專利名稱：一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及制造領(lǐng)域的尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍。
背景技術(shù)：
尿素作為脫硝還原劑三大主要原料之一，由于其在安全性、利于運輸?shù)确矫娴木薮髢?yōu)勢，隨著國家政策法規(guī)對安全性的要求越來越嚴格，而得到了越來越廣泛的應(yīng)用。尤其在城市近郊的電廠，尿素已經(jīng)作為了還原劑的第一選擇應(yīng)用于脫硝系統(tǒng)中。在尿素?zé)峤庵瓢睉?yīng)用于脫硝還原系統(tǒng)中，尿素噴槍的性能直接影響了尿素?zé)峤鉅t內(nèi)的熱解反應(yīng)性能。現(xiàn)有的尿素溶液噴槍大都采用雙通道氣體霧化的方式，普遍存在的問題是由于霧化噴射不均勻?qū)е碌臒峤鉅t內(nèi)工作條件不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)特定區(qū)域溫度急劇下 降，進而引起熱解反應(yīng)不完全，形成結(jié)晶。在尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)中，除了熱解爐本體外，噴槍的設(shè)計也非常關(guān)鍵。由于熱解反應(yīng)主要在霧化液滴的表面進行，所以霧化液滴的粒徑大小、霧化液滴的均勻分布特性等都對熱解反應(yīng)的效果有重要的影響。因此尿素噴槍的設(shè)計，直接關(guān)系到熱解反應(yīng)后氨氣的生成速率與穩(wěn)定性，同時也關(guān)系到尿素溶液的利用率。開發(fā)專門適用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的噴槍，已經(jīng)是整個熱解系統(tǒng)高效，穩(wěn)定運行的關(guān)鍵保障?，F(xiàn)有的噴槍設(shè)計一般采用雙通道形式，如專利號為200920065058. 9的中國專利《納米氣泡水煤漿噴槍》。利用此種噴槍將尿素溶液和霧化空氣分別從不同的通道進入噴槍，通過高速的壓縮空氣剪切液體，形成霧化液滴。尿素溶液的霧化以空氣霧化為主，壓縮空氣維持在較小的壓力范圍。由于尿素的特殊性，所以尿素噴槍對壓縮空氣的品質(zhì)要求較高，壓縮空氣中不能含有過多的油，顆粒物等，否則容易引起堵塞。當(dāng)噴槍出現(xiàn)局部堵塞、霧化滴徑不均勻或噴射量分布也不均勻時，可能在熱解爐內(nèi)部形成局部或整體溫度分布不均，單只噴槍尿素噴射量過多或過少，從而導(dǎo)致結(jié)晶。結(jié)晶一旦形成，就會嚴重影響整個熱解系統(tǒng)的制氨性能，進而影響后續(xù)的SCR脫硝的整體運行?，F(xiàn)有尿素噴槍的主要缺點噴槍在運行過程中由于壓縮空氣中附帶雜質(zhì)所引起的通道局部堵塞，或由于尿素在噴槍內(nèi)部形成結(jié)晶所造成的堵塞。堵塞一旦形成，會嚴重影響壓縮空氣和尿素溶液在通道內(nèi)的運動，導(dǎo)致流動不均勻，不穩(wěn)定，并進而影響到溶液的霧化效果，形成霧化液滴粒徑不均勻。霧化液滴粒徑的不均勻，對后續(xù)熱解爐內(nèi)的熱解反應(yīng)造成不良影響，結(jié)果導(dǎo)致熱解爐尾部沒有反應(yīng)完全的尿素溶液沉積，形成大量結(jié)晶，嚴重時甚至應(yīng)停運檢修。由于尿素的噴射量是由SCR反應(yīng)器中所需的氨氣量決定的,而氨氣量的多少又由鍋爐負荷所決定，熱解系統(tǒng)的響應(yīng)時間一般為5 15秒。鍋爐負荷如果發(fā)生改變,尿素噴槍的噴射量在突然變化的過程中，噴出的霧化液滴流必將對熱解爐內(nèi)原有的氣體流態(tài)形成沖擊，破壞熱解爐內(nèi)原有的流場，同時造成爐內(nèi)溫度場不均勻，局部形成急速的溫降，從而由于熱解溫度不足引發(fā)尿素結(jié)晶。這類結(jié)晶一旦形成，將會附著于熱解爐壁面和沉積在熱解爐尾部，嚴重時也會造成熱解效率下降，甚至不能正常使用。同時，由于嚴重堵塞或者腐蝕和沖擊等原因，導(dǎo)致噴槍平均的使用壽命僅有I 2年的時間，有的甚至只有不足I年的時間。這就造成了尿素噴槍的頻繁更換，也直接造成了尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)成本的增加。有鑒于此，特提出本實用新型。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，使尿素的霧化更均勻，更穩(wěn)定，防止了尿素噴射霧化造成結(jié)晶的現(xiàn)象。同時也可以減少由于壓縮空氣不純引起的噴槍堵塞問題，延長噴槍的使用周期。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，包括尿素溶液入口，壓縮空氣入口和噴嘴，所述的尿素溶液入口和壓縮空氣入 口分別通過管道交會于噴嘴，其特征在于所述的管道上分別設(shè)置有旋流器。進一步，所述的管道交會具體結(jié)構(gòu)為雙層管道構(gòu)成，雙層管道的內(nèi)層管壁形成的通道為中心通道，雙層管道的內(nèi)層管壁與外層管壁形成的通道為外環(huán)通道；或者管道交會具體結(jié)構(gòu)為管道內(nèi)設(shè)置有過管道中心線并且兩個端面與管道內(nèi)壁相連接的長條形擋板，管道一側(cè)與擋板形成第一通道，管道另一側(cè)與擋板形成第二通道。進一步，所述旋流器入口端的管道上設(shè)置有第一直管。進一步，所述的第一直管的長度> 10倍通道直徑。進一步，所述旋流器出口端的雙層管道上設(shè)置有縮口管，旋流器出口端與縮口管的大口相連接。進一步，所述的縮口管的錐角的度數(shù)在20至40之間。進一步，所述的縮口管與噴嘴之間的雙層管道上設(shè)置有第二直管。進一步，所述第二直管的長度>6倍通道直徑，其直徑<第一直管的直徑的O. 5倍。進一步，所述旋流器固定在第一直管的出口端的管壁處。本實用新型的有益效果是本實用新型，通過設(shè)置簡單的內(nèi)置旋流器，實現(xiàn)了對物料的均勻分布和緩沖調(diào)節(jié)，同時也避免了壓縮空氣內(nèi)的雜質(zhì)造成的堵塞，實現(xiàn)了噴槍的最優(yōu)化運行。本實用新型，通過上述結(jié)構(gòu)，使噴槍所噴射的霧化液滴流進入熱解爐后，與原有流場和溫度場的契合度更高，在鍋爐負荷變化的情況下，能更好的維持原有流場和溫度場的分布，不造成破壞，具有極廣泛的適應(yīng)性和應(yīng)用性。本實用新型，通過安裝旋流器，減小了噴槍的破壞，降低了更換或修理噴槍引起的費用，延長了定修周期，降低了人工成本，同時也避免了由于小故障引發(fā)大事故的危害。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型的系統(tǒng)斷面結(jié)構(gòu)圖。圖3是本實用新型的系統(tǒng)端面結(jié)構(gòu)圖。[0030]圖4是本實用新型中外環(huán)通道上設(shè)置的旋流器的斷面位置圖。 圖中標(biāo)記說明1一尿素溶液入口，2—壓縮空氣入口，3—旋流器，4一外環(huán)通道，5-中心通道，6-噴嘴，7-縮口管，8-第一直管，9-第二直管，10管道，11-第一通道，12—第二通道，13一擋板。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型進行進一步詳細的說明。實施例1參見
圖1、2和4所示，本實用新型，所示的管道10是有雙層管道構(gòu)成的。所述的雙層管道的內(nèi)層管形成的通道和內(nèi)層管與外層管形成的通道分別為中心通道5和外環(huán)通道4。通過中心通道5連接尿素溶液入口 I和噴嘴6，通過外環(huán)通道4連接壓縮空氣入口 2和噴嘴6。在所述的中心通道5和外環(huán)通道4上分別設(shè)置有旋流器3.并且，在旋流器3入口端的雙層管道上，設(shè)置有> 10倍通道直徑的第一直管8。在旋流器3出口端的雙層管道上，設(shè)置有縮口管7，其錐度在20至40之間。在縮口管7與噴嘴6之間的雙層管道上，設(shè)置有≥6倍通道直徑的第二直管9，其直徑為第一直管8直徑的O. 5倍。所述的雙層管道的內(nèi)層管與外層管間距為1-5mm，其可以根據(jù)實際項目的具體情況略作調(diào)整。所述的噴嘴6至少一個安裝在第二直管9出口端的雙層管道上。本實用新型所述的旋流器3是一種在工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的兩相或多相分離、混合設(shè)備。當(dāng)物料以一定壓力從旋流器周邊切向進入旋流器內(nèi)部后，會形成強烈的三維橢圓型強旋轉(zhuǎn)剪切湍流，在此過程中，物料實現(xiàn)充分的混合和均布。同時由于旋流器3的存在，形成了強烈的旋轉(zhuǎn)流體，增強了沖刷、碰撞效果，在很大程度上也降低了堵塞的可能性。本實用新型，所述的中心通道5和外環(huán)通道4內(nèi)均設(shè)置了旋流器3，旋流器3采用的型式為軸向旋片式。外環(huán)通道4內(nèi)旋流器3的型式略小，呈對稱布置，固定在雙層管道的內(nèi)層管壁內(nèi)側(cè)。主要作用是通過強烈旋流，增強壓縮空氣的剪切效果，并且通過增強的沖刷和碰撞效果，壓縮空氣內(nèi)的雜質(zhì)均可被旋流器3所截獲，并被旋轉(zhuǎn)氣流所帶走進入熱解爐，一方面壓縮空氣得到了進一步的凈化，保證了霧化的效果，另一方面避免了壓縮空氣中所含的油類、顆粒物類雜質(zhì)在噴槍通道內(nèi)造成堵塞，解決了噴槍容易堵塞的難題。本實用新型，所述的中心通道5內(nèi)旋流器3的型式略大，軸向布置，通過旋流器的邊框法蘭固定在雙層管道的外層管壁內(nèi)側(cè)。主要作用是通過旋流作用使得尿素溶液在霧化前保證充分的均勻分布，這樣可以保證霧化時得到均勻分布的液滴粒徑。同時在鍋爐負荷發(fā)生改變時，可以通過旋流器3的旋流作用起到緩沖，使得霧化后尿素霧滴的流動有一個相對緩慢的漸變過程，不對熱解爐內(nèi)的流場和溫度場造成很大的沖擊，消除由于尿素溶液噴射量不穩(wěn)定弓I起的熱解爐內(nèi)結(jié)晶的問題。實施例2參見
圖1、3所示，本實用新型，所示的管道10內(nèi)設(shè)置有過管道直徑的擋板13，其將管道10內(nèi)分為獨立的第一通道11和第二通道12兩個通道。通過第一通道11連接尿素溶液入口1和噴嘴6，通過第二通道12連接壓縮空氣入口 2和噴嘴6。在所述的第一通道11和第二通道12上分別設(shè)置有旋流器3.并且，在旋流器3入口端的管道10上，設(shè)置有> 10倍通道直徑的第一直管8。在旋流器3出口端的管道10上，設(shè)置有縮口管7，其錐度在20至40之間。在縮口管7與噴嘴6之間的管道10上，設(shè)置有> 6倍通道直徑的第二直管9，其直徑為第一直管8直徑的O. 5倍。所述的噴嘴6至少一個安裝在第二直管9出口端的雙層管道上，其可以根據(jù)實際項目的具體情況略作調(diào)整。實施例3參見
圖1、4所示本實用新型，所示的旋流器3使通過旋流器3設(shè)置的邊框法蘭固定在管道10的內(nèi)壁上，其也可通過邊框法蘭固定在管道10的外壁上。且所述的法蘭固定可以為螺栓固定，螺紋固定或卡箍固定等任意一種固定方式。本實用新型，通過設(shè)置簡單的內(nèi)置旋流器3，實現(xiàn)了對物料的均勻分布和緩沖調(diào)節(jié)，使噴槍所噴射的霧化液滴流進入熱解爐后，與原有流場和溫度場的契合度更高，并且減 小了對噴槍的破壞，避免了由于小故障引發(fā)大事故的危害。需要注意的是，上述具體實施例僅僅是示例性的，在本實用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實施例的基礎(chǔ)上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實用新型的目的，并非用于限制本實用新型。本實用新型的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，包括尿素溶液入口( I)，壓縮空氣入口(2)和噴嘴(6)，所述的尿素溶液入口(I)和壓縮空氣入口(2)分別通過管道(10)交會于噴嘴(6)，其特征在于所述的管道(10)上分別設(shè)置有旋流器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，其特征是所述的管道(10)為雙層管道構(gòu)成，雙層管道的內(nèi)層管壁形成的通道為中心通道(5)，雙層管道的內(nèi)層管壁與外層管壁形成的通道為外環(huán)通道(4)； 或者管道(10)交會具體結(jié)構(gòu)為管道(10)內(nèi)設(shè)置有過管道(10)中心線并且兩個端面與管道(10)內(nèi)壁相連接的長條形擋板(13)，管道(10)—側(cè)與擋板(13)形成第一通道(11)，管道另一側(cè)與擋板(13)形成第二通道(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1任意所述的一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，其特征是所述旋流器(3)入口端的管道(10)上設(shè)置有第一直管(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，其特征是所述的第一直管(8)的長度> 10倍通道直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1任意所述的一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，其特征是所述旋流器(3)出口端的雙層管道上設(shè)置有縮口管(7)，旋流器(3)出口端與縮口管(7)的大口相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，其特征是所述的縮口管(7)的錐角的度數(shù)在20至40之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5任意所述的一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，其特征是所述的縮口管(7)與噴嘴(6)之間的雙層管道上設(shè)置有第二直管(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，其特征是所述第二直管(9)的長度> 6倍通道直徑，其直徑<第一直管(8)的直徑的0. 5倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的任意一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，其特征是所述旋流器(3)固定在第一直管(8)的出口端的管壁處。
專利摘要本實用新型的目的是提供一種應(yīng)用于尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)的新型噴槍，使尿素噴槍的霧化更均勻，更穩(wěn)定。其包括尿素溶液入口，壓縮空氣入口和噴嘴，其特征在于尿素溶液入口和壓縮空氣入口分別通過其上設(shè)置有旋流器的管道與噴嘴相連接。通過設(shè)置上述旋流器，實現(xiàn)了對物料的均勻分布和緩沖調(diào)節(jié)，使噴槍所噴射的霧化液滴流進入熱解爐后，與原有流場和溫度場的契合度更高，并且減小了對噴槍的破壞，避免了由于小故障引發(fā)大事故的危害。
文檔編號C01C1/08GK202849078SQ201220487889
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者周燁, 宋紅兵, 彭代軍 申請人:中國大唐集團環(huán)境技術(shù)有限公司