CN214635290U - 一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置，所述一体化装置包括反应器入口烟道、热风支管和氨水喷枪，将氨水喷枪直接与热风炉出口的热风支管相连通，热风炉通过燃烧高炉燃气产生高温热风，经过热风支管和反应器入口烟道鼓入SCR脱硝系统中，当氨水通过氨水喷枪喷入热风支管内部时，高温热风与氨水发生混合接触，对氨水进行加热蒸发，蒸发后产生的氨气利用热风支管喷入到反应器入口烟道内，本实用新型提供的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，结构简单，无需独立设置氨水蒸发器、喷氨格栅、稀释风机及配套管路等，投资成本和运行成本较低。

Description

一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝的技术领域，特别是涉及一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置。

背景技术

频繁的雾霾天气已经严重危害了人们的身体健康，NOX作为雾霾中主要的成分之一，其主要来源于工厂燃料燃烧烟气的排放，这在钢铁和火力发电行业表现尤为明显。在钢铁行业领域，对于烧结等烟气温度较低尾气，无法直接采用经济环保高效率的低温SCR脱硝技术进行处理。

目前，采用独立设置的氨水蒸发器进行氨水蒸发，氨水蒸发所需热源取自于SCR反应器后280℃的高温热烟气，氨水蒸发后产生的氨气通过喷氨格栅喷射至反应器入口烟道内，与烧结烟气混合后在催化剂表面发生脱硝反应，从实现对烟气进行脱硝。现有技术中存在SCR脱硝系统需独立设置氨水蒸发器、喷氨格栅、稀释风机及配套管路等零部件，而且运行故障率高，投资成本以及运行成本高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置，用于解决现有技术中存在的SCR脱硝系统需独立设置氨水蒸发器、喷氨格栅、稀释风机及配套管路等零部件，而且运行故障率高，投资成本以及运行成本高。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例采用了如下技术方案：

本实用新型的实施例提供了一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置，所述一体化装置包括反应器入口烟道、热风支管和氨水喷枪，若干组所述热风支管与所述反应器入口烟道相连通，所述氨水喷枪具有输出端、第一输入端和第二输入端，所述输出端与所述热风支管相连通，所述第一输入端接入氨水，所述第二输入端压缩空气。

进一步地，所述反应器入口烟道内设置有静态混合器。

进一步，所述静态混合器为多个，分别设置所述反应器入口烟道内。

进一步地，所述一体化装置还包括热风炉、燃气管道和燃气调节阀，所述热风炉与所述热风支管相连通，所述热风炉通过所述燃气管道接入燃气，所述燃气调节阀设置在所述燃气管道上，用于调节燃气进入到所述热风炉内的流量。

进一步地，所述一体化装置还包括第一流量计，所述第一流量计安装在所述燃气管道上。

进一步地，所述一体化装置还包括温度检测装置，所述温度检测装置安装在所述热风支管上，且所述温度检测装置位于所述氨水喷枪和所述热风支管的连通处与所述热风支管与所述反应器入口烟道的连通处之间。

进一步地，其特征在于，所述一体化装置还包括氨水组件和空气组件，所述氨水组件通过管道与所述第一输入端相连通，所述空气组件通过管道与所述第二输入端相连通。

进一步地，所述一体化装置还包括压力表，所述压力表设置在所述空气组件和所述第二输入端之间的管道上。

进一步地，所述一体化装置还包括第二流量计，所述第二流量计设置在所述氨水组件和所述第一输入端之间的管道上。

进一步地，所述热风支管与所述反应器入口烟道相连接的一端伸入到所述反应器入口烟道内，所述热风支管伸入至所述反应器入口烟道内的部分上设置有若干个热风喷嘴。

相比于现有技术，本实用新型的实施例的有益效果在于：

本实用新型实施例提供的一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置，所述一体化装置包括反应器入口烟道、热风支管和氨水喷枪，若干组所述热风支管与所述反应器入口烟道相连通，所述氨水喷枪具有输出端、第一输入端和第二输入端，所述输出端与所述热风支管相连通，所述第一输入端接入氨水，所述第二输入端压缩空气。将氨水喷枪直接与热风炉出口的热风支管相连通，热风炉通过燃烧高炉燃气产生的高温热风，经过热风支管和反应器入口烟道鼓入SCR脱硝系统中，当氨水通过氨水喷枪喷入热风支管内部时，高温热风与氨水发生混合接触，对氨水进行加热蒸发，蒸发后产生的氨气利用热风支管喷入到反应器入口烟道内，本实用新型提供的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，结构简单，无需独立设置氨水蒸发器、喷氨格栅、稀释风机及配套管路等，投资成本和运行成本较低，能够充分的实现氨水高效蒸发及氨气均匀喷射到反应器入口烟道内，并在反应器入口烟道内实现氨氮高效均匀混合；从而解决了现有技术中存在的SCR脱硝系统需独立设置氨水蒸发器、喷氨格栅、稀释风机及配套管路等零部件，而且运行故障率高，投资成本以及运行成本高。

而且，设置了一路压缩空气作为冷风通过第二输入端输入吹扫，对氨水喷枪进行冷却保护，以确保所述集氨气蒸发及喷射的一体化装置运行的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置未工作时的结构示意图；

图2是图1中A-A处的截面示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置的反应器入口烟道内的结构示意图。

其中：

100、氨水喷枪；101、第一输入端；102、第二输入端；103、输出端；200、热风支管；201、热风喷嘴；202、温度检测装置；300、反应器入口烟道；301、静态混合器；400、氨水组件；401、第二流量计；500、空气组件；501、压力表；600、热风炉；601、燃气管道；602、第一流量计；603、燃气调节阀。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，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申请实施例中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，图1为本实用新型实施例提供的一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置的结构示意图；

如图1所示，本实施例提供了一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置，所述一体化装置包括热风炉600、燃气管道601、燃气调节阀603、氨水组件400、空气组件500、温度检测装置202、第二流量计602、反应器入口烟道300、热风支管200和氨水喷枪100，若干组所述热风支管200与所述反应器入口烟道300相连通，所述氨水喷枪100具有输出端103、第一输入端101和第二输入端102，所述输出端103与所述热风支管200相连通，所述第一输入端101接入氨水，所述第二输入端102压缩空气，即所述氨水组件400通过管道与所述第一输入端101相连通，所述空气组件500通过管道与所述第二输入端102相连通。所述氨水组件400可以为氨气瓶，用于为所述第一输入端101提供氨气，所述空气组件500可以为压缩机，通过将空气压缩后通过管道输入到所述第二输入端102上；所述输出端为喷枪的喷头，所述喷头向热风至关内喷射氨水。

为了能够使得氨水喷枪100的冷却效果更好，所述氨水喷枪100上还可以设置第三输入端，所述第三输入端同样输入压缩空气，所述空气组件500与所述第二输入端102之间的管道上开设有分支管道，通过分支管道将压缩空气输送到所述第三输入端。氨水喷枪100采用专业设计的三流体、耐高温喷枪，套管及喷嘴采用耐高温310S材质，最高耐温1200℃，同时设置一路压缩空气作为冷风吹扫，对喷枪(含套管)及喷嘴进行冷却保护，以确保一体化装置运行的稳定性。

所述热风炉600与所述热风支管200相连通，所述热风炉600通过所述燃气管道601接入燃气，所述燃气调节阀603设置在所述燃气管道601上，用于调节燃气进入到所述热风炉600内的流量。根据燃气调节阀603能够有效地调节输送到热风炉600内燃气的流量，从而调节热风炉600输出热风的温度。热风炉为烧结烟气SCR脱硝系统配套的热风加热装置，通常以高炉煤气为燃料，在热风炉炉600膛内充分燃烧后，形成800-1000℃的高温热烟气，通过热风支管200鼓入反应器入口烟道300，与烟道内大量低温烟气混合，提高催化剂入口烟气温度，以满足SCR脱硝反应所需要的温度。

所述一体化装置还包括第二流量计602，所述第二流量计602安装在所述燃气管道601上。通过所述第二流量计602来实际测得燃气管道601上燃气的流浪，实现高炉燃气流量的调整，以确保SCR脱硝反应所需的烟气温度保持在合理范围内，同时实现高炉燃气的有效利用，避免能源浪费。

进一步地，所述温度检测装置202安装在所述热风支管200上，且所述温度检测装置202位于所述氨水喷枪100和所述热风支管200的连通处与所述热风支管200与所述反应器入口烟道300的连通处之间。所述温度检测装置202优选为温度传感器，所述温度传感器优选为热电阻。氨水在高温热风的作用下，吸热蒸发气化成为氨气，其中高温热风的部分热量会在氨水气化为氨气的过程中损失，通过在每个所述氨水喷枪100和所述热风支管200的连通处与所述热风支管200与所述反应器入口烟道300的连通处之间设置热电阻，能够有效的实时监测反应器入口烟道300鼓入的热风温度，当温度过高或过低时，实时调整燃气调节阀603的开度，并配合流量计显示，实现热风炉600内燃气流量的调整，以确保SCR脱硝反应所需的烟气温度保持在合理范围内，同时实现高炉燃气的有效利用，避免能源浪费。

所述热风支管200包括4-8支，均与反应器入口烟道300相连通，所述热风支管200与所述反应器入口烟道300相连接的一端伸入到所述反应器入口烟道300内，所述热风支管200伸入至所述反应器入口烟道300内的部分上设置有若干个热风喷嘴201，所述若干个热风喷嘴201可以与所述热风支管200为垂直设置，也可以设置为30°、45°或者60°等的夹角，使得通过热风支管200的氨气能够从通过多个角度的热风喷嘴201输入到所述反应器入口烟道300内，形成各方向的气流，从而使得氨气与所述反应器入口烟道300内的烟气进行混合，从而提升了反应器入口烟道300内的氨氮混合均匀，便于后续SCR脱硝系统内的脱硝反应，提高了氨气的利用率。其中，热风支管200及热风喷嘴201均采用310S耐高温材质，确保了热风支管200和热风喷嘴201在使用过程中的稳定性。

所述氨水喷枪100包括若干支，若干支所述氨水喷枪100均匀的布置在所述热风支管200上，为了能够进一步提升若干支所述氨水喷枪100安装，若干支所述氨水喷枪100可以等间隔的设置在所述热风支管200上。便于高温热热风与氨水发生混合接触，对氨水进行加热蒸发，蒸发后产生的氨气利用热风支管200上设置的喷嘴均匀喷入反应器入口烟道300内。

为了能够以确保喷枪工作压力，实现氨水最佳雾化效果，所述一体化装置还包括压力表501和第二流量计401，所述压力表501设置在所述空气组件500和所述第二输入端102之间的管道上。所述第二流量计401设置在所述氨水组件400和所述第一输入端101之间的管道上。所述压力表501用于监测压缩空气压力，通过压力反馈并联合第二流量计401进行实时流量调整，以确保喷枪工作压力，实现氨水最佳雾化效果。所述第二流量计401优选为转子流量计，降低了一体化装置的投资费用及运行费用。

增强了氨气与烧结烟气在反应器入口烟道300内的充分混合，所述反应器入口烟道300内设置有静态混合器301。通过静态混合器301，烧结烟气通过时在其表面产生剧烈的回旋气流，能够有效地提升氨水高效蒸发及氨氮混合均匀，提升氨气的利用率，降低系统氨气逃逸。优选为：所述静态混合器301为多个，分别设置所述反应器入口烟道300内。本实施例中，所述反应器入口烟道300内设置两级圆盘式静态混合器301，当烧结烟气通过时在其表面产生剧烈的回旋气流，增强了氨气与烧结烟气的充分混合。

将氨水喷枪100直接与热风炉600出口的热风支管200相连通，热风炉600通过燃烧高炉燃气产生900℃的高温热风，经过热风支管200和反应器入口烟道300鼓入SCR脱硝系统中，当氨水通过氨水喷枪100喷入热风支管200内部时，900℃的高温热风与氨水发生混合接触，对氨水进行加热蒸发，蒸发后产生的氨气利用热风支管200喷入到反应器入口烟道300内，本实用新型提供的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，结构简单，无需独立设置氨水蒸发器、喷氨格栅、稀释风机及配套管路等，投资成本和运行成本较低，能够充分的实现氨水高效蒸发及氨气均匀喷射到反应器入口烟道300内，并在反应器入口烟道300内实现氨氮高效均匀混合；从而解决了现有技术中存在的SCR脱硝系统需独立设置氨水蒸发器、喷氨格栅、稀释风机及配套管路等零部件，而且运行故障率高，投资成本以及运行成本高。

而且，设置了至少一路压缩空气作为冷风通过第二输入端102输入吹扫，对氨水喷枪100100进行冷却保护，以确保所述集氨气蒸发及喷射的一体化装置运行的稳定性。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述一体化装置包括反应器入口烟道、热风支管和氨水喷枪，若干组所述热风支管与所述反应器入口烟道相连通，所述氨水喷枪具有输出端、第一输入端和第二输入端，所述输出端与所述热风支管相连通，所述第一输入端接入氨水，所述第二输入端压缩空气。

2.根据权利要求1所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述反应器入口烟道内设置有静态混合器。

3.根据权利要求2所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述静态混合器为多个，分别设置所述反应器入口烟道内。

4.根据权利要求1所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括热风炉、燃气管道和燃气调节阀，所述热风炉与所述热风支管相连通，所述热风炉通过所述燃气管道接入燃气，所述燃气调节阀设置在所述燃气管道上，用于调节燃气进入到所述热风炉内的流量。

5.根据权利要求4所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括第一流量计，所述第一流量计安装在所述燃气管道上。

6.根据权利要求1-5中任一所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括温度检测装置，所述温度检测装置安装在所述热风支管上，且所述温度检测装置位于所述氨水喷枪和所述热风支管的连通处与所述热风支管与所述反应器入口烟道的连通处之间。

7.根据权利要求1所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括氨水组件和空气组件，所述氨水组件通过管道与所述第一输入端相连通，所述空气组件通过管道与所述第二输入端相连通。

8.根据权利要求7所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括压力表，所述压力表设置在所述空气组件和所述第二输入端之间的管道上。

9.根据权利要求7或8所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述一体化装置还包括第二流量计，所述第二流量计设置在所述氨水组件和所述第一输入端之间的管道上。

10.根据权利要求1所述的集氨气蒸发及喷射的一体化装置，其特征在于，所述热风支管与所述反应器入口烟道相连接的一端伸入到所述反应器入口烟道内，所述热风支管伸入至所述反应器入口烟道内的部分上设置有若干个热风喷嘴。

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