CN113398748A - 一种水泥窑sncr系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥窑SNCR系统，包括喷枪、法兰、喷头、弹簧柱、限位块、喷孔、扩展机构及导流槽，所述喷枪数量为若干，所述法兰活动安装于两个相邻喷枪之间，所述喷头活动安装于喷枪的下端，且喷头可收缩于喷枪的内部，所述弹簧柱固定安装于喷头的上端外表面与喷枪的上端内表面之间，所述限位块固定安装于喷头的两侧外表面上端，所述喷孔开设于喷头的外圆面下端，所述扩展机构活动安装于喷头的外圆面且位于喷孔的上方，所述导流槽开设于喷头的上端外表面，该同程式水泥窑SNCR系统能够有效降低喷孔堵塞风险，能够根据喷枪内部气压自行调节喷量，提高了喷枪的使用寿命，同时提高了多个喷枪衔接处的密封性，降低泄漏风险。

Description

一种水泥窑SNCR系统

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体为一种水泥窑SNCR系统。

背景技术

水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，在水泥煅烧过程中会产生大量的烟气，烟气中含有氮氧化物，直接排放会对环境造成污染，因此需要对氮氧化物进行处理，常见的同程式水泥窑氮氧化物处理方式为SNCR，SNCR系统是指向水泥窑炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原NOx，而还原剂主要是通过向储药罐中加压，然后利用喷枪喷入水泥窑中。

现有专利(公告号：CN111773909A)一种水泥窑SNCR系统，包括还原剂储罐，喷枪，压缩空气罐和同程管，所述还原剂储罐与喷枪之间通过管道A相连，所述管道A上设有泵，阀门A和流量计，所述压缩空气罐与喷枪之间通过管道B相连，所述管道B上设有阀门B，通过设有同程管使所述管道A与管道B的管道长度、弯头数量相同。本发明提供一种总阻力损失相同，每一只喷枪的工作压力均相同，还原剂流量分布均匀，雾化状态也相同的同程式水泥窑SNCR系统。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题没有得到解决：在高温的水泥窑中喷入还原剂时，由于温度较高，会导致喷枪内部药液蒸发，导致喷枪内部气压增强，影响喷枪使用寿命，且烟气中含有大量颗粒，容易造成喷孔堵塞，喷枪喷洒范围有限，不适用不同直径的水泥窑使用，停止喷药后，还原剂中的氨水容易结晶对喷孔造成堵塞。

为此，提出一种水泥窑SNCR系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥窑SNCR系统，该水泥窑SNCR系统能够有效降低喷孔堵塞风险，能够根据喷枪内部气压自行调节喷量，提高了喷枪的使用寿命，同时提高了多个喷枪衔接处的密封性，降低泄漏风险，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水泥窑SNCR系统，包括喷枪、法兰、喷头、弹簧柱、限位块、喷孔、扩展机构及导流槽，所述喷枪数量为若干，所述法兰活动安装于两个相邻喷枪之间，所述喷头活动安装于喷枪的下端，且喷头可收缩于喷枪的内部，所述弹簧柱固定安装于喷头的上端外表面与喷枪的上端内表面之间，所述限位块固定安装于喷头的两侧外表面上端，所述喷孔开设于喷头的外圆面下端，所述扩展机构活动安装于喷头的外圆面且位于喷孔的上方，所述导流槽开设于喷头的上端外表面，且导流槽与喷孔相连通。

传统喷枪的喷头是凸出于喷枪的外部的，导致喷头上的喷孔始终裸露在外，而水泥窑的烟气中除了铵氧化物之外还有大量的颗粒杂质，这些颗粒物跟随烟气上升在脱销时遇水湿润会附着在喷头的表面，容易对喷头上的喷孔造成堵塞；

工作时，首先将还原剂在加压的情况下导入喷枪的内部，在压力的作用下推动喷头下移，使得喷头裸露出喷枪的外部，此时弹簧柱拉伸，喷枪内部的还原剂通过导流槽由喷孔喷出对烟气进行脱销，而限位块可防止喷头与喷枪脱离，当脱销工艺结束后，停止对喷枪中施压，此时弹簧柱复位拉动喷头上移，使得喷头收缩至喷枪的内部，并在收缩过程中利用喷头外壁与喷枪之间的摩擦将附着在喷头表面的颗粒物刮下，从而对喷头进行清理，有效降低喷孔堵塞的风险。

优选的，所述扩展机构包括扩展槽、挡块、簧轴及隔块，所述扩展槽开设于喷头的外圆面且位于喷孔的上方，所述挡块活动安装于扩展槽的内部，所述簧轴活动安装于挡块与扩展槽之间上端位置，所述隔块固定安装于扩展槽与喷孔之间，所述簧轴的弹力大于向喷枪内部施加的气压力。

由于回转窑的直径不同，导致同一款喷枪喷药时无法全方位覆盖不同直径的水泥窑，同时由于水泥煅烧时会产生大量的热量，导致烟气携带高温，而高温遇到喷枪后会对喷枪表面加热，通过热传导使得喷枪内部还原剂产生水汽，从而增加了喷枪内部的压强，而喷头上的喷孔直径不变，喷枪内部压力过大时会对喷枪造成损害；

工作时，当面临直径较大的水泥窑时，可增加向喷枪内部的气压，同时，当喷枪受热后内部产生水汽导致压强增大时，均会在增压的情况下，推动扩展机构中的挡块，而挡块受力后，利用簧轴为支点向喷头的外圈展开，从而使得挡块移出扩展槽，使得扩展槽打开，此时会有部分还原剂通过扩展槽排出，一方面增加了还原剂的喷洒面积，另一方面及时对喷枪内部泄压，在能针对不同直径水泥窑使用的同时，还提高了喷枪的使用寿命，并且由于簧轴的回弹力作用，脱硝结束后，挡块可自动复位对扩展槽进行闭合，而通过设置隔块将扩展槽与喷孔隔开，确保喷出的还原剂始终保持雾状。

优选的，所述喷枪的内表面位于两个法兰衔接处活动安装有密封圈，所述密封圈为空心橡胶圈，且密封圈内部填充有空气，位于法兰两侧所述限位块之间固定安装有压片。

由于水泥窑的直径较大，而喷枪不适宜生产过长，否则不便于搬运及安装，因此喷枪需要通过法兰进行拼接，但由于喷枪内部压强过大，很容易导致喷枪的衔接处出现渗漏的现象，从而影响脱销质量；

工作时，将传统的环形密封圈改为空心状，并在密封圈两侧的限位块之间安装上压片，当喷枪喷洒时，喷头带动限位块下移，而压片则跟随限位块同步下移，此时可利用压片挤压密封圈，使得密封圈发生膨胀，从而增加密封圈与法兰衔接处的贴合度，降低了泄漏的风险。

优选的，所述喷枪的上端内表面对应弹簧柱的位置固定安装有吸水棉，且吸水棉贯穿于弹簧柱的内部，所述吸水棉的长度小于喷枪的内直径，所述吸水棉由两个圆柱组成，所述吸水棉的上端圆柱直径大于导流槽的直径，且吸水棉下端圆柱可贯穿于导流槽的内部。

由于还原剂含有尿素，当脱销结束后，喷枪内部的还原剂会回流至储药罐中，但喷头内部仍会有部分药液残留，当尿素溶液蒸发后会产生结晶，这些结晶很容易造成喷孔的堵塞；

工作时，当脱硝结束后，停止对喷枪内部施压，喷枪内部残留药液回流，同时弹簧柱复位拉动喷头上移，随着喷头的上移，吸水棉下半部分贯穿至导流槽的内部，通过吸水棉可吸收导流槽及喷孔内部的药液残留，同时喷头会挤压吸水棉的上半部分，从而将吸水棉中吸收的药液挤压至喷枪中回流至储药罐中，能够有效降低喷孔内部结晶现象的产生，放置喷孔发生堵塞。

优选的，所述喷孔向下倾斜45°开设，所述喷头的上半部分呈上窄下宽圆台状，所述限位块位于喷枪的内部。

喷孔向下倾斜45°开设增加了还原剂的喷洒范围，喷头的上半部分呈上窄下宽圆台状可便于压强对喷头施加向下的压力，从而使得喷头伸出喷枪外部，限位块可防止喷头与喷枪脱离。

优选的，所述弹簧柱的弹力小于向喷枪内部施加的气压力，所述喷头与喷枪之间设有密封环。

弹簧柱的弹力小于向喷枪内部施加的气压力，避免弹簧柱对喷头牵制导致喷头无法伸出喷枪，通过密封环增加了喷头与喷枪之间的密封性，防止还原剂泄漏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、一方面增加了还原剂的喷洒面积，另一方面及时对喷枪内部泄压，在能针对不同直径水泥窑使用的同时，还提高了喷枪的使用寿命，并且由于簧轴的回弹力作用，脱硝结束后，挡块可自动复位对扩展槽进行闭合，而通过设置隔块将扩展槽与喷孔隔开，确保喷出的还原剂始终保持雾状；

2、将传统的环形密封圈改为空心状，并在密封圈两侧的限位块之间安装上压片，当喷枪喷洒时，喷头带动限位块下移，而压片则跟随限位块同步下移，此时可利用压片挤压密封圈，使得密封圈发生膨胀，从而增加密封圈与法兰衔接处的贴合度，降低了泄漏的风险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的喷头结构示意图；

图3为本发明的扩展机构结构示意图；

图4为本发明的密封圈结构示意图；

图5为本发明的图1中A的放大图；

图6为本发明的吸水棉结构示意图；

图中：1、喷枪；2、法兰；3、喷头；4、弹簧柱；5、限位块；6、喷孔；7、扩展机构；71、扩展槽；72、挡块；73、簧轴；74、隔块；8、导流槽；9、密封圈；10、压片；11、吸水棉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：

一种水泥窑SNCR系统，如图1至图2所示，包括喷枪1、法兰2、喷头3、弹簧柱4、限位块5、喷孔6、扩展机构7及导流槽8，所述喷枪1数量为若干，所述法兰2活动安装于两个相邻喷枪1之间，所述喷头3活动安装于喷枪1的下端，且喷头3可收缩于喷枪1的内部，所述弹簧柱4固定安装于喷头3的上端外表面与喷枪1的上端内表面之间，所述限位块5固定安装于喷头3的两侧外表面上端，所述喷孔6开设于喷头3的外圆面下端，所述扩展机构7活动安装于喷头3的外圆面且位于喷孔6的上方，所述导流槽8开设于喷头3的上端外表面，且导流槽8与喷孔6相连通；

传统喷枪1的喷头3是凸出于喷枪1的外部的，导致喷头3上的喷孔6始终裸露在外，而水泥窑的烟气中除了铵氧化物之外还有大量的颗粒杂质，这些颗粒物跟随烟气上升在脱销时遇水湿润会附着在喷头3的表面，容易对喷头3上的喷孔6造成堵塞；

工作时，首先将还原剂在加压的情况下导入喷枪1的内部，在压力的作用下推动喷头3下移，使得喷头3裸露出喷枪1的外部，此时弹簧柱4拉伸，喷枪1内部的还原剂通过导流槽8由喷孔6喷出对烟气进行脱销，而限位块5可防止喷头3与喷枪1脱离，当脱销工艺结束后，停止对喷枪1中施压，此时弹簧柱4复位拉动喷头3上移，使得喷头3收缩至喷枪1的内部，并在收缩过程中利用喷头3外壁与喷枪1之间的摩擦将附着在喷头3表面的颗粒物刮下，从而对喷头3进行清理，有效降低喷孔6堵塞的风险。

作为本发明的一种实施方式，如图2与图3所示，所述扩展机构7包括扩展槽71、挡块72、簧轴73及隔块74，所述扩展槽71开设于喷头3的外圆面且位于喷孔6的上方，所述挡块72活动安装于扩展槽71的内部，所述簧轴73活动安装于挡块72与扩展槽71之间上端位置，所述隔块74固定安装于扩展槽71与喷孔6之间，所述簧轴73的弹力大于向喷枪1内部施加的气压力；

由于回转窑的直径不同，导致同一款喷枪1喷药时无法全方位覆盖不同直径的水泥窑，同时由于水泥煅烧时会产生大量的热量，导致烟气携带高温，而高温遇到喷枪1后会对喷枪1表面加热，通过热传导使得喷枪1内部还原剂产生水汽，从而增加了喷枪1内部的压强，而喷头3上的喷孔6直径不变，喷枪1内部压力过大时会对喷枪1造成损害；

工作时，当面临直径较大的水泥窑时，可增加向喷枪1内部的气压，同时，当喷枪1受热后内部产生水汽导致压强增大时，均会在增压的情况下，推动扩展机构7中的挡块72，而挡块72受力后，利用簧轴73为支点向喷头3的外圈展开，从而使得挡块72移出扩展槽71，使得扩展槽71打开，此时会有部分还原剂通过扩展槽71排出，一方面增加了还原剂的喷洒面积，另一方面及时对喷枪1内部泄压，在能针对不同直径水泥窑使用的同时，还提高了喷枪1的使用寿命，并且由于簧轴73的回弹力作用，脱硝结束后，挡块72可自动复位对扩展槽71进行闭合，而通过设置隔块74将扩展槽71与喷孔6隔开，确保喷出的还原剂始终保持雾状。

作为本发明的一种实施方式，如图1与图4所示，所述喷枪1的内表面位于两个法兰2衔接处活动安装有密封圈9，所述密封圈9为空心橡胶圈，且密封圈9内部填充有空气，位于法兰2两侧所述限位块5之间固定安装有压片10；

由于水泥窑的直径较大，而喷枪1不适宜生产过长，否则不便于搬运及安装，因此喷枪1需要通过法兰2进行拼接，但由于喷枪1内部压强过大，很容易导致喷枪1的衔接处出现渗漏的现象，从而影响脱销质量；

工作时，将传统的环形密封圈9改为空心状，并在密封圈9两侧的限位块5之间安装上压片10，当喷枪1喷洒时，喷头3带动限位块5下移，而压片10则跟随限位块5同步下移，此时可利用压片10挤压密封圈9，使得密封圈9发生膨胀，从而增加密封圈9与法兰2衔接处的贴合度，降低了泄漏的风险。

作为本发明的一种实施方式，如图5至图6所示，所述喷枪1的上端内表面对应弹簧柱4的位置固定安装有吸水棉11，且吸水棉11贯穿于弹簧柱4的内部，所述吸水棉11的长度小于喷枪1的内直径，所述吸水棉11由两个圆柱组成，所述吸水棉11的上端圆柱直径大于导流槽8的直径，且吸水棉11下端圆柱可贯穿于导流槽8的内部；

由于还原剂含有尿素，当脱销结束后，喷枪1内部的还原剂会回流至储药罐中，但喷头3内部仍会有部分药液残留，当尿素溶液蒸发后会产生结晶，这些结晶很容易造成喷孔6的堵塞；

工作时，当脱硝结束后，停止对喷枪1内部施压，喷枪1内部残留药液回流，同时弹簧柱4复位拉动喷头3上移，随着喷头3的上移，吸水棉11下半部分贯穿至导流槽8的内部，通过吸水棉11可吸收导流槽8及喷孔6内部的药液残留，同时喷头3会挤压吸水棉11的上半部分，从而将吸水棉11中吸收的药液挤压至喷枪1中回流至储药罐中，能够有效降低喷孔6内部结晶现象的产生，放置喷孔6发生堵塞。

工作原理：

工作时，首先将还原剂在加压的情况下导入喷枪1的内部，在压力的作用下推动喷头3下移，使得喷头3裸露出喷枪1的外部，此时弹簧柱4拉伸，喷枪1内部的还原剂通过导流槽8由喷孔6喷出对烟气进行脱销，而限位块5可防止喷头3与喷枪1脱离，配合限位块5下移的作用，将传统的环形密封圈9改为空心状，并在密封圈9两侧的限位块5之间安装上压片10，当喷枪1喷洒时，喷头3带动限位块5下移，而压片10则跟随限位块5同步下移，此时可利用压片10挤压密封圈9，使得密封圈9发生膨胀，从而增加密封圈9与法兰2衔接处的贴合度，降低了泄漏的风险，当脱销工艺结束后，停止对喷枪1中施压，此时弹簧柱4复位拉动喷头3上移，使得喷头3收缩至喷枪1的内部，并在收缩过程中利用喷头3外壁与喷枪1之间的摩擦将附着在喷头3表面的颗粒物刮下，从而对喷头3进行清理，有效降低喷孔6堵塞的风险，当面临直径较大的水泥窑时，可增加向喷枪1内部的气压，同时，当喷枪1受热后内部产生水汽导致压强增大时，均会在增压的情况下，推动扩展机构7中的挡块72，而挡块72受力后，利用簧轴73为支点向喷头3的外圈展开，从而使得挡块72移出扩展槽71，使得扩展槽71打开，此时会有部分还原剂通过扩展槽71排出，一方面增加了还原剂的喷洒面积，另一方面及时对喷枪1内部泄压，在能针对不同直径水泥窑使用的同时，还提高了喷枪1的使用寿命，并且由于簧轴73的回弹力作用，脱硝结束后，挡块72可自动复位对扩展槽71进行闭合，而通过设置隔块74将扩展槽71与喷孔6隔开，确保喷出的还原剂始终保持雾状，当脱硝结束后，停止对喷枪1内部施压，喷枪1内部残留药液回流，同时弹簧柱4复位拉动喷头3上移，随着喷头3的上移，吸水棉11下半部分贯穿至导流槽8的内部，通过吸水棉11可吸收导流槽8及喷孔6内部的药液残留，同时喷头3会挤压吸水棉11的上半部分，从而将吸水棉11中吸收的药液挤压至喷枪1中回流至储药罐中，能够有效降低喷孔6内部结晶现象的产生，放置喷孔6发生堵塞。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种水泥窑SNCR系统，其特征在于，包括喷枪(1)、法兰(2)、喷头(3)、弹簧柱(4)、限位块(5)、喷孔(6)、扩展机构(7)及导流槽(8)，所述喷枪(1)数量为若干，所述法兰(2)活动安装于两个相邻喷枪(1)之间，所述喷头(3)活动安装于喷枪(1)的下端，且喷头(3)可收缩于喷枪(1)的内部，所述弹簧柱(4)固定安装于喷头(3)的上端外表面与喷枪(1)的上端内表面之间，所述限位块(5)固定安装于喷头(3)的两侧外表面上端，所述喷孔(6)开设于喷头(3)的外圆面下端，所述扩展机构(7)活动安装于喷头(3)的外圆面且位于喷孔(6)的上方，所述导流槽(8)开设于喷头(3)的上端外表面，且导流槽(8)与喷孔(6)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种水泥窑SNCR系统，其特征在于，所述扩展机构(7)包括扩展槽(71)、挡块(72)、簧轴(73)及隔块(74)，所述扩展槽(71)开设于喷头(3)的外圆面且位于喷孔(6)的上方，所述挡块(72)活动安装于扩展槽(71)的内部，所述簧轴(73)活动安装于挡块(72)与扩展槽(71)之间上端位置，所述隔块(74)固定安装于扩展槽(71)与喷孔(6)之间，所述簧轴(73)的弹力大于向喷枪(1)内部施加的气压力。

3.根据权利要求1所述的一种水泥窑SNCR系统，其特征在于，所述喷枪(1)的内表面位于两个法兰(2)衔接处活动安装有密封圈(9)，所述密封圈(9)为空心橡胶圈，且密封圈(9)内部填充有空气，位于法兰(2)两侧所述限位块(5)之间固定安装有压片(10)。

4.根据权利要求1所述的一种水泥窑SNCR系统，其特征在于，所述喷枪(1)的上端内表面对应弹簧柱(4)的位置固定安装有吸水棉(11)，且吸水棉(11)贯穿于弹簧柱(4)的内部，所述吸水棉(11)的长度小于喷枪(1)的内直径，所述吸水棉(11)由两个圆柱组成，所述吸水棉(11)的上端圆柱直径大于导流槽(8)的直径，且吸水棉(11)下端圆柱可贯穿于导流槽(8)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种水泥窑SNCR系统，其特征在于，所述喷孔(6)向下倾斜45°开设，所述喷头(3)的上半部分呈上窄下宽圆台状，所述限位块(5)位于喷枪(1)的内部。

6.根据权利要求1所述的一种水泥窑SNCR系统，其特征在于，所述弹簧柱(4)的弹力小于向喷枪(1)内部施加的气压力，所述喷头(3)与喷枪(1)之间设有密封环。

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