷射效果。
考虑到喷嘴的耐磨损性，在本发明的一个优选的实施方式中，第一管状本体100、第二管状本体200和减速通道400均由碳化硅材料制备而成。由此，可以保证喷嘴的耐磨性，且保证了喷嘴在高温环境下使用的安全性。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.用于烟气脱汞的改性飞灰喷嘴，其特征在于，该喷嘴包括：
第一管状本体（100）；和
第二管状本体（200），该第二管状本体（200）的直径小于所述第一管状本体的直径，所述第二管状本体（200）插入所述第一管状本体（100）的端部（B），所述第二管状本体（200）包括同轴套接于所述第一管状本体内部的第一部分（201）和暴露于所述第一管状本体外部以形成为入口的第二部分（202）；
减速通道，该减速通道为内表面形成有用于引导飞灰旋转流动的螺旋结构的喇叭状通道且与所述第一管状本体（100）的出口端连接；
其中，所述第一管状本体和第二管状本体之间设置为封闭的，所述第一管状本体的侧壁上设置有空气进气管（300），该空气进气管（300）连通于所述第一管状本体的侧壁和第二管状本体的侧壁之间的空间，所述空气进气管（300）为多个且沿所述第一管状本体（100）的周向均匀间隔设置，所述第一管状本体（100）、第二管状本体（200）和减速通道（400）均由碳化硅材料制备而成。
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述空气进气管（300）包括与所述第一管状本体平行的水平部（301）和连接所述水平部与所述第一管状本体的倾斜部（302），所述倾斜部设置成朝向所述喷嘴的喷射方向（X）倾斜。
3.根据权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，所述空气进气管（300）为4个，所述倾斜部（302）的轴线与所述第一管状本体（100）的轴线之间的夹角为45°。
4.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述空气进气管（300）的直径与所述第二管状本体（200）的直径相等。
5.根据权利要求4所述的喷嘴，其特征在于，所述第一管状本体（100）
的直径为10mm-20mm；所述空气进气管（300）与所述第二管状本体（200）的直径均为5mm-10mm。
6.根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述喇叭状通道的长度为30-50mm，张角为45°-120°；所述螺旋结构的螺距为3-5mm，高度为1-2mm。
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