CN203508242U - 一种两级雾化的双流体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于循环流化床半干法脱硫和锅炉选择性非催化（SNCR）脱硝系统的两级雾化双流体喷射装置，该喷射装置由喷枪和喷嘴组成，其中喷枪由反应剂管、一级雾化风管、二级雾化风管、冷却风管（用于脱硫时没有此装置）、固定法兰等组成。该喷射装置有四个进口：一个进液口，一个一级雾化风进口，一个二级雾化风进口，一个冷却风进口（用于脱硫时没有此装置）），雾化风一般为压缩空气。所述喷射装置经过两级压缩空气雾化，雾化颗粒更加细微，增加了反应剂和烟气的接触面积，提高了反应效率，本实用新型具有结构合理，雾化效果好等优点。

Description

一种两级雾化的双流体喷射装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气净化领域，具体涉及一种用于循环流化床半干法脱硫和选择性非催化还原（SNCR）脱硝的喷射装置。

背景技术

氮氧化物和二氧化硫，是造成我国复合型大气污染的关键污染物。“十二五”规划纲要提出，二氧化硫总量要达到减少8%的目标，同时将氮氧化物首次列入约束性指标体系，要求减少10％，可见氮氧化物和二氧化硫已经成为我国目前大气污染治理的重点。

循环流化床半干法脱硫技术及锅炉选择性非催化还原SNCR脱硝技术是目前主要采用的脱硫、脱硝技术之一。两种脱硫、脱硝技术的核心设备就是喷射装置，喷射装置性能直接影响脱除效率和运行成本。喷射装置雾化效果好，能大大改善反应剂与烟气的接触效果，提高反应效率。改进喷射装置结构，优化雾化形式，能在保证反应效率的前提下，减少反应剂和压缩空气的消耗量，一直是技术人员的研究方向。

中国专利CN102160964A报道了一种SNCR脱硝多喷嘴长枪喷射器，该喷射器每支至少有两个喷嘴，且是水冷型喷枪，输入接口有反应剂进口，雾化压缩空气进口，冷却水进口和冷却水出口，该类型喷枪单支喷枪的流量较大。中国专利CN102527217A报道了一种SNCR墙式喷射器，包括枪体组件和喷嘴组件，枪体组件包括管道组件和喷嘴组件，喷嘴组件包括喷嘴以及喷嘴连接的混掺装置。该喷枪采用风冷却。中国专利CN201807462U报道了一种自吸气双流高效雾化喷嘴，其特点是采用压缩空气对液体进行雾化，反射椎为圆锥型，具有降低了动力消耗，减小了雾滴直径，提高了雾滴粒径的均匀度和雾化覆盖半径的优点，适应于脱硫雾化应用。

以上三种喷枪，第一种脱硝喷枪由于反应剂的总喷量一般较小，多喷嘴喷枪在实际使用中流量太大、不易安装和更换、水冷的方式容易结垢腐蚀等缺点。第二种脱硝用风冷喷枪，雾化形式单一，雾化效果差，压缩空气消耗量大。第三种脱硫喷枪为一般雾化结构，雾滴直径偏大，喷枪流量调节比小。这三种脱硫脱硝喷射装置雾化效果都有待提高。

实用新型内容

本实用新型技术解决方案：克服现有技术的不足，提供一种两级雾化的双流体喷射装置，采用压缩空气两级雾化形式，一级雾化风与反应剂初步混合初次雾化，二级雾化风对反应剂进行二次雾化，改善反应剂和烟气的接触效果，提高反应效率，降低运行成本。

本实用新型技术解决方案：一种两级雾化的双流体喷射装置，用于把反应剂雾化喷出，包括：喷枪和喷嘴5；

所述喷枪包括喷枪反应剂管1、喷枪一级雾化风管2、喷枪二级雾化风管3和固定法兰11；喷枪反应剂管1位于最内层，从内至外分别依次喷枪反应剂管1、为喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3，喷枪反应剂管1是喷枪反应剂的通道，喷枪反应剂管1前设置喷枪进液口7，喷枪反应剂从喷枪进液口7进入喷枪反应剂管1；喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3是雾化用压缩空气的通道，喷枪一级雾化风管2上开有喷枪一级雾化风进口8，喷枪二级雾化风管3开有喷枪二级雾化风进口9，压缩空气分别从喷枪一级雾化风进口8和二级雾化风进口9进入喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3，并输送至喷嘴5；固定法兰11固定在喷枪二级雾化风管3外，用于支撑固定喷枪，雾化风一般为压缩空气；

所述喷嘴5包括喷嘴反应剂进口12、喷嘴一级雾化风进口13和喷嘴二级雾化风进口14和喷嘴雾化出口16；

雾化压缩空气分别从喷枪一级雾化风进口8和喷枪二级雾化风进口9进入喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3，再输送至喷嘴5的一级雾化风进口13和二级雾化风进口14，当雾化风压力达到设定压力值后，喷枪反应剂从喷枪进液口7进入喷枪反应剂管1，然后输送至喷嘴反应剂进口12，在喷嘴中喷嘴一级雾化风和喷嘴反应剂初步混合雾化，形成气水混合物，喷嘴二级雾化风对气水混合物进行充分雾化，喷嘴反应剂经过两级雾化，由喷嘴雾化出口16喷出，形成直径为20～70μm细微颗粒。

所述双流体喷射装置用于锅炉脱硝时，在喷枪二级雾化风管3外增加冷却风管4和保护头6；冷却风管4是冷却风的通道，开有冷却风进口10；固定法兰11固定冷却风管4，起密封作用，防止冷却风管4中的冷却风漏气，同时支撑固定喷枪；保护头6位于喷嘴5外，保护头6上面打孔，同时保护喷嘴5不受外界的磨损，冷却风经喷嘴冷却风出口15进入最外层冷却风管4，经保护头6上面的小孔排出，从而对喷嘴5和喷枪进行降温冷却。

所述喷嘴5喷出的雾场为实心锥形雾场。

所述喷枪工作需要的水压为0.2～0.5Mpa，气压为0.25～0.5Mpa。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

（1）雾化效果好：一级雾化和二级雾化结合的雾化方式，一级雾化为初次雾化，形成气水混合物，二级雾化为充分雾化，这种雾化形式得到的雾化颗粒减少到20～70μm。

（2）脱除效率高：该喷射装置使脱除效率大大提高，反应剂雾化效果好，大大增加了和烟气的接触面积，提高反应率，脱硫率最高可达98%，脱硝率高达95%。

（3）运行成本低：脱除效率高并不是以增加成本（反应剂的喷量）来实现的，氨逃逸低于10ppm。

（4）安装简单：只需要在锅炉或需要喷射的位置开孔，对原工艺运行干涉小。

（5）防护措施：冷却风管同时为保护套管，防止喷枪喷嘴结垢、磨损，可单独更换，减少喷枪损坏，需更换喷枪的开支，脱硫时没有冷却风管。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的喷嘴结构图。

1—喷枪反应剂管  2—喷枪一级雾化风管  3—喷枪二级雾化风管  4—冷却风管  5—喷嘴  6—保护头  7—喷枪进液口  8—喷枪一级雾化风进口  9—喷枪二级雾化风进口10—冷却风进口  11—固定法兰  12—喷嘴反应剂进口  13—喷嘴一级雾化风口  14—喷嘴二级雾化风口  15—喷嘴冷却风出口  16—喷嘴雾化出口  a—反应剂  b—一级雾化风  c—二级雾化风  d—冷却风

具体实施方式

实施例1

如图1、2所示，本实用新型一种两级雾化的双流体喷射装置用于脱硫时包括：喷枪和喷嘴5；喷枪包括喷枪反应剂管1、喷枪一级雾化风管2、喷枪二级雾化风管3和固定法兰11；喷枪反应剂管1位于最内层，从内至外依次为喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3，反应剂管1是喷枪反应剂a的通道，喷枪反应剂管1前设置喷枪进液口7，反应剂a从喷枪进液口7进入喷枪反应剂管1；喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3是雾化用压缩空气的通道，喷枪一级雾化风管2上开有喷枪一级雾化风进口8，喷枪二级雾化风管开有喷枪二级雾化风进口9，压缩空气分别从喷枪一级雾化风进口8和二级雾化风进口9进入喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3，并输送至喷嘴5；固定法兰11固定在喷枪二级雾化风管3外，用于支撑固定喷枪；所述喷嘴5包括喷嘴反应剂进口12、喷嘴一级雾化风进口13和喷嘴二级雾化风进口14和喷嘴雾化出口16；

喷射装置使用过程，雾化风压缩空气分别从喷枪一级风进口8和喷枪二级风进口9进入一级雾化风管2和二级雾化风管3，再输送至喷嘴一级雾化风进口13和喷嘴二级雾化风进口14，雾化风压力达到设定压力值后，反应剂a进入喷枪，反应剂a从喷枪进液口7进入喷枪反应剂管1然后输送至喷嘴反应剂进口12，在喷嘴的特殊结构作用下，一级雾化风b和反应剂a初步混合雾化，形成气水混合物，然后二级雾化风c对该气水混合物进行充分雾化，反应剂经过两级雾化，经过喷嘴喷孔16喷出，形成直径为20～70μm细微颗粒。

喷射装置停用过程是使用过程的逆过程，首先停止反应剂的供给，然后停止一级雾化风b和二级雾化风c的供给。

实施例2

如图1、2所示，本实用新型一种两级雾化的双流体喷射装置用于SNCR脱硝时包括：喷枪和喷嘴5；喷枪包括喷枪反应剂管1、喷枪一级雾化风管2、喷枪二级雾化风管3、冷却风管4、固定法兰11；喷枪反应剂管1位于最内层，从内至外依次为喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3和冷却风管4，反应剂管1是喷枪反应剂a的通道，喷枪反应剂管1前设置喷枪进液口7，反应剂a从喷枪进液口7进入喷枪反应剂管1；喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3是雾化用压缩空气的通道，喷枪一级雾化风管2上开有喷枪一级雾化风进口8，喷枪二级雾化风管开有喷枪二级雾化风进口9，压缩空气分别从喷枪一级雾化风进口8和二级雾化风进口9进入喷枪一级雾化风管2和喷枪二级雾化风管3，并输送至喷嘴5；冷却风管4是冷却风d的通道，开有冷却风进口10；固定法兰11固定冷却风管4，用于密封防止冷却风管4中的冷却风d漏气，同时支撑固定喷枪；保护头6位于喷嘴5外，保护头6上面打孔，同时保护喷嘴5不受外界的磨损，冷却风d经喷嘴冷却风出口15进入最外层冷却风管4，经保护头6上面的小孔排出，从而对喷嘴5和喷枪进行降温冷却。

喷射装置使用过程，雾化风压缩空气分别从喷枪一级雾化风进口8和喷枪二级雾化风进口9进入一级雾化风管2和二级雾化风管3，再输送至喷嘴一级雾化风进口13和喷嘴二级雾化风进口14，雾化风压力达到设定压力值后，反应剂a进入喷枪，反应剂a从喷枪进液口7进入喷枪反应剂管1然后输送至喷嘴反应剂进口12，在喷嘴的特殊结构作用下，一级雾化风b和反应剂a初步混合雾化，形成气水混合物，然后二级雾化风c对该气水混合物进行充分雾化，反应剂a经过两级雾化，经过喷嘴雾化出口16喷出，形成直径为20～70μm细微颗粒。

喷射装置停用过程是使用过程的逆过程，首先停止反应剂的供给，然后停止一级雾化风和二级雾化风的供给。并且为了防止喷嘴、喷枪停用时堵塞和高温的灼烧，停用时冷却风d由冷却风进口10进入冷却风管4，然后输送至保护头6，由上面开的小孔排出。

本实用新型未详细阐述部分属于本领域公知技术。

以上所述，仅为本实用新型部分具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种两级雾化的双流体喷射装置，用于把反应剂雾化喷出，其特征在于包括：喷枪和喷嘴（5）；

所述喷枪包括喷枪反应剂管（1）、喷枪一级雾化风管（2）、喷枪二级雾化风管（3）和固定法兰（11）；喷枪反应剂管（1）位于最内层，从内至外分别依次为；喷枪反应剂管（1）、喷枪一级雾化风管（2）和喷枪二级雾化风管（3）；喷枪反应剂管（1）是喷枪反应剂的通道，喷枪反应剂管（1）前设置喷枪进液口（7），喷枪反应剂从喷枪进液口（7）进入喷枪反应剂管（1）；喷枪一级雾化风管（2）和喷枪二级雾化风管（3）是雾化用压缩空气的通道，喷枪一级雾化风管（2）上开有喷枪一级雾化风进口（8），喷枪二级雾化风管（3）开有喷枪二级雾化风进口（9），压缩空气分别从喷枪一级雾化风进口（8）和二级雾化风进口（9）进入喷枪一级雾化风管（2）和喷枪二级雾化风管（3），并输送至喷嘴（5）；固定法兰（11）固定在喷枪二级雾化风管（3）外，用于支撑固定喷枪，雾化风一般为压缩空气；

所述喷嘴（5）包括喷嘴反应剂进口（12）、喷嘴一级雾化风进口（13）和喷嘴二级雾化风进口（14）和喷嘴雾化出口（16）。

2.根据权利要求1所述的两级雾化的双流体喷射装置，其特征在于：所述双流体喷射装置用于锅炉选择性非催化还原（SNCR）脱硝时，在喷枪二级雾化风管（3）外增加冷却风管（4）和保护头（6）；冷却风管（4）是冷却风的通道，开有冷却风进口（10）；固定法兰（11）固定冷却风管（4），起密封作用，防止冷却风管（4）中的冷却风漏气，同时支撑固定喷枪；保护头（6）位于喷嘴（5）外，保护头（6）上面打孔，同时保护喷嘴（5）不受外界的磨损，冷却风经喷嘴冷却风出口（15）进入最外层冷却风管（4），经保护头（6）上面的小孔排出，从而对喷嘴（5）和喷枪进行降温冷却。

3.根据权利要求1中所述的两级雾化的双流体喷射装置，其特征在于：所述喷嘴（5）喷出的雾场为实心锥形雾场。

4.根据权利要求1中所述的两级雾化的双流体喷射装置，其特征在于：所述喷枪工作需要的水压为0.2～0.5Mpa，气压为0.25～0.5Mpa。

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