本實用新型涉及煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

選擇性非催化還原(SNCR)脫硝工藝是世界公認(rèn)的高溫?zé)煔饷撓醭墒旒夹g(shù)，近年從國外引入國內(nèi)，在電廠鍋爐，水泥廠等高溫?zé)煔饷撓豕こ讨幸褟V泛應(yīng)用。其技術(shù)關(guān)鍵是在鍋爐(窯爐)爐壁的特定位置裝設(shè)噴槍，將脫硝還原劑噴入爐膛與煙氣中氮氧化物(NO和NO₂)進(jìn)行選擇性非催化還原反應(yīng)，將NO和NO₂轉(zhuǎn)化成N₂和H₂O。該反應(yīng)的決定因素一是溫度，只有在850℃-1200℃溫度區(qū)間內(nèi)該反應(yīng)才能進(jìn)行；二是混合效果，混合效果越好，脫硝效率越高。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般都是使用墻式噴槍，在爐壁上開孔預(yù)埋鋼套管，噴射還原劑的噴槍通過套管插入爐膛。這種裝置在尺寸較小的爐膛或窯爐上有很好的混合和霧化效果，脫硝效率高。但由于噴射距離受到限制，在大尺寸的爐膛上就存在不足，如電廠的300MW及以上鍋爐脫硝，其爐膛尺寸都是十幾米到幾十米，墻式噴槍難以保證爐膛中心部位的混合效果，致使部分煙氣接觸不到還原劑，脫硝效率達(dá)不到要求?，F(xiàn)在國家在電力行業(yè)實行超低排放，原來單用SCR脫硝系統(tǒng)的鍋爐均難達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，須加裝SNCR脫硝系統(tǒng)。而電力行業(yè)鍋爐爐膛尺寸均較大，急需一種能覆蓋整個爐膛斷面的噴射霧化系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景技術(shù)中提到的不足和缺陷，提供一種覆蓋面積廣、脫硝效率高的用于煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為：

一種用于煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)，包括安裝于鍋爐的爐壁上的夾套管以及穿設(shè)于所述夾套管內(nèi)并伸入所述鍋爐的爐膛內(nèi)的噴槍，所述噴槍包括噴槍頭和噴槍管，所述噴槍頭上設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口和還原劑進(jìn)口，所述夾套管為多個，多個所述夾套管安裝在所述爐壁的不同高度處，每個夾套管內(nèi)均安裝有所述噴槍，所述噴槍管伸入鍋爐的爐膛內(nèi)，噴槍管上沿噴槍管的徑向和軸向設(shè)置有多個噴嘴。

作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

優(yōu)選的，所述噴槍可在所述夾套管內(nèi)伸縮和旋轉(zhuǎn)，所述噴槍頭上連接有一驅(qū)動所述噴槍沿所述夾套管伸入或縮回的噴槍伸縮機構(gòu)。

更優(yōu)選的，所述噴槍伸縮機構(gòu)包括由電機驅(qū)動的噴槍伸縮軌道，所述噴槍伸縮軌道上開設(shè)有卡槽，所述噴槍頭上設(shè)置有與所述卡槽相匹配的將所述噴槍頭與所述噴槍伸縮軌道進(jìn)行連接的連接座。

優(yōu)選的，所述噴嘴的噴孔呈圓柱形，或者呈錐角為30°-60°的錐形，且錐口朝外設(shè)置。

優(yōu)選的，所述夾套管的管壁為中空結(jié)構(gòu)，夾套管伸入爐膛的一端開設(shè)有與所述夾套管的管壁內(nèi)腔連通的用于對所述噴槍管進(jìn)行吹掃的吹掃孔，所述夾套管伸出爐膛的一端設(shè)置有與所述夾套管的管壁內(nèi)腔連通的吹掃氣進(jìn)口。

更優(yōu)選的，所述夾套管伸入爐膛的一端開設(shè)有多個所述吹掃孔，多個所述吹掃孔沿所述夾套管環(huán)向均布設(shè)置。

更優(yōu)選的，所述吹掃孔與所述夾套管的軸線呈40°-50°角朝向所述爐膛內(nèi)設(shè)置。

更優(yōu)選的，所述噴槍管的管壁為中空結(jié)構(gòu)，所述噴槍管伸出所述鍋爐的爐壁的一端設(shè)置有與所述噴槍管的管壁內(nèi)腔連通的冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

(1)在爐壁的不同高度處安裝多個夾套管，在每個夾套管中安裝噴槍，并在噴槍管上沿噴槍管的徑向和軸向設(shè)置多個噴嘴，聯(lián)網(wǎng)組成網(wǎng)格狀的噴射系統(tǒng)。該網(wǎng)格噴射系統(tǒng)噴射覆蓋范圍廣，可實現(xiàn)整個爐膛斷面的全覆蓋，有效提高還原劑與煙氣的混合程度，提高脫硝效率。

(2)本實用新型的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)可根據(jù)爐膛的尺寸和單個噴嘴的噴射面積確定組成網(wǎng)格噴射系統(tǒng)的噴槍數(shù)量和布置、以及單根噴槍的噴嘴數(shù)量和間距，可根據(jù)不同爐型的實際情況進(jìn)行調(diào)整，使用靈活。

(3)本實用新型的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中噴槍可在夾套管內(nèi)伸縮和旋轉(zhuǎn)，可根據(jù)不同鍋爐的實際情況調(diào)整伸入爐膛的噴槍管的長度，同時方便將噴槍取出進(jìn)行檢修，并可調(diào)節(jié)噴嘴的噴孔朝向，進(jìn)而對還原劑的噴射方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高了使用的靈活性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中單根噴槍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中噴孔為圓柱形時噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中噴孔為錐形且錐角為30°時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中噴孔為錐形且錐角為45°時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中噴孔為錐形且錐角為60°時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實用新型煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中夾套管上吹掃孔的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明：

1、爐壁；2、夾套管；3、噴槍；4、爐膛；5、噴槍伸縮軌道；21、吹掃孔；22、吹掃氣進(jìn)口；31、噴槍頭；32、噴槍管；33、壓縮空氣進(jìn)口；34、還原劑進(jìn)口；35、噴嘴；36、連接座；37、冷卻水進(jìn)口；38、冷卻水出口。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實施例對本實用新型作更全面、細(xì)致地描述，但本實用新型的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實施例。

需要特別說明的是，當(dāng)某一元件被描述為“固定于、固接于、連接于或連通于”另一元件上時，它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上，也可以是通過其他中間連接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。

除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本實用新型的保護(hù)范圍。

實施例

一種本實用新型的用于煙氣脫硝的網(wǎng)格噴射系統(tǒng)，該網(wǎng)格噴射系統(tǒng)主要應(yīng)用于大型電站的鍋爐上，主要解決在大型電站鍋爐采用SNCR脫硝技術(shù)時，由于鍋爐的爐膛空間尺寸大而造成的脫硝還原劑與煙氣混合不充分，進(jìn)而導(dǎo)致SNCR脫硝效率低的問題。該網(wǎng)格噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。由圖1和圖2可見，其主要包括安裝于鍋爐的爐壁1上的夾套管2和噴槍3。噴槍3穿設(shè)在夾套管2內(nèi)。噴槍3包括噴槍頭31和噴槍管32，該噴槍管32伸入鍋爐的爐膛4內(nèi)。噴槍頭31上設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口33和還原劑進(jìn)口34。該網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中包含多個夾套管2，該多個夾套管2安裝在爐壁1的不同高度處，每個夾套管2內(nèi)均安裝有噴槍3，噴槍管32上沿噴槍管32的徑向和軸向設(shè)置有多個噴嘴35。從壓縮空氣進(jìn)口33和還原劑進(jìn)口34分別向噴槍管32內(nèi)通入壓縮空氣和還原劑(如氨氣、氨水和尿素溶液)，進(jìn)行雙流體霧化噴射。還原劑從多個噴嘴35噴出，通過沿爐壁1的不同高度處設(shè)置的多個噴槍3以及噴槍3上沿徑向和軸向設(shè)置有多個噴嘴35，構(gòu)建成網(wǎng)格狀的還原劑噴射系統(tǒng)，實現(xiàn)對鍋爐爐膛4的各個部位進(jìn)行噴射還原劑，提高還原劑噴射的覆蓋范圍，進(jìn)而提高還原劑和煙氣的混合效果，提高脫硝效率。采用壓縮空氣輔助霧化的雙流體霧化方式，選定氣液二相流體的流量、壓力，據(jù)此控制噴射液滴的大小和噴射速率可使還原劑噴射達(dá)到爐膛4的不同部位，以適應(yīng)不同負(fù)荷情況下與全部煙氣充分混合。根據(jù)爐膛4的尺寸確定所需噴槍3的數(shù)量和布置方式，以及單根噴槍3的噴嘴35數(shù)量和間距，以提高該網(wǎng)格噴射系統(tǒng)的適用范圍，使用更加靈活。

該網(wǎng)格噴射系統(tǒng)中的噴槍3不僅可以采用與夾套管2固定的安裝方式，也可以采用可伸縮及旋轉(zhuǎn)的活動安裝方式。當(dāng)采用活動安裝方式時，噴槍3可在夾套管2內(nèi)伸縮和旋轉(zhuǎn)，噴槍頭31上連接有一個驅(qū)動該噴槍3沿夾套管2伸入或縮回的噴槍伸縮機構(gòu)。將噴槍3設(shè)置為可在夾套管2內(nèi)伸縮和旋轉(zhuǎn)，當(dāng)噴槍3出現(xiàn)故障時，通過噴槍伸縮機構(gòu)驅(qū)動噴槍3縮回，即可將噴槍3取出進(jìn)行檢修。通過噴槍伸縮機構(gòu)還可根據(jù)實際需要對伸入鍋爐爐膛4內(nèi)的噴槍管32的長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。該噴槍頭31可在360°范圍內(nèi)在夾套管2中任意旋轉(zhuǎn)安裝，以調(diào)節(jié)噴嘴35的噴孔朝向，進(jìn)而對還原劑的噴射方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，使用更加靈活。

該噴槍伸縮機構(gòu)包括由電機驅(qū)動的噴槍伸縮軌道5。該噴槍伸縮軌道5上開設(shè)有卡槽，噴槍頭31上設(shè)置有與該卡槽相匹配的用于將噴槍頭31與噴槍伸縮軌道5進(jìn)行連接的連接座36。將噴槍3的噴槍頭31通過連接座36固定連接在噴槍伸縮軌道5上的卡槽中，然后通過電機驅(qū)動噴槍伸縮軌道5，即可實現(xiàn)噴槍頭31的伸入或縮回。

如圖3至圖6所示，本實施例中，噴嘴35的噴孔的形狀可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。噴孔的形狀優(yōu)選采用呈圓柱形，或者呈錐角為30°-60°的錐形，且錐口朝外設(shè)置，可達(dá)到不同的覆蓋范圍和噴距。如圖2所示，夾套管2的管壁為中空結(jié)構(gòu)，夾套管2伸入爐膛4的一端開設(shè)有與夾套管2的管壁內(nèi)腔連通的對噴槍管32進(jìn)行吹掃的吹掃孔21。夾套管2伸出爐膛4的一端設(shè)置有與夾套管2的管壁內(nèi)腔連通的吹掃氣進(jìn)口22。該夾套管2不僅可以起到固定和保護(hù)噴槍的作用，而且，從吹掃孔21引入高壓氣體對噴槍3進(jìn)行吹掃，可保證噴槍3縮回順暢。該吹掃用高壓氣體可采用過熱蒸汽或壓縮空氣。使用時，也可在需要時或每隔一定時間將噴槍3縮回退出一次定期進(jìn)行吹掃，以防止噴槍管32上集灰結(jié)焦。另外，還可對噴槍管32采用表面處理，防止噴槍管32結(jié)焦和過度磨損。

如圖2和圖7所示，作為優(yōu)選，在夾套管2伸入爐膛4的一端開設(shè)多個吹掃孔21，并且，將多個吹掃孔21沿夾套管2環(huán)向均布設(shè)置，以進(jìn)一步提高吹掃效果。此外，優(yōu)選將吹掃孔21與夾套管2的軸線呈40°-50°角朝向爐膛4內(nèi)設(shè)置(圖7中α)，更優(yōu)選為45°。更進(jìn)一步地提高吹掃效果，較少噴槍管32上的集灰結(jié)焦。

本實施例中，噴槍管32的管壁為中空結(jié)構(gòu)，噴槍管32伸出鍋爐的爐壁1的一端設(shè)置有與噴槍管32的管壁內(nèi)腔連通的冷卻水進(jìn)口37和冷卻水出口38。從冷卻水進(jìn)口37通入冷卻水即可對噴槍管32進(jìn)行冷卻。該該噴槍管32采用夾套水冷卻方式，可避免噴槍管32被鍋爐爐膛4內(nèi)的高溫?zé)龎?。噴?5采用可拆卸安裝方式(如螺紋連接)，方便在噴嘴35磨損后進(jìn)行更換。

當(dāng)噴槍3采用與夾套管2可伸縮活動的安裝方式時，該網(wǎng)格噴射系統(tǒng)的工作原理如下：

(1)根據(jù)鍋爐規(guī)模和爐膛4的尺寸確定霧化噴嘴35的數(shù)量和位置以及噴槍3的數(shù)量和位置，通過管道和控制閥門向所有噴槍3供應(yīng)壓縮空氣、還原劑、冷卻水和吹掃用氣。

(2)投運時，先開啟噴槍3的冷卻水進(jìn)口37和冷卻水出口38閥門，然后啟動噴槍伸縮機構(gòu)，將噴槍3伸入爐膛4內(nèi)。全部到位后，按先后順序開啟壓縮空氣進(jìn)口33和還原劑進(jìn)口34閥門，還原劑在壓縮空氣輔助霧化下均勻噴入爐膛4內(nèi)，實現(xiàn)脫硝功能。

(3)根據(jù)鍋爐負(fù)荷和爐內(nèi)溫度分布情況，可選擇性投用不同高度的噴槍3。也可視需要對噴槍3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，讓還原劑霧化噴射流朝向左右二邊或是上下方向，或換用不同開口角度的噴嘴35，以達(dá)到最佳的霧化和混合效果，實現(xiàn)最高脫硝效率。

(4)停用時，先關(guān)閉還原劑控制閥，再關(guān)壓縮空氣閥門，同時打開吹掃孔21，退出噴槍3。退到位后關(guān)閉冷卻水進(jìn)口37和冷卻水出口38閥門，短時或臨時退出噴槍3可不關(guān)冷卻水。

當(dāng)噴槍3采用與夾套管2固定的安裝方式時，該網(wǎng)格噴射系統(tǒng)的工作原理如下：

(1)根據(jù)鍋爐規(guī)模和爐膛4的尺寸確定霧化噴嘴35的數(shù)量和位置以及噴槍3的數(shù)量和位置，噴槍3的兩端均固定于鍋爐的爐壁1上。通過管道和控制閥門向所有噴槍3供應(yīng)壓縮空氣、還原劑、冷卻水。

(2)鍋爐啟動前先開啟所有噴槍3的冷卻水進(jìn)口37、冷卻水出口38、壓縮空氣進(jìn)口33和還原劑進(jìn)口34閥門。

(3)投運時，直接開啟還原劑進(jìn)口34閥門，還原劑在壓縮空氣輔助霧化下均勻噴入爐膛4內(nèi)，實現(xiàn)脫硝功能。

(4)根據(jù)鍋爐負(fù)荷和爐內(nèi)溫度分布情況，可選擇性投用不同高度的噴槍3。也可視需要改變噴嘴35的安裝方向，或換用不同開口角度的噴嘴35，以達(dá)到最佳的霧化和混合效果，實現(xiàn)最高脫硝效率。

(5)停用時，先關(guān)閉還原劑控制閥，停爐后再關(guān)閉壓縮空氣進(jìn)口33、冷卻水進(jìn)口37和冷卻水出口38閥門，短時或臨時停用而不停爐時，不能關(guān)壓縮空氣和冷卻水。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。