CN204412055U - 一种分解炉烟气sncr脱硝装置还原剂高效雾化装置 - Google Patents

Abstract

一种分解炉烟气SNCR脱硝装置还原剂高效雾化装置，是一种用于水泥分解炉的SNCR烟气脱硝实用新型专利。该高效雾化装置包括喷枪、拉法尔管、双层隔热的氧化锆陶瓷套管、还原剂溶液加热器和空气加热器，拉法尔管与压缩空气中心风接口和空气加热器的出口管道相连通，空气加热器的入口管道与压缩空气源连接，部分被加热的压缩空气经过拉法尔管加速。压缩空气的中心风起到加速还原剂初步雾化的作用；雾化风对还原剂再次雾化，使雾化更细，增加还原剂与烟气的接触面积，提高反应速率；双层隔热的氧化锆陶瓷套管，起到保护喷枪的作用。本实用新型优点是型结构更合理，雾化效果更好，与烟气混合更均匀，特别是对靠近炉膛中心处的烟气起到很好的脱硝作用，大大提高SNCR脱硝技术的脱硝效率。

Description

一种分解炉烟气SNCR脱硝装置还原剂高效雾化装置

技术领域

本实用新型属于化工环保技术领域，涉及水泥行业的烟气脱硝领域，具体涉及选择性催化还原（SNCR）脱硝系统中的还原剂的高效雾化。

背景技术

我国是世界水泥生产第一大国，水泥生产企业超过5000家，生产能力占全球水泥总产量的60%以上，每年排放的NOx达到了160多万吨，几乎占到全国NOx总排放量的十分之一，其排放量仅次于火力发电和汽车尾气排放。国家对水泥生产过程中的烟气NOx排放制定了新的严格排放标准，对分解炉的烟气进行脱硝，是实现分解炉烟气NOx达标排放所必须。

就烟气脱硝技术而言，目前应用较多的是选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）。SCR技术脱硝效率高，可达85%—95%，但催化剂价格昂贵，且容易出现催化剂中毒、堵塞等运行问题，从而导致脱硝系统失效，这使得SCR脱硝技术成本过高，不太适宜水泥生产线运作。SNCR技术则具有初期投资少，施工周期短，运营成本低等特点，更适合于水泥分解窑烟气脱硝。

现有的分解窑SNCR技术存在的主要问题是：喷入炉膛内的还原剂雾化效果不佳、雾化后的还原剂与烟气混合不均匀，导致还原剂与烟气中氮氧化物反应不完全，脱硝效率偏低，而氨逃逸率高，还原剂用量大；另SNCR脱硝工艺的最佳反应温度为900-1100℃，因此，还原剂喷射装置在900℃以上的高温区域工作，喷射装置易烧毁现象时有发生。提高脱硝效果，减少还原剂用量，提高还原剂喷射装置运行安全性，是分解窑SNCR脱硝亟待解决的问题。因此设法提高还原剂溶液的雾化效果，使还原剂高度分散并充分与烟气混合，以提高脱硝效果和减少还原剂用量，再者喷射装置必须能更好的适应高温环境。

实用新型内容

针对以上提出的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，还原剂的高效雾化以及喷出后与烟气进行高速混合，并确保能更耐高温。

为解决上述技术问题，本实用新型中提出了如下技术方案：

一种分解炉烟气SNCR脱硝装置还原剂高效雾化装置，包括喷枪、拉法尔管1、双层隔热的氧化锆陶瓷套管5、还原剂溶液加热器11和空气加热器12。所述喷枪包括压缩空气中心风接口2，压缩空气中心风还原剂混合管3，压缩空气雾化风风管4，雾化风进口6，喷嘴7，固定法兰8，压缩空气雾化风接口9，还原剂稀释溶液接口10；所述的还原剂溶液稀释接口10通过管道与还原剂溶液加热器11连接，进入加热器的还原剂溶液来自还原剂溶液高压泵；所述的拉法尔管1和压缩空气中心风接口2连接，拉法尔管1进入的压缩空气来自空气压缩机；所述的喷嘴7前端开有8个雾化风进口6，雾化风从压缩空气雾化风接口9进入压缩空气雾化风风管4，从雾化风进口6喷出。

整个喷射装置通过固定法兰8固定在分解炉炉墙上。所述的双层隔热的氧化锆陶瓷套管5，外套在喷枪前端；所述的拉法尔管1与压缩空气中心风接口2和空气加热器12的出口管道相连通，空气加热器12的入口管道与压缩空气源连接，部分被加热的压缩空气经过拉法尔管加速，自压缩空气中心风接口2进入压缩空气中心风还原剂混合管3，与自还原剂稀释溶液接口10进入的还原剂稀释溶液混合，实现中心风对还原剂溶液的初步雾化，并使其获得很高的喷射速度；所述的压缩空气雾化风接口9与空气加热器12出口管道连接，来自加热器出口的热压缩空气进入压缩空气雾化风风管4，再从雾化风进口6进入喷嘴7，起到再次雾化还原剂溶液的作用；所述的双层隔热的氧化锆陶瓷套管5套在喷枪外，隔绝高温烟气与喷枪的换热，保护喷枪不被烧毁的作用，保证喷枪工作正常。

本实用新型改进了雾化风的进口位置，使用加热的压缩空气对已初步雾化的还原剂溶液进行二次雾化，进入压缩空气中心风接口2的压缩空气通过拉法尔管1高速喷出，高速的雾化介质不仅提高了雾化质量，还能使雾化的还原剂以极高的速度喷出，加速了喷出后的还原剂与烟气的混合，从而为高效脱硝减少还原剂用量创造了良好的条件。

本实用新型中空气加热器12一端与压缩空气源连接，另一端与喷枪的压缩空气中心风接口以及压缩空气雾化风接口连接，空气加热器通过蒸汽进行加热，加热温度可根据工作需要进行灵活调节，使用热压缩空气对还原剂进行雾化，较好的补偿了压缩空气的膨胀降温作用，确保了还原剂溶液在低表面张力、低粘度下雾化，提高了还原剂溶液的雾化质量。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是还原剂溶液加热器示意图；

图3是空气加热器示意图；

图4是双层隔热的氧化锆陶瓷套管示意图；

图5是图4的A向视图，也是喷射装置喷孔分布方式图；

1.拉法尔管，2.压缩空气中心风接口，3.压缩空气中心风还原剂混合管，4.压缩空气雾化风风管，5.双层隔热的氧化锆陶瓷套管，6.雾化风进口，7.喷嘴，8.固定法兰，9.压缩空气雾化风接口，10.还原剂稀释溶液接口，11.还原剂溶液加热器，12.空气加热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型做进一步的讲解说明。

如图1所示，通过固定法兰8将本装置固定在分解炉的炉墙上，来自压缩机的压缩空气进入压缩空气加热器12进行加热，加热后的压缩空气一部分通过拉法尔管加速，从中心风接口2进入压缩空气中心风还原剂混合管3，与经还原剂稀释溶液接口10进入的还原剂稀释溶液充分混合，在压缩空气中心风还原剂混合管3内还原剂溶液被一次雾化并加速；另一部分加热后的压缩空气通过压缩空气雾化风接口9进入压缩空气雾化风风管4，在喷嘴7内与还原剂溶液相遇，将还原剂溶液再次雾化。由于压缩空气被加热并通过拉法尔管加速来雾化热的还原剂溶液，使还原剂溶液表面张力减小、粘度减小、雾化介质极限高速、压缩空气膨胀降温作用减弱及隔热陶瓷套管保温等的综合效果，还原剂的雾化质量得到极大的提高。由于拉法尔管的极限高速喷射作用，还原剂雾化喷出后还保持极高的速度，增加了雾化剂的喷入深度，加大了还原剂与脱硝烟气的混合程度，很大程度上提高脱硝效果。使用结果表明，该实用新型专利较公开报道的雾化装置减少还原剂用量在30%以上，并且脱硝效果提高10%~20%。

Claims (3)

1.一种分解炉烟气SNCR脱硝装置还原剂高效雾化装置，包括喷枪、拉法尔管(1)、双层隔热的氧化锆陶瓷套管(5)、还原剂溶液加热器(11)和空气加热器(12)；所述喷枪包括压缩空气中心风接口(2)，压缩空气中心风还原剂混合管(3)，压缩空气雾化风风管(4)，雾化风进口(6)，喷嘴(7)，固定法兰(8)，压缩空气雾化风接口(9)，还原剂稀释溶液接口(10)，其特征在于：

所述的还原剂溶液稀释接口(10)通过管道与还原剂溶液加热器(11)连接，进入加热器的还原剂溶液来自还原剂溶液高压泵；所述的拉法尔管(1)和压缩空气中心风接口(2)连接，拉法尔管(1)进入的压缩空气来自空气压缩机；所述的喷嘴（7）前端开有8个雾化风进口（6），雾化风从压缩空气雾化风接口（9）进入压缩空气雾化风风管(4)，从雾化风进口（6）喷出。

2.根据权利要求1所述的分解炉烟气SNCR脱硝装置还原剂高效雾化装置，其特征在于：所述的双层隔热的氧化锆陶瓷套管(5)，外套在喷枪前端。

3.根据权利要求1所述的分解炉烟气SNCR脱硝装置还原剂高效雾化装置，其特征在于：所述的空气加热器(12) 一端与压缩空气源连接，另一端与喷枪的压缩空气中心风接口以及压缩空气雾化风接口连接，空气加热器用蒸汽加热。