述雾化气体管路2之间的缝隙22 (该缝隙为雾化气体的通 道）中，并分别与还原剂液体管路1的外壁和雾化气体管路2的内壁连接，均可以采用螺纹 连接，以方便安装与拆卸。
[0032] 所述雾化室3 (雾化管道）的入口 31与所述雾化气体管路2的设置雾化气体喷嘴 结构件4的一端的端口连通。具体地，雾化管道3的入口端开设内螺纹，与雾化气体管路2 外壁上开设的配合的外螺纹连接即可，以方便安装与拆卸。
[0033] 在使用过程中，所述雾化室3的部分需要伸入高温炉膛，而雾化室3是双流体雾化 喷枪的关键部件，使压缩气体与还原剂液体充分接触，其不宜经常更换。即使在雾化室3的 外壁上采取涂覆耐高温材料层等措施，提高其耐高温氧化性能，但是其保护效果仍有限，仍 然需要定期更换。因此，本发明中采用的优化的技术方案是，在雾化室3的外部增设一隔热 管路5,避免雾化室3暴露于高温炉膛内的同时进行隔热，防止因高温而出现老化、腐蚀等 现象，同时避免还原剂因高温结晶堵塞喷嘴。所述隔热管路5套设在所述雾化室3的外部； 所述隔热管路5的内壁与所述雾化室3的外壁之间形成隔热空间。所述隔热介质进入隔热 空间内，围绕所述雾化室的外壁流动，实现对雾化室的隔热。具体地，当雾化室3为雾化管 道3时，所述隔热管路5采用内径比雾化管道3的外径略大的管道即可。在隔热管道5的 侧壁上开设隔热介质入口 51，隔热管道5的一端作为连接端口 52,另一端作为隔热介质出 口 53即可。所述连接端口 52与所述雾化室3的入口端的外壁通过法兰6固定连接，所述 隔热介质出口 53位于所述雾化室3的喷射口 32处，且所述隔热介质出口 53与所述雾化 室3的喷射口 43同轴设置。为了更好地保护雾化室3,将所述隔热介质出口 53的端面延伸 超出所述雾化室3的喷射口 32。具体地，所述隔热介质出口的端面延伸超出所述雾化室的 喷射口 2-8_。优选地，5_。所述隔热介质采用压缩空气即可。
[0034] 本发明中，所述还原剂液体管路1、雾化气体管路2和雾化气体喷嘴结构件4采用 普通的耐腐蚀的金属材料加工即可，如316L不锈钢。在增设隔热管路5的技术方案中，雾 化管道3也采用普通的耐腐蚀的金属材料加工即可，如316L不锈钢；此时只需要隔热管路 5的外壁部分需采用耐高温、耐腐蚀、抗氧化的哈氏合金材料。或者在其外壁上采取涂覆耐 尚温材料层等措施，提尚耐尚温性能。
[0035] 本发明还提供了双流体雾化喷枪的一套具体结构参数：
[0036] 所述还原剂液体管路1的内径为8-20mm，外径为25mm。还原剂液体管路1的液体 出口处的内径为3. 2mm，液体出口处的管壁大于2. 5mm〇
[0037] 所述雾化气体管路2的最小内径为26mm，压缩气体管路的间隙为最小1mm。
[0038] 所述雾化气体喷嘴结构件4上的通气孔41均匀分布，为6-8个，通气孔的直径优 选为为2_。其数量还可以根据实际情况进行调整。
[0039] 所述雾化室3 (雾化管道）的长度为120mm。所述喷射口表面为弧状结构，中间圆 孔直径大于4_。雾化室3 (雾化管道）采用与雾化气体管路2相同尺寸的管道。
[0040] 所述隔热管路外壁的末端伸出喷枪出口 5mm。所述隔热管路的内径大于雾化室 3 (雾化管道）的外径，并保证所述喷枪外径最小为40mm即可。
[0041] 当然，本发明的双流体喷枪的结构参数不限于上述记载的内容，依据还原剂液体 流量、炉膛大小、炉墙厚度和工艺等实际情况设定即可。
[0042] 本发明的双流体喷枪的工作原理如下：
[0043] 本发明的双流体雾化喷枪在工作时，还原剂液体管路1的液体入口 11通过升压泵 连接盛有氨水、尿素或其它铵盐等还原剂溶液的容器，还原剂液体经过升压泵加压，在喷枪 液体入口 11处达到0. 35-0. 45MPa。雾化气体管路2的雾化气体入口 21通过与废热蒸汽管 道或空气压缩机/压缩空气管道连接，将温度为200-300°C、压力为0. 4-0. 5MPa的蒸汽或者 0. 4-0. 5MPa的压缩空气压入气体管。还原剂液体在雾化室3的入口 31端首先被压缩雾化 气体破碎成粗液滴，并在有一定空间的雾化室3内完成气-液两相的充分混合，最后通过喷 射口 32实现液滴的二次雾化，使还原剂液体雾化为平均粒径在80-120 μ m的细小液滴；喷 枪的喷射静态距离可达到3. 5-4. 0m，喷射角度可达到35-45°。
[0044] 下面通过具体试验，证明本发明的双流体雾化喷枪的雾化效果。
[0045] 试验 1
[0046] 利用5%的尿素溶液作为脱硝还原剂进行实验，通过调整压缩雾化空气压力、还原 剂液体压力，还原剂液体流量，对本发明的喷枪进行参数测试。压缩雾化空气压力、还原剂 液体压力，还原剂液体流量的参数如下表1所示。
[0047] 表 1
[0048]
[0049]
[0050] 在上述表1所记载的参数范围内，本发明的双流体雾化喷枪在在喷射口 200mm处 液体的平均粒径在85-100 μ m，喷射角度为35°，喷枪的喷射静态距离可达到3. 8m。
[0051] 试验 2
[0052] 利用废氨水在2500t/d的水泥回转窑上进行烟气脱硝实验，分解炉喷射点处的 温度为910°C。双流体雾化喷枪工作条件为：还原剂液体压力为0. 4MPa、压缩空气压力为 0. 45MPa时，还原剂液体流量为400L/h ;本发明的双流体雾化喷枪在出口 400mm处液体的平 均粒径在100 μ m，喷射角度为40°，喷枪的喷射静态距离可达到3. 5m。
[0053] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 双流体雾化喷枪，其特征在于：包括还原剂液体管路、雾化气体管路、雾化室和雾化 气体喷嘴结构件，所述还原剂液体管路的一端为液体出口，另一端为液体入口；所述雾化气 体管路的侧壁上开设雾化气体入口；所述雾化室开设入口和喷射口；所述雾化气体喷嘴结 构件上开设通气孔；所述还原剂液体管路套设在雾化气体管路内部，与所述还原剂液体管 路的液体入口端同侧的所述雾化气体管路的端口与所述还原剂液体管路的外壁密封连接； 所述雾化气体喷嘴结构件设置在靠近所述还原剂液体管路的液体出口端的所述还原剂液 体管路和所述雾化气体管路之间的缝隙中，并分别与还原剂液体管路的外壁和雾化气体管 路的内壁连接；所述雾化室的入口与所述雾化气体管路的设置雾化气体喷嘴结构件的一端 的端口连通。2. 根据权利要求1所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：还包括隔热管路，所述隔热 管路套设在所述雾化室的外部；所述隔热管路的内壁与所述雾化室的外壁之间形成隔热空 间。3. 根据权利要求2所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：所述隔热管路具有连接端口、 隔热介质入口和隔热介质出口，所述连接端口与所述雾化室的入口端的外壁连接，所述隔 热介质出口位于所述雾化室的喷射口处，且所述隔热介质出口与所述雾化室的喷射口同轴 设置。4. 根据权利要求3所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：所述隔热介质出口的端面延 伸超出所述雾化室的喷射口。5. 根据权利要求4所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：所述隔热介质出口的端面延 伸超出所述雾化室的喷射口 2-8mm。6. 根据权利要求4所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：所述隔热介质出口的端面延 伸超出所述雾化室的喷射口 5mm。7. 根据权利要求1至6之一所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：所述还原剂液体管 路的液体出口为锥形液体出口。8. 根据权利要求7所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：所述雾化气体喷嘴结构件上 开设的通气孔的方向与所述锥形液体出口的侧壁平行。9. 根据权利要求1至6之一所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：所述雾化室的喷射 口所在的端面为弧状结构，在中间开设圆孔作为喷射口。10. 根据权利要求1至6之一所述的双流体雾化喷枪，其特征在于：控制所述还原剂液 体管路的液体入口压力为0. 35-0. 45MPa，雾化气体管路的雾化气体入口的压缩空气压力为 0? 40-0. 50MPa，隔热介质入口的压缩空气压力为0? 40-0. 50MPa。
【专利摘要】本发明提供了双流体雾化喷枪，包括还原剂液体管路、雾化气体管路、雾化室和雾化气体喷嘴结构件，所述还原剂液体管路套设在雾化气体管路内部；所述雾化气体喷嘴结构件设置在靠近所述还原剂液体管路的液体出口端的所述还原剂液体管路和所述雾化气体管路之间的缝隙中；所述雾化室的入口与所述雾化气体管路的设置雾化气体喷嘴结构件的一端的端口连通。进一步地，在所述雾化室的外部增设了隔热管路，所述隔热管路的内壁与所述雾化室的外壁之间形成隔热空间。结构简单、造价低、无易耗品；安装、拆卸非常方便；工作稳定、不容易堵塞；采用雾化-混合-二级雾化的方法，雾化效果好。可用于锅炉、水泥窑、烧结机等烟气脱硝还原剂。
【IPC分类】B05B7/04
【公开号】CN104888990
【申请号】CN201510232685
【发明人】王凡, 朱金伟, 田刚, 张凡, 刘宇, 李忠, 苗杰, 李兆佳, 王强
【申请人】中国环境科学研究院, 北京中环新锐环保技术有限公司, 青海省环境科学研究设计院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月8日