CN114053869A

CN114053869A - 一种喷氨格栅喷嘴及喷氨格栅系统

Info

Publication number: CN114053869A
Application number: CN202010751617.2A
Authority: CN
Inventors: 孔禹
Original assignee: Huazhong Electric Power Test Research Institute China of Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
Current assignee: Huazhong Electric Power Test Research Institute China of Datang Corp Science and Technology Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2022-02-18

Abstract

本发明涉及一种喷氨格栅喷嘴及喷氨格栅系统，喷氨格栅喷嘴包括喷管、旋转喷头和均流叶片，喷管用于输送氨气，旋转喷头转动配置在喷管上，其内部具有与喷管相通的供氨气经过的流通通道；均流叶片一体设置或者固定设置在旋转喷头上，可随旋转喷头转动，均流叶片绕圆周方向均匀布置，相邻两均流叶片之间构成供氨气通过的排氨通道；喷氨格栅喷嘴用于喷氨时，从排氨通道排出的氨气带动旋转喷头和均流叶片旋转，从而使氨气均匀分布在喷氨格栅喷嘴周围。本发明的喷氨格栅喷嘴，氨气可通过旋转喷头的旋转作用均匀喷射到喷氨格栅喷嘴的四周，使烟道内各处氨含量相对均匀，可降低氨逃逸率、有利于提高脱硝效率。

Description

一种喷氨格栅喷嘴及喷氨格栅系统

技术领域

本发明涉及一种喷氨格栅喷嘴及喷氨格栅系统。

背景技术

选择性催化还原法 (Selective Catalytic Reduction)是一种应用成熟，较为常见的脱硝方法，被广泛用于控制火电厂的氮氧化物排放量。该方法是向烟道中喷射氨气与空气混合气体，在催化剂作用下，氨气将烟气中的一氧化氮和二氧化氮还原成氮气和水。

喷氨格栅是SCR脱硝系统中普遍采用的一种喷氨技术，即将烟道截面分成若干控制区域，每个区域设置有喷氨格栅喷嘴，用于向该区域喷入氨气。授权公告号为CN208527026U的中国实用新型专利文件公开了一种具有防堵均流功能的喷氨格栅喷咀，包括喷氨格栅喷嘴和导流装置，导流装置安装在喷氨格栅喷嘴的出口处，该导流装置包括导流锥体，锥体支柱和底座，导流锥体与喷氨格栅喷嘴共轴线设置，导流锥体可以将烟气内掉落的大量灰尘分流向喷咀周围，防止灰尘落入喷氨格栅喷嘴内使其堵塞。但是，该喷氨格栅喷咀在使用时，容易出现由喷氨格栅喷嘴喷出的氨气于喷嘴的横截面内分布不均匀，导致氨气受到与喷嘴同轴的导流锥体的引导后于烟道内部分布不均匀的问题。在氨气含量较高的区域，氨逃逸率提高，造成氨气浪费且氨气排出后形成空气污染，在氨气含量较低的区域，脱硝效率得不到保证，氮氧化物排放量达不到要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷氨格栅喷嘴，能够解决现有的喷氨格栅喷嘴由于喷氨效果不均匀，导致氨气逃逸率高、脱硝效率难以保证的技术问题；

另外，本发明的目的还在于提供一种喷氨格栅系统，能够解决现有的喷氨格栅由于喷氨格栅喷嘴喷氨效果不均匀，导致氨气逃逸率高、脱硝效率难以保证的技术问题。

本发明的喷氨格栅喷嘴采用如下技术方案：

喷氨格栅喷嘴，包括：

喷管，用于输送氨气；

旋转喷头，转动配置在喷管上，其内部具有与喷管相通的供氨气经过的流通通道；

均流叶片，一体设置或者固定设置在旋转喷头上，可随旋转喷头转动，均流叶片绕圆周方向均匀布置，相邻两均流叶片之间构成供氨气通过的排氨通道；

喷氨格栅喷嘴用于喷氨时，从排氨通道排出的氨气带动旋转喷头和均流叶片旋转，从而使氨气均匀分布在喷氨格栅喷嘴周围。

有益效果：本发明的喷氨格栅喷嘴，经过排氨通道的氨气冲击均流叶片使旋转喷头转动，旋转喷头可带动均流叶片一同转动，氨气能够被均流叶片带动至旋转喷头的四周、被均匀的喷射出去，喷氨格栅喷嘴周围的氨分布情况较为均匀，有利于降低氨逃逸率，可提高脱硝效率。

进一步的，旋转喷头为筒状结构，筒状结构一端转动装配在喷管上，另一端的端部安装有封堵头，封堵头用于封堵旋转喷头端部开口而将氨气导流至均流叶片处。

有益效果：由于氨气具有较强的腐蚀性，一方面，为防止封堵头受氨气冲击腐蚀严重，封堵头采用可拆卸结构方便将其更换为与旋转喷嘴材质不同的、由耐腐蚀材质制成的封堵头；另一方面，封堵头采用可拆卸结构，在封堵头腐蚀严重时方便对其进行更换、拆卸。

进一步的，封堵头朝向氨气来气方向的侧面垂直于旋转喷头的轴线。

有益效果：封堵头朝向氨气来气方向的侧面与氨气来气方向垂直，可将氨气均匀导向至均流叶片处，有利于喷氨效果均匀。

进一步的，封堵头为锥体结构，锥体结构的底面用于将氨气导流至均流叶片处，锥体结构的侧面用于防止封堵头表面积尘。

有益效果：封堵头为锥体结构时，可以防止灰尘在锥体结构侧面处堆积，减少日常维护成本。

进一步的，旋转喷头的端部还设有防积尘结构，防积尘结构具有锥面或屋脊面，或者防积尘结构为棱锥。

有益效果：防积尘结构能够防止旋转喷头端部积尘，可降低日常对喷氨格栅喷嘴的维护频率、减少日常维护成本。

本发明的喷氨格栅系统采用如下技术方案：

喷氨格栅系统，包括母管、支管、水平分管和喷氨格栅喷嘴；

水平分管位于支管的下游位置并与支管相通，水平分管沿水平方向延伸，水平分管上设有朝上设置的喷氨格栅喷嘴；喷氨格栅喷嘴包括：

喷管，用于输送氨气；

有益效果：本发明的喷氨格栅系统使用的喷氨格栅喷嘴，经过排氨通道的氨气冲击均流叶片使旋转喷头转动，旋转喷头可带动均流叶片一同转动，氨气能够被均流叶片带动至旋转喷头的四周、被均匀的喷射出去，喷氨格栅喷嘴周围的氨分布情况较为均匀，有利于降低氨逃逸率，可提高脱硝效率。

附图说明

图1是本发明的喷氨格栅系统的具体实施例1的结构示意图；

图2是本发明的喷氨格栅系统的具体实施例1中喷氨格栅喷嘴的结构示意图；

图3是本发明的喷氨格栅系统的具体实施例1中喷氨格栅喷嘴于均流叶片处的结构示意图；

图中：1-母管；2-支管；3-喷氨格栅喷嘴；31-喷管；32-旋转喷头；321-流通通道；322-封堵头；33-均流叶片；4-水平分管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的喷氨格栅系统的具体实施例1：

本发明的喷氨格栅系统，如图1所示，母管1上连接有八根支管2，每根支管2上设有水平分管4，水平分管4位于支管2的下游位置且沿水平方向延伸，水平分管4上设有方向朝上的喷氨格栅喷嘴3，喷氨格栅喷嘴3可向其所在的控制区域喷射氨气，以使烟道中的氮氧化物与氨气发生反应。

如图2-3所示，喷氨格栅喷嘴3包括喷管31、旋转喷头32和均流叶片33。喷管31内腔用于传输氨气。旋转喷头32为筒状结构，其一端同轴转动装配在喷管31上，其内部具有流通通道321，流通通道321与喷管31内腔相通，用于供经喷管31输送至旋转喷头32中的氨气通过。旋转喷头32的另一端的端部通过螺钉安装有封堵头322，且旋转喷头32的外周面上，于封堵头322的上游位置固定连接有均流叶片33。

封堵头322为锥体结构，锥体结构为棱锥，包括底面和侧面，底面朝向流通通道内氨气的来气方向，封堵头322的底面可对流通通道内的氨气产生导流、换向作用，将流通通道内的氨气导流至均流叶片33处。为使流通通道321内的氨气能够均匀的被导向至均流叶片33处，封堵头322的底面与旋转喷头32的轴线垂直即封堵头322的底面与氨气的来气方向垂直。

均流叶片33沿圆周方向均匀设有多个，旋转喷头外周向面上于两均流叶片之间设有开口，开口沿圆周方向均布，可供氨气通过旋转喷头上的开口进入两均流叶片33之间。两均流叶片33之间构成供氨气排出的排氨通道。均流叶片33与通过开口排出的氨气的运动方向呈一定夹角，以使氨气从排氨通道通过时对均流叶片产生冲击作用，驱动整个旋转喷头32带动均流叶片33绕旋转喷头轴线转动，继而使氨气均匀分布至旋转喷头32的四周。

流通通道内的氨气沿旋转喷头32轴向流通，经封堵头322的底面导流改变运动方向，沿旋转喷头322的径向从开口处排出，通过排氨通道带动旋转喷头和均流叶片绕旋转喷头轴线转动，氨气被均匀的喷射至旋转喷头的四周。

由于旋转喷头喷射出的氨气能均匀的分布在旋转喷头的四周，即使流通通道内的氨气分布不均匀，经过均流叶片的均流作用，也能够使喷氨格栅喷嘴四周的氨气喷射量较为均匀，继而使烟道内的氨含量分布均匀，氨逃逸率降低，有利于提高脱硝效率。

封堵头322的侧面能够使堆积或者掉落在封堵头322上的灰尘分流至喷氨格栅喷嘴的四周，封堵头322上不易积灰，能够减少本喷氨格栅系统的日常维护次数，封堵头322构成位于旋转喷头32端部的防积尘结构。

本发明的喷氨格栅系统的具体实施例2：

与实施例1不同的是，旋转喷头的一端一体设置有封堵头，且均流叶片一体成型在旋转喷头的外周面上。

本发明的喷氨格栅系统的具体实施例3：

与实施例1不同的是，封堵头为双头圆锥体结构，双头圆椎体结构与旋转喷头同轴线设置，双头圆椎体结构的一端朝向流通通道的氨气来气方向，另一端朝上设置，双头圆锥体结构朝向氨气来气方向一端的锥面可将氨气引流至均流叶片处，双头圆锥体结构另一端朝上的锥面构成防止灰尘堆积的防积尘结构。

本发明的喷氨格栅系统的具体实施例4：

与实施例1不同的是，封堵头为圆柱体结构，圆柱体结构轴向沿喷管长度方向延伸，其朝向流通通道中氨气来气方向一端的端面与氨气来气方向垂直，用于将氨气均匀导向至环形开口处，圆柱体结构另一端的端面上设有两个搭接板，两搭接板沿圆柱体结构轴向向上延伸，两个搭接板远离圆柱体结构的一端搭接固定在一起，且两搭接板之间的距离从上到下互相远离，两搭接板的外侧面构成距离逐渐远离的屋脊面，可以防止灰尘喷管端部堆积，两搭接板构成本实施例中的防积尘结构。

本发明的喷氨格栅喷嘴的具体实施例，本实施例中的喷氨格栅喷嘴与本发明的喷氨格栅系统中的任意一个具体实施例中的喷氨格栅喷嘴结构相同，此处不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种喷氨格栅喷嘴，其特征是，包括：

喷管，用于输送氨气；

2.如权利要求1所述的喷氨格栅喷嘴，其特征是，旋转喷头为筒状结构，筒状结构一端转动装配在喷管上，另一端的端部安装有封堵头，封堵头用于封堵旋转喷头端部开口而将氨气导流至均流叶片处。

3.如权利要求2所述的喷氨格栅喷嘴，其特征是，封堵头朝向氨气来气方向的侧面垂直于旋转喷头的轴线。

4.如权利要求2所述的喷氨格栅喷嘴，其特征是，封堵头为锥体结构，锥体结构的底面用于将氨气导流至均流叶片处，锥体结构的侧面用于防止封堵头表面积尘。

5.如权利要求1或2所述的喷氨格栅喷嘴，其特征是，旋转喷头的端部还设有防积尘结构，防积尘结构具有锥面或屋脊面，或者防积尘结构为棱锥。

6.一种喷氨格栅系统，包括母管、支管、水平分管和喷氨格栅喷嘴；

水平分管位于支管的下游位置并与支管相通，水平分管沿水平方向延伸，水平分管上设有朝上设置的喷氨格栅喷嘴；

其特征是；

喷氨格栅喷嘴包括：

喷管，用于输送氨气；

7.如权利要求6所述的喷氨格栅系统，其特征是，旋转喷头为筒状结构，筒状结构一端转动装配在喷管上，另一端的端部安装有封堵头，封堵头用于封堵旋转喷头端部开口而将氨气导流至均流叶片处。

8.如权利要求7所述的喷氨格栅系统，其特征是，封堵头朝向氨气来气方向的侧面垂直于旋转喷头的轴线。

9.如权利要求7所述的喷氨格栅系统，其特征是，封堵头为锥体结构，锥体结构的底面用于将氨气导流至均流叶片处，锥体结构的侧面用于防止封堵头表面积尘。

10.如权利要求6或7所述的喷氨格栅系统，其特征是，旋转喷头的端部还设有防积尘结构，防积尘结构具有锥面或屋脊面，或者防积尘结构为棱锥。