新型脫硝噴嘴底座、多噴嘴脫硝噴槍槍桿及脫硝噴槍的制作方法

本發明涉及廢氣治理設備技術領域，尤其涉及一種新型脫硝噴嘴底座、多噴嘴脫硝噴槍槍桿及脫硝噴槍。

背景技術：

目前熱電廠及垃圾焚燒廠等行業進行生產時需要使用循環流化床鍋爐、燃煤鍋爐和燃氣鍋爐，這些鍋爐排放的煙氣都要進行脫硝處理。在使用小于600MW時的發電燃煤鍋爐特別是煤粉爐時，由于鍋爐尾氣中NO_X的排放量達到400～600mg/nm³甚至更高，使得SNCR(Selective non-catalytic reduction，選擇性非催化還原)無法達到脫硝要求，因此只能使用SCR(Selective Catalytic Reduction，選擇性催化還原法)工藝或者SNCR+SCR聯合工藝。

SNCR+SCR聯合工藝，即前部采用SNCR，后部采用SCR。主要布置方式是在鍋爐煙道后部省煤器之前的折彎角部分，安裝噴槍，噴射尿素溶液或者氨水溶液。在這種工藝中，不需要尿素熱解爐或者液氨蒸發器，直接利用煙氣溫度進行尿素熱解，或者氨水蒸發。使用尿素溶液的，盡量把位置定在950±50℃的溫度范圍內，使用氨水溶液的，盡量定在900±50℃的范圍。一般必須保證有0.5秒以上的反應時間，混合度必須要好。同時要求霧滴霧化好、噴霧均勻、各噴頭流量一致，霧區最大程度的覆蓋煙道截面，使得脫硝效率達到最高，且氨逃逸達到最低。

然而，目前SCR工藝采用的噴槍都是加長的具有多個噴頭的噴槍，即噴頭設置于槍桿上，噴槍槍桿水平方向加長，若干噴頭同時沿著水平方向間隔一定的距離；還原劑在氣液混合本體的尾端進行霧化，然后通過槍桿內腔輸送到各個噴頭的噴嘴處。但是由于噴槍槍桿的加長和噴頭的增多，流體經過槍桿內每一個噴嘴就會有一定的壓力損失，隨著流體在槍體內腔輸送，槍體內的壓力會逐漸降低，流量也隨之減小，氣壓的損失同時會影響霧化效果，從而造成噴槍噴霧的不均勻。這樣就會出現距離氣液混合本體越遠流量越小，霧化效果也越差，使得整個霧區不均勻，從而影響脫硝效果，降低脫硝效率。

技術實現要素：

為克服現有技術中存在的脫硝效果差、脫硝效率低的問題，本發明提供一種新型脫硝噴嘴底座、多噴嘴脫硝噴槍槍桿及脫硝噴槍。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種新型脫硝噴嘴底座，包括噴嘴底座、噴嘴、液體管、進氣口，其中，

所述噴嘴底座內設置有一端開口的空腔；

所述噴嘴密封設置在所述空腔的開口處，所述噴嘴與所述空腔內的空間相連通；

所述液體管貫穿所述噴嘴底座的空腔，且所述液體管與噴嘴底座之間密封連接；

所述液體管位于所述噴嘴底座空腔的外壁上設有通孔，所述通孔與所述噴嘴底座的空腔相連通；

所述噴嘴底座的底端設置有進氣口，所述進氣口與貫穿所述噴嘴底座空腔的液體管的內部空間相連通。

可選地，所述通孔與所述進氣口的軸線設置于同一條直線上。

根據本發明實施例的第二方面，提供了一種多噴嘴脫硝噴槍槍桿，包括若干個所述的噴嘴底座、氣液分配本體、液體管、第一套管，其中，

所述若干個噴嘴底座依次沿水平方向密封連接且內部空間相互連通；

所述氣液分配本體包括還原劑入口和壓縮空氣入口；

所述第一套管設置于所述液體管的外部；

所述還原劑入口通過所述氣液分配本體水平方向上設置的液體流管與所述液體管的左端密封連接且內部空間相互連通；

所述壓縮空氣入口通過所述氣液分配本體水平方向上設置的氣體流管與所述第一套管的左端密封連接且內部空間相互連通。

可選地，所述液體流管設置于氣體流管的上方。

可選地，所述噴嘴底座的數量為3個、4個或者5個。

根據本發明實施例的第二方面，還提供了一種脫硝噴槍，所述脫硝噴槍包括依次設置的氣液分配本體，與所述氣液分配本體水平方向上設置的液體流管密封連接的液體管，設置于所述液體管外側的第一套管，所述液體管上設置有噴嘴底座，所述噴嘴底座上安裝有噴嘴；其中，

所述氣液分配本體水平方向上設置的氣體流管與所述第一套管的左端密封連接且內部空間相互連通；

所述噴嘴底座內設置有一端開口的空腔；

所述噴嘴密封設置在所述空腔的開口處，所述噴嘴內與所述空腔內的空間相連通；

所述液體管貫穿所述噴嘴底座的空腔，且所述液體管與噴嘴底座之間密封連接；

所述液體管位于所述噴嘴底座空腔的外壁上設有通孔，所述通孔與所述噴嘴底座的空腔相連通；

所述噴嘴底座的底端設置有進氣口，所述進氣口與貫穿所述噴嘴底座空腔的液體管的內部空間相連通。

可選地，所述氣液分配本體及所述液體流管、氣體流管的外側設置有第二套管。

可選地，所述第二套管的尾端還連接有第三套管，當噴槍整體在鍋爐上安裝時，可以通過第三套管調整噴槍整體伸入鍋爐內的長度。

可選地，所述第一套管的外部粘接有保護層，所述保護層的厚度為10～20mm，所述保護層選用耐磨防火可塑材料或者碳化硅材料制成。

可選地，所述噴嘴底座與噴嘴通過螺紋密封連接。

本發明提供的技術方案包括以下有益效果：本發明提供的新型脫硝噴槍，使還原劑液體從還原劑入口進入，沿著液體管的內壁流動并從液體管上的通孔噴出，壓縮空氣從壓縮空氣入口進入第一套管，從噴嘴底座底端設置的進氣口噴出，在噴嘴底座的空腔內混合霧化為40～80μm的細小霧滴，再進入噴嘴噴出；本發明將氣體、液體分開輸送，同時將原噴槍的氣液混合設計為每一個噴嘴單獨混合；由于液體管上的通孔內徑和進氣口的通孔內徑都非常小，在噴嘴底座設置為3～5個的情況下，液體從液體管上的通孔噴出，氣體從噴嘴底座底端設置的進氣口噴出，然后在噴嘴底座空腔內進行混合時，整個槍體內的壓力基本保持穩定，從而使得噴槍的每個噴嘴流量一致，流體霧化也很均勻，脫硝效率明顯提高。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發明的原理。

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種新型脫硝噴嘴底座的結構示意圖。

圖2為本發明實施例提供的一種新型脫硝噴槍的結構示意圖。

附圖標記說明：1、噴嘴底座；2、噴嘴；3、液體管；4、進氣口；5、氣液分配本體；6、第一套管；7、第二套管；8、第三套管；9、保護層；3-1、通孔；5-1、還原劑入口；5-2、壓縮空氣入口；5-3、液體流管；5-4、氣體流管。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述；顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

目前的煙氣脫硝工藝包括SNCR和SCR，而鍋爐尾氣中的NO_X較高，SNCR無法達到脫硝要求，因此只能用SCR工藝或者SNCR+SCR聯合工藝。SNCR+SCR聯合工藝，即前部采用SNCR，后部采用SCR：主要布置方式在鍋爐煙道后部省煤器之前的折彎角部分，安裝噴槍，噴射尿素溶液或者氨水溶液。在這種工藝中，不需要尿素熱解爐或者液氨蒸發器，直接利用煙氣溫度進行尿素熱解，或者氨水蒸發。尿素熱解爐或者液氨蒸發器造價非常昂貴，采用這個工藝，既可以降低投資，且催化劑只需要使用一層，維護成本也比較低。為適應SCR工藝要求，在原SNCR工藝中使用的單噴嘴短噴槍的基礎上，開發設計了具有多個噴頭的長噴槍，即噴頭設置于槍桿上，噴槍槍桿水平方向加長，若干噴頭同時沿著水平方向間隔一定的距離；該噴槍沿用了原噴槍的后端混合結構原理，由于噴槍的加長和噴頭的增多，槍桿內的氣液混合體每經過一個噴嘴就會有一定的壓力損失，所以噴槍上的每一個噴嘴的噴霧壓力都不相等，每一個噴嘴的流量就不一樣，特別是氣壓的損失還會影響到霧化的不一致，從而造成噴槍噴霧的不均勻性，從而降低脫硫效率。

本發明將原槍桿的單管輸送設計為，還原劑液體從還原劑入口5-1進入，沿著液體管3的內壁流動并從液體管3上的通孔3-1噴出，壓縮空氣從壓縮空氣入口5-2進入第一套管6，從噴嘴底座1底端設置的進氣口4噴出，在噴嘴底座1的空腔內混合霧化為40～80μm的細小霧滴，再進入噴嘴2噴出；本發明將氣體、液體分開輸送，同時將原噴槍的氣液混合設計為每一個噴嘴單獨混合；由于液體管3上的通孔3-1內徑和進氣口4的通孔內徑都非常小，在噴嘴底座1設置為3～5個的情況下，液體從液體管3上的通孔3-1噴出，氣體從噴嘴底座1底端設置的進氣口4噴出，然后在噴嘴底座1的空腔內進行混合時，整個槍體內的壓力基本保持穩定，從而使得噴槍的每個噴嘴流量一致，流體霧化也很均勻，脫硝效率明顯提高。

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1：

圖1是本發明實施例示出的一種新型脫硝噴嘴底座的結構示意圖，包括噴嘴底座1、噴嘴2、液體管3、進氣口4，其中，

所述噴嘴底座1內設置有一端開口的空腔；

所述噴嘴2密封設置在所述空腔的開口處，所述噴嘴2內的通孔與所述空腔內的空間相連通；

所述液體管3貫穿所述噴嘴底座1的空腔，且所述液體管3與噴嘴底座1之間密封連接；

所述液體管3位于所述噴嘴底座1空腔的外壁上設有通孔3-1，所述通孔3-1與所述噴嘴底座1的空腔相連通；

所述噴嘴底座1的底端設置有進氣口4，所述進氣口4與貫穿所述噴嘴底座1空腔的液體管3的內部空間相連通。

優選地，所述通孔3-1與所述進氣口4的軸線設置于同一條直線上；由于液體管3內的液體還原劑不是純液體，里面可能摻雜結晶物質，可以將通孔3-1和噴嘴2內通孔的軸線設置在同一直線上，如果位于上部的液體管3發生堵塞，可對噴嘴2進行拆卸，對堵塞部位即通孔3-1進行處理，方便維護。

優選地，所述噴嘴底座1與噴嘴2通過螺紋密封連接，拆卸方便，可根據生產工藝要求更換噴嘴2。

本發明具體的工作原理如下：液體通路可描述為：液體還原劑從液體管3進入，從液體管3上的通孔3-1噴出；氣體通路可描述為：壓縮空氣從噴嘴底座1底端設置的進氣口4噴出進入噴嘴底座1的空腔；混合通路可描述為：液體還原劑經液體管3上的通孔3-1噴出和從進氣口4噴出的氣體在噴嘴底座1的空腔內混合，霧化為40～80μm的細小霧滴，進入噴嘴2噴出。

此外，每個噴嘴的流量、霧化粒徑的大小，是由液體管3上的通孔3-1的內徑、進氣口4的內徑和噴嘴2的規格三個參數共同決定的，所以噴嘴底座1及噴嘴2可根據脫硝工藝的要求單獨設計，具有很強的靈活性和實用性。

實施例2：

圖2是本發明提供的一種脫硝噴槍的結構示意圖，包括一種多噴嘴脫硝噴槍槍桿，所述脫硝噴槍槍桿包括若干個如實施例1所述的噴嘴底座1、氣液分配本體5、液體管3、第一套管6，其中，

所述若干個噴嘴底座1依次沿水平方向密封連接且內部空間相互連通；

所述氣液分配本體5包括還原劑入口5-1和壓縮空氣入口5-2；

所述第一套管6設置于所述液體管3的外部；

所述還原劑入口5-1通過所述氣液分配本體5水平方向上設置的液體流管5-3與所述液體管3的左端密封連接且內部空間相互連通；

所述壓縮空氣入口5-2通過所述氣液分配本體5水平方向上設置的氣體流管5-4與所述第一套管6的左端密封連接且內部空間相互連通。

優選地，所述液體流管5-3設置于氣體流管5-4的上方。

優選地，所述噴嘴底座1的數量為3個、4個或者5個。

實施例3：

圖2是本發明提供的一種脫硝噴槍的結構示意圖，所述脫硝噴槍包括依次設置的氣液分配本體5，與所述氣液分配本體5水平方向上設置的液體流管5-3密封連接的液體管3，設置于所述液體管3外側的第一套管6，所述液體管3上設置有噴嘴底座1，所述噴嘴底座1上安裝有噴嘴2；其中，

所述氣液分配本體5水平方向上設置的氣體流管5-4與所述第一套管6的左端密封連接且內部空間相互連通；

所述噴嘴底座1內設置有一端開口的空腔；

所述噴嘴2密封設置在所述空腔的開口處，所述噴嘴2與所述空腔內的空間相連通；

所述液體管3貫穿所述噴嘴底座1的空腔，且所述液體管3與噴嘴底座1之間密封連接；

所述液體管3位于所述噴嘴底座1空腔的外壁上設有通孔3-1，所述通孔3-1與所述噴嘴底座1的空腔相連通；

所述噴嘴底座1的底端設置有進氣口4，所述進氣口4與貫穿所述噴嘴底座1空腔的液體管3的內部空間相連通。

優選地，所述氣液分配本體5及所述液體流管5-3、氣體流管5-4的外側設置有第二套管7，有效地保護了噴槍該部分不受碰撞及損壞，同時增加了噴槍別的美觀感。

優選地，所述第二套管7的尾端還連接有第三套管8，當噴槍整體在鍋爐上安裝時，可以通過第三套管8調整噴槍整體伸入鍋爐內的長度。

優選地，所述第一套管6的外部粘接有保護層9，所述保護層9的厚度為10～20mm，所述保護層9選用耐磨防火可塑材料或者碳化硅材料制成，該材料耐高溫、耐腐蝕、耐磨損，有效地保護了噴槍在爐膛內不受腐蝕和磨損，并延長了噴槍的適用壽命。此外，該脫硝噴槍，不需要設計空氣冷卻和循環水冷卻，不但簡化了噴槍結構，而且節省了能源消耗，為用戶節約了大量的設備投資，同時縮小了設備的運行成本。

優選地，所述噴嘴底座1與噴嘴2通過螺紋密封連接，拆卸方便，可根據生產工藝要求更換噴嘴2。

優選地，所述第一套管6、第二套管7、第三套管8的軸線位于同一條直線上。

該脫硝噴槍，安裝噴嘴2的型號及數量為：TXCPQⅡ-3(三個噴嘴)、TXCPQⅡ-4(四個噴嘴)、TXCPQⅡ-5(五個噴嘴)三個系列，每個系列按照安裝噴嘴2的流量和噴霧形式分為十個規格。例如，TXCPQⅡ-3系列有TXCPQⅡ-3/F20(其中，F為扇形噴霧，20表示單個噴嘴的流量20升/時)、TXCPQⅡ-3/F40、TXCPQⅡ-3/F60、TXCPQⅡ-3/F90、TXCPQⅡ-3/F150五個規格；TXCPQⅡ-3系列還有TXCPQⅡ-3/S20(S為實心錐形噴霧，20表示單個噴嘴的流量20升/時)、TXCPQⅡ-3/S40、TXCPQⅡ-3/S60、TXCPQⅡ-3/S90、TXCPQⅡ-3/S150五個規格。

該脫硝噴槍，具體在使用時，噴槍整體的安裝位置可以根據實際的脫硝工藝要求進行調整，噴嘴2的數量、噴嘴2的流量以及噴嘴2的形式可以根據鍋爐規格進行選取，還原劑可以是尿素溶液或氨水溶液，液體還原劑從還原劑入口5-1以0.3MPa的壓力進入氣液分配本體5的內腔，并沿著液體管3的內壁流動并從液體管3上的通孔3-1噴出至噴嘴底座1的空腔；壓縮空氣以0.3～0.4MPa從壓縮空氣入口5-2進入氣液分配本體5的內腔，并沿著氣體流管5-4進入第一套管6依次至各噴嘴底座1，再從噴嘴底座1底端設置的進氣口4噴出；然后，液體還原劑和壓縮空氣在噴嘴底座1的空腔內混合霧化為40～80μm的細小霧滴，再進入噴嘴2噴出。

本發明將氣體、液體分開輸送，同時將原噴槍的氣液混合設計為每一個噴嘴單獨混合；由于液體管3上的通孔3-1內徑和進氣口4的通孔內徑都非常小，在噴嘴底座1設置為3～5個的情況下，液體從液體管3上的通孔3-1噴出，氣體從噴嘴底座1底端設置的進氣口4噴出，然后在噴嘴底座1的空腔內進行混合時，整個槍體內的壓力基本保持穩定，從而使得噴槍的每個噴嘴流量一致，流體霧化也很均勻，脫硝效率明顯提高。

此外，由于第一套管6兼有輸送壓縮空氣的功能，且液體管3設置于第一套管6的內部，液體管3與第一套管6同軸套裝的設計，最大程度地減小了噴槍外徑，并提高了噴槍整體的抗彎強度，有效地縮小了脫硝噴槍槍桿整體的直徑，適應于各種鍋爐上的安裝。同時，液體流管5-3、氣體流管5-4與氣液分配本體5、第一套管6均為焊接連接，噴嘴底座1和液體管3也采用焊接連接，使得所述脫硝噴槍整體形成一個高強度的噴槍體。

需要說明的是，諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本發明的具體實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

應當理解的是，本發明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發明的范圍僅由所附的權利要求來限制。