專利名稱：一種用于sncr法脫硝的還原劑噴嘴的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煙氣凈化脫硝裝備，特別是一種用于SNCR法脫除煙氣中NOx的噴 射還原劑的噴嘴。
背景技術：
目前，人們為了凈化煙氣中NOX，實現脫硝排放所采取的措施主要分有兩種燃燒控
制和燃燒后控制。其中，燃燒后控制消除煙氣中NOx的方法又以選擇性催化還原法(SCR) 和選擇性非催化還原法(SNCR)在工業生產中得到較為廣泛的應用。SCR與SNCR法都 是以NHx為還原劑噴入反應爐內有"選擇性"的在催化劑或無催化劑的作用下，與煙氣中 的NOx反應，生成無毒無污染的氮氣(N2)和水(H20)。反應公式如下
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<formula>formula see original document page 3</formula> 在SCR法中，催化劑費用通常占到SCR系統初始投資的一半左右，且催化劑在使用 過程中會因中毒、磨蝕失效等原因而需更換，因而存在著運行費用高、設備投資大的缺點。 而SNCR法是將含有NHx基的還原劑(如氨、尿素)噴入反應爐中，在溫度為800 1100 'C的區域，還原劑迅速分解成NH3，與煙氣中的NOx進行反應生成N2。化學機理研究表 明在混合良好的情況下，氨和尿素等氮還原劑和NOx的反應在0.3秒內基本達到平衡， 反應脫硝率大于90%。因此對于實際應用來說，SNCR法屬于快反應，其反應的制約因素 在于混合的好壞和快慢。目前，從工程應用SNCR法的情況來看，多數采用氣力霧化噴射 裝備，如噴槍和墻式噴嘴；噴槍直接插入反應爐內，可達爐膛長度的一半左右，將氮還原 劑直接送入爐內，但需配備水冷、自動機械回撤、轉動除灰、高溫恒濕、斷水警報等配套 設備，使得費用上升、且維護困難。墻式噴嘴雖結構簡單，操作和維護方便，不容易損壞，
但是噴霧液滴難以深入到爐內。上述兩種裝備所采用噴嘴的噴出口均為嗽叭狀，從而使得 噴出的還原劑霧滴形狀通常為實心圓錐形，在向低溫和高溫區方向穿透時，霧滴分布不均， 射程短，脫硝效率低；同時，噴嘴還存在著易堵塞、噴射射流的動量不足，噴霧穿透力不 強和混合不均的現象。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足之處，提供一種用于SNCR法 脫硝的還原劑噴嘴，其結構合理，可使還原劑在爐內穿透時溫度區間窄，穿透性能好，射 程遠，并能有效地控制還原劑的霧化顆粒的粒度和霧化液滴蒸發時間，還原劑與煙氣中的 NOx的混合均勻，提高煙氣脫硝的效率。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是包括主管、副管、卡套、液流管和噴嘴， 卡套及副管通過螺紋相連形成相對密閉的空間，主管的前端裝有噴嘴，且置于副管內，噴 嘴的前端與卡套相接觸；主管的后端與帶有壓力表的液流管I相通連；副管與帶有壓力表 的液流管II相通連；在噴嘴上設有沿主管軸向貫通的混合孔，并開設有若干個連通混合孔 及副管的支孔；在混合孔出液口處的噴嘴及卡套上開設有橄欖形噴出口。
上述噴出口的中心寬度與混合孔的出液口直徑的比例為1: 1 1. 15;混合孔出液口的
直徑與噴出口的長度的比例為1: 2.5 3.5;噴出口的中心深度與混合孔的出液口直徑的 比例為2 2.5: 1。
上述支孔和混合孔均為錐形，其進液口與出液口的直徑比為1: 1.1 1.2。
本發明所述的噴嘴的噴出口形狀為橄欖形，其工作機理是液膜破碎法，射流被噴嘴出 口機械的整形為窄的液膜而射出。液膜受到不穩定的表面波作用，在邊緣處剝離出寬度為 表面波半波長的絲、帶，這些絲帶很快在表面張力的作用下收縮成球形，出現液滴的破碎。 在加入了霧化空氣以后，霧化空氣和液體在噴嘴內進行兩相擴散和動量交換。噴出后氣流 不但對液膜直接沖擊，而且兩相的速度差大，表面剪切、摩擦引起的液膜表面失穩更促進
了液膜的進一歩破碎。因此，經過噴嘴的噴出的液滴霧化粒度為50-300um， 一部分速度 高的直徑大的液滴集中在噴嘴的中心位置，以50m/s的噴射速度抵達反應爐的爐膛深處； 另一部分直徑小的液滴分散在噴嘴周圍，以較低的速度在噴入點及爐膛壁面附近就可以充 分地與煙氣混合反應。
本發明的有益效果在于其結構合理，可使還原劑在爐內穿透時溫度區間窄，穿透
性能好，射程遠，并能有效地控制還原劑的霧化顆粒的粒度和霧化液滴蒸發時間，還原
劑與煙氣中的NOx的混合均勻，提高煙氣脫硝的效率。


圖1為本發明實施例的結構示意圖2為圖1的A-A剖視圖； 圖3為圖2的A向視圖。
圖中l為噴嘴、2為卡套、3為副管、4為主管、5為液流管I、 6為液流管n、 7 為壓力表、8為混合孔、9為支孔、IO為噴出口。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明
本發明包括主管4、副管3、卡套2、液流管I5、液流管II6和噴嘴1，卡套2及副管 3通過螺紋相連形成相對密閉的空間，主管4的前端裝有噴嘴1，且置于副管3內，噴嘴l 的前端與卡套2相接觸；主管4的后端與帶有壓力表7的液流管15相通連；副管3與帶 有壓力表7的液流管116相通連；在噴嘴1上設有沿主管4軸向貫通的混合孔8，該混合 孔8呈錐形，其進液口和出液口的直徑分別為2.8和3.2皿；在噴嘴l上還開設有四干個 連通混合孔8及副管3的支孔9，該支孔9也呈錐形，其進液口和出液口的直徑分別為2.8 和3.2mm。在混合孔8出液口處的噴嘴1和卡套2上開設有橄欖形噴出口 10。所述的噴 出口 10的中心寬度為2.8mm，與混合孔10的出液口直徑的比例為1: 1.15;噴出口 10
的長度為9.6mm，與混合孔8的出液口直徑的比例為3:1;噴出口 10的中心深度為6. 4mm， 與混合孔8的出液口直徑的比例為2: 1;噴出口 10兩側窄端以半徑為1. 5-1. 6mra小圓弧 過渡。
工作時，若干個本發明均勻地安裝于反應爐內壁上，液流管15、 116與外設的供液和 供氣站相連。液體的催化劑和壓縮空氣分別從液流管15、 116進入主管4和副管3內，主 管4中液氣壓力為0.3Mpa的壓力進入混合孔8中，而副管3中的液氣則以0.25Mpa的壓 力進入混合孔內，進行兩相擴散和動量交換，并由于橄欖形噴出口 10寬度小于混合孔8 的直徑，不能完全覆蓋混合孔8，而橄欖形噴出口 10的長度大于混合孔8出液口的直徑， 壓力液氣經過橄欖形噴出口的整流能形成較好的扇形噴霧，加大射流中心流量，增加穿透 動量，增加中心噴霧液滴的粒度，形成了橢圓球狀的噴射流進入爐膛。此外，混合孔8及 支孔9的錐形設計，消除了阻塞現象，并可允許最大的液體流通過。
通過實驗測得本發明噴嘴，在0.3Mpa的壓力下，最遠噴射距離在6m以上，霧化 粒度當液流量達到200kg/h時為100um左右。并且，噴霧中心液滴霧化粒度大、兩側 液滴粒度小，具有大顆粒液滴的穿透距離大、蒸發慢和小顆粒液滴混合均勻、蒸發快的 特點，達到了近壁面和爐膛中心區域都能做到較好的氮還原劑分布效果，形成理想的 SNCR催化劑噴嘴霧化效果形式。
權利要求
1.一種用于SNCR法脫硝的還原劑噴嘴，包括主管、副管、卡套、液流管和噴嘴，卡套及副管通過螺紋相連形成相對密閉的空間，主管的前端裝有噴嘴，且置于副管內，噴嘴的前端與卡套相接觸；主管的后端與帶有壓力表的液流管I相通連；副管與帶有壓力表的液流管II相通連；在噴嘴上設有沿主管軸向貫通的混合孔，并開設有若干個連通混合孔及副管的支孔；其特征在于在混合孔出液口處的噴嘴及卡套上開設有橄欖形噴出口。
2、 根據權利要求1所述的一種用于SNCR法脫硝的還原劑噴嘴，其特征在于上述噴 出口的中心寬度與混合孔的出液口直徑的比例為1: 1 1. 15;混合孔出液口的直徑與噴出 口的長度的比例為1:2. 5 3. 5;噴出口的中心深度與混合孔的出液口直徑的比例為2 2. 5:1。
3、 根據權利要求1所述的一種用于SNCR法脫硝的還原劑噴嘴，其特征在于上述支孔和混合孔均為錐形，其進液口與出液口的直徑比為1: 1.1 1.2。
全文摘要
本發明提供一種用于SNCR法脫硝的還原劑噴嘴。其包括主管、副管、卡套、液流管和噴嘴，卡套及副管通過螺紋相連形成相對密閉的空間，主管的前端裝有噴嘴，且置于副管內，噴嘴的前端與卡套相接觸；主管的后端與帶有壓力表的液流管I相通連；副管與帶有壓力表的液流管II相通連；在噴嘴上設有沿主管軸向貫通的混合孔，并開設有若干個連通混合孔及副管的支孔；在混合孔出液口處的噴嘴及卡套上開設有橄欖形噴出口。本發明結構合理，可使還原劑在爐內穿透時，溫度區間窄，穿透性能好，射程遠，并能有效地控制還原劑的霧化顆粒的粒度和霧化液滴蒸發時間，還原劑與煙氣中的NOx的混合均勻，提高煙氣脫硝的效率。
文檔編號B01D53/56GK101371969SQ200810156399
公開日2009年2月25日 申請日期2008年10月9日 優先權日2008年10月9日
發明者何美華, 俞進旺, 宋正華, 楊正平, 袁海燕, 陳開明 申請人:江蘇中科節能環保技術有限公司