CN115430535A - 雾化喷枪和so3脱除设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种雾化喷枪和SO3脱除设备,其中,雾化喷枪包括喷嘴和喷枪枪管,所述喷嘴与所述喷枪枪管的一端连接,所述喷嘴包括喷射腔和扩容缓冲腔,所述喷射腔与所述扩容缓冲腔连通,所述扩容缓冲腔内设置有喷射加速组件,所述喷射加速组件用于加速液体流动以及使液滴破碎。本公开采用单流体雾化方式,利用喷射加速组件加速液体流动以及使液滴破碎,无需雾化空气和冷却空气,在满足雾化效果要求的同时能够降低能耗和物料消耗。

Description

雾化喷枪和SO3脱除设备
技术领域
本公开涉及烟气排放设备技术领域,具体地,涉及一种雾化喷枪和SO3脱除设备。
背景技术
随着大型火力发电机组调峰运行、宽负荷运行和全负荷脱硝的推行,对脱硝后空预器运行可靠性提出了更高的要求。由于脱硝催化剂不可避免会导致烟气中SO2向SO3的转化,随着生成的SO3浓度增加,与脱硝后残余的氨易于生成硫酸氢铵,在宽负荷运行工况下,脱硝后空预器温度降低,导致硫酸氢铵在空预器表面呈现粘稠的液态,与飞灰结合加剧空预器的堵塞,因此需要在烟气脱硝后进入空预器前进行SO3脱除。
现有技术中应用于本领域的喷枪大多采用双流体雾化的形式,以高压压缩空气等作为雾化介质,通过压缩空气的冲击破碎被雾化的液体,从而实现被雾化介质所需的雾化效果。但是,双流体雾化能耗较高,气水比高,普遍达到100以上,雾化压缩空气消耗大,同时需要冷却空气,进一步增加了能耗。
发明内容
本公开的目的是提供一种雾化喷枪和SO3脱除设备,本公开采用单流体雾化方式,利用喷射加速组件加速液体流动以及使液滴破碎,无需雾化空气和冷却空气,在满足雾化效果要求的同时能够降低能耗和物料消耗。
为了实现上述目的,本公开提供一种雾化喷枪,包括喷嘴和喷枪枪管,所述喷嘴与所述喷枪枪管的一端连接,所述喷嘴包括喷射腔和扩容缓冲腔,所述喷射腔与所述扩容缓冲腔连通,所述扩容缓冲腔内设置有喷射加速组件,所述喷射加速组件用于加速液体流动以及使液滴破碎。
可选地,所述雾化喷枪还包括隔热保护外套管和碳化硅保护套管,所述隔热保护外套管套设于所述喷嘴和所述喷枪枪管的外侧,所述碳化硅保护套管套设于所述隔热保护外套管的外侧,所述喷嘴和所述喷枪枪管与所述隔热保护外套管之间填充有隔热层。
可选地,所述喷射腔上形成有贯通所述喷射腔内外的喷射孔,所述扩容缓冲腔远离所述喷射腔的一端形成有进液孔,所述喷射加速组件位于所述喷射孔和所述进液孔之间。
可选地,所述喷射加速组件包括多个加速破碎喷管,多个加速破碎喷管相互平行叠置在所述扩容缓冲腔内,所述加速破碎喷管的两端分别朝向所述喷射孔和所述进液孔。
可选地,所述加速破碎喷管包括连通管路和分别形成在所述连通管路两端的喇叭口结构,所述连通管路与所述喇叭口结构的小径端连接。
可选地,所述连通管路的长度大于所述喇叭口结构中大径端到小径端之间的距离,所述喇叭口结构中大径端到小径端之间的距离大于所述喇叭口结构中大径端的内径。
可选地,所述喷射腔的内径小于所述扩容缓冲腔的内径,所述扩容缓冲腔与所述喷射腔之间设有过渡连接的缩颈部。
可选地,所述喷嘴的外侧壁上形成有限位部和螺纹连接部,所述螺纹连接部与所述喷枪枪管螺纹配合,所述限位部用于对所述喷枪枪管的安装行程进行限定。
本公开还提供一种SO3脱除设备,包括快拆安装套管、快拆三联件和上述所述的雾化喷枪,所述快拆安装套管用于安装在管道或烟道壁上,以承载所述雾化喷枪,所述快拆安装套管上设置有快拆三联件,所述雾化喷枪插设在所述快拆安装套管内并通过所述快拆三联件进行固定。
可选地,所述SO3脱除设备还包括喷枪尾部连接件,所述喷枪尾部连接件的一端与所述喷枪枪管远离所述喷嘴的一端连接,所述喷枪尾部连接件的另一端与雾化介质接口连接。
本公开的上述雾化喷枪采用单流体雾化方式,即喷枪枪管内只流经高压的液态雾化介质,高压的液态雾化介质从喷枪枪管流入扩容缓冲腔内,扩容缓冲腔内的喷射加速组件加速液体流动并使液滴破碎,破碎的液滴进入喷射腔并在高压作用下喷出,从而使液态的雾化介质雾化。
通过上述技术方案,本公开的上述雾化喷枪采用单流体雾化方式,利用喷射加速组件加速液体流动以及使液滴破碎,与相关技术中采用双流体雾化方式相比,无需雾化空气和冷却空气,在满足雾化效果要求的同时能够降低能耗和物料消耗。
本公开的其他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
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开一种示例性实施方式提供的喷嘴的结构示意图;
图2是本公开一种示例性实施方式提供的SO3脱除设备的结构示意图;
图3是本公开一种示例性实施方式提供的SO3脱除设备的局部放大图;
图4是本公开一种示例性实施方式提供的SO3脱除设备在烟道壁上的安装结构示意图。
附图标记说明
1-喷嘴;11-喷射腔;12-扩容缓冲腔;13-喷射加速组件;131-加速破碎喷管;1311-连通管路;1313-喇叭口结构;14-缩颈部;15-限位部;16-螺纹连接部;
2-喷枪枪管;
3-隔热保护外套管;
4-碳化硅保护套管;
5-隔热层;
6-快拆安装套管;
7-快拆三联件;
8-喷枪尾部连接件;
9-雾化介质接口;
10-烟道壁。
具体实施方式
以下结合附图对本公开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公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是附图的图面的方向定义的,“内、外”是指相关零部件的内、外。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本公开的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
如图1所示,根据本公开的第一方面,提供一种雾化喷枪,包括喷嘴1和喷枪枪管2,喷嘴1与喷枪枪管2的一端连接,喷嘴1包括喷射腔11和扩容缓冲腔12,喷射腔11与扩容缓冲腔12连通,扩容缓冲腔12内设置有喷射加速组件13,喷射加速组件13用于加速液体流动以及使液滴破碎。
其中,本公开的上述雾化喷枪采用单流体雾化方式,即喷枪枪管2内只流经高压的液态雾化介质,高压的液态雾化介质从喷枪枪管2流入扩容缓冲腔12内,扩容缓冲腔12内的喷射加速组件13加速液体流动并使液滴破碎,破碎的液滴进入喷射腔11并在高压作用下喷出,从而使液态的雾化介质雾化。
通过上述技术方案,本公开的上述雾化喷枪采用单流体雾化方式,利用喷射加速组件加速液体流动以及使液滴破碎,与相关技术中采用双流体雾化方式相比,无需雾化空气和冷却空气,在满足雾化效果要求的同时能够降低能耗和物料消耗。
本公开的一种示例性的实施方式中,上述雾化喷枪的工作压力为1~1.5Mpa,优于传统的单流体雾化喷枪,额定流量为90L/h~2000L/h,喷嘴1和喷枪枪管2的尺寸随流量而变化。
如图2和图3所示,可选地,雾化喷枪还包括隔热保护外套管3和碳化硅保护套管4,隔热保护外套管3套设于喷嘴1和喷枪枪管2的外侧,碳化硅保护套管4套设于隔热保护外套管3的外侧,喷嘴1和喷枪枪管2与隔热保护外套管3之间填充有隔热层5。
本公开的上述雾化喷枪中通过设置隔热层5,并使隔热层包裹喷嘴1和喷枪枪管2,能够克服传统单流体雾化喷枪雾化中容易出现液体蒸发相变的问题,隔热保护外套管3用于对隔热层5进行保护,碳化硅保护套管4用于对雾化喷枪的主体部件进行保护,提高了雾化喷枪的使用寿命。
本公开的一种示例性的实施方式中,隔热层5至少能够承受500℃的高温。
本公开的一种示例性的实施方式中,碳化硅保护套管4位于喷嘴1的一端进行加长处理,以确保雾化喷枪靠近高温烟气的区域全部在碳化硅保护套管4的保护范围内。
可选地,喷射腔11上形成有贯通喷射腔11内外的喷射孔,扩容缓冲腔12远离喷射腔11的一端形成有进液孔,喷射加速组件13位于喷射孔和进液孔之间。
通过上述技术方案,喷枪枪管2内的高压的液态雾化介质先从进液孔流入扩容缓冲腔12内,然后经过喷射加速组件13加速液体流动并使液滴破碎,最后破碎的高压液滴进入喷射腔11并通过喷射孔喷出,以达到雾化效果。
可选地,喷射加速组件13包括多个加速破碎喷管131,多个加速破碎喷管131相互平行叠置在扩容缓冲腔12内,加速破碎喷管131的两端分别朝向喷射孔和进液孔。
本公开的上述雾化喷枪利用多个加速破碎喷管131对流经喷射加速组件13的高压的液态雾化介质进行加速液体流动以及使液滴破碎,以达到雾化效果。
本公开的一种示例性的实施方式中,多个加速破碎喷管131的径向截面均匀分布在扩容缓冲腔12的截面空间内,从而使流入扩容缓冲腔12内的高压的液态雾化介质全部经过加速破碎喷管131。
可选地,加速破碎喷管131包括连通管路1311和分别形成在连通管路1311两端的喇叭口结构1313,连通管路1311与喇叭口结构1313的小径端连接。
通过上述技术方案,流体在流经喇叭口结构1313时,液流的方向和流速均发生变化,形成涡旋,从而使液滴之间相互碰撞,进而加速液体流动以及使液滴破碎。
可选地,连通管路1311的长度大于喇叭口结构1313中大径端到小径端之间的距离,喇叭口结构1313中大径端到小径端之间的距离大于喇叭口结构1313中大径端的内径。
如图1所示,本公开的上述雾化喷枪中,喇叭口结构1313中大径端的内径为D1或D2,喇叭口结构1313中小径端的内径为d,喇叭口结构1313中大径端到小径端之间的距离为L1或L3,连通管路1311的长度为L2。
本公开的一种示例性的实施方式中,D1=D2,d=(0.3~0.5)D1,L2=(1.2~1.5)L1,L1=L3≥1.2D1。
可选地,喷射腔11的内径小于扩容缓冲腔12的内径,扩容缓冲腔12与喷射腔11之间设有过渡连接的缩颈部14。
通过上述技术方案,利用扩容缓冲腔12与喷射腔11之间的缩颈部14,对从扩容缓冲腔12进入喷射腔11的破碎液滴进行加速和加压,从而提高喷射效果。
可选地,喷嘴1的外侧壁上形成有限位部15和螺纹连接部16,螺纹连接部16与喷枪枪管2螺纹配合,限位部15用于对喷枪枪管2的安装行程进行限定。
通过上述技术方案,喷嘴1上的螺纹连接部16用于与喷枪枪管2螺纹配合,以实现喷嘴1与喷枪枪管2的连接,限位部15用于对安装到位后的喷枪枪管2进行阻挡,以避免喷枪枪管2超出预设的安装位置。
如图1至图4所示,根据本公开的第二方面,提供一种SO3脱除设备,包括快拆安装套管6、快拆三联件7和上述雾化喷枪,快拆安装套管6用于安装在管道或烟道壁10上,以承载雾化喷枪,快拆安装套管6上设置有快拆三联件7,雾化喷枪插设在快拆安装套管6内并通过快拆三联件7进行固定。
其中,在反应器出口烟道的烟道壁10上设置有快拆安装套管6,快拆安装套管6能够连通烟道壁10的内外两侧,快拆安装套管6位于烟道壁10外侧的一端上安装有快拆三联件7,雾化喷枪插设在快拆安装套管6内并伸至反应器出口烟道内预设长度,在雾化喷枪到位后通过快拆三联件7进行固定,当需要快速拔出或安装雾化喷枪时,只需打开快拆三联件7即可拔出或插入雾化喷枪,使用方便,提高了工作效率。
本公开的一种示例性的实施方式中,脱硝反应器出口烟道上根据脱硝需求在不同位置安装有多个上述SO3脱除设备。
可选地,SO3脱除设备还包括喷枪尾部连接件8,喷枪尾部连接件8的一端与喷枪枪管2远离喷嘴1的一端连接,喷枪尾部连接件8的另一端与雾化介质接口9连接。
通过上述技术方案,利用喷枪尾部连接件8将喷枪枪管2与雾化介质管路上的雾化介质接口9连接,从而将雾化介质管路中的液态雾化介质输送至喷枪枪管2中。
本公开的一种示例性的实施方式中,雾化介质为液体碱基吸收剂。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种雾化喷枪,其特征在于,包括喷嘴和喷枪枪管,所述喷嘴与所述喷枪枪管的一端连接,所述喷嘴包括喷射腔和扩容缓冲腔,所述喷射腔与所述扩容缓冲腔连通,所述扩容缓冲腔内设置有喷射加速组件,所述喷射加速组件用于加速液体流动以及使液滴破碎。
2.根据权利要求1所述的雾化喷枪,其特征在于,所述雾化喷枪还包括隔热保护外套管和碳化硅保护套管,所述隔热保护外套管套设于所述喷嘴和所述喷枪枪管的外侧,所述碳化硅保护套管套设于所述隔热保护外套管的外侧,所述喷嘴和所述喷枪枪管与所述隔热保护外套管之间填充有隔热层。
3.根据权利要求1所述的雾化喷枪,其特征在于,所述喷射腔上形成有贯通所述喷射腔内外的喷射孔,所述扩容缓冲腔远离所述喷射腔的一端形成有进液孔,所述喷射加速组件位于所述喷射孔和所述进液孔之间。
4.根据权利要求3所述的雾化喷枪,其特征在于,所述喷射加速组件包括多个加速破碎喷管,多个加速破碎喷管相互平行叠置在所述扩容缓冲腔内,所述加速破碎喷管的两端分别朝向所述喷射孔和所述进液孔。
5.根据权利要求4所述的雾化喷枪,其特征在于,所述加速破碎喷管包括连通管路和分别形成在所述连通管路两端的喇叭口结构,所述连通管路与所述喇叭口结构的小径端连接。
6.根据权利要求5所述的雾化喷枪,其特征在于,所述连通管路的长度大于所述喇叭口结构中大径端到小径端之间的距离,所述喇叭口结构中大径端到小径端之间的距离大于所述喇叭口结构中大径端的内径。
7.根据权利要求1所述的雾化喷枪,其特征在于,所述喷射腔的内径小于所述扩容缓冲腔的内径,所述扩容缓冲腔与所述喷射腔之间设有过渡连接的缩颈部。
8.根据权利要求1所述的雾化喷枪,其特征在于,所述喷嘴的外侧壁上形成有限位部和螺纹连接部,所述螺纹连接部与所述喷枪枪管螺纹配合,所述限位部用于对所述喷枪枪管的安装行程进行限定。
9.一种SO3脱除设备,其特征在于,包括快拆安装套管、快拆三联件和权利要求1-8中任一项所述的雾化喷枪,所述快拆安装套管用于安装在管道或烟道壁上,以承载所述雾化喷枪,所述快拆安装套管上设置有快拆三联件,所述雾化喷枪插设在所述快拆安装套管内并通过所述快拆三联件进行固定。
10.根据权利要求9所述的SO3脱除设备,其特征在于,所述SO3脱除设备还包括喷枪尾部连接件,所述喷枪尾部连接件的一端与所述喷枪枪管远离所述喷嘴的一端连接,所述喷枪尾部连接件的另一端与雾化介质接口连接。
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