一种液体还原剂蒸发系统及使用其的锅炉烟气脱硝系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液体还原剂蒸发系统，并涉及使用该液体原还剂蒸发系统的锅炉烟气脱硝系统，属于烟气脱硝领域。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，氮氧化物(NOx)污染物的排放量迅速增加，严重污染了生态环境，已成为制约经济发展的重要因素之一，其中燃煤锅炉因其排放量大且相对集中、较其他分散源容易控制，成为控制氮氧化物(NO X)的首选目标。
[0003]当前烟气脱硝技术主要有催化还原法(SCR)、选择性催化还原法(SNCR)以及混合法(SCR/SNCR)。选择性催化还原法(SCR)脱硝技术以其脱除效率高，还原剂用量少，适应当前环保要求而得到脱销行业高度重视和广泛的应用。其是指在催化剂和氧气存在的条件下，在较低的温度范围(300-420°C)内，还原剂有选择性地将烟气中的氮氧化物(NOx)还原生成氮气(N2)和水(H2O)来减少氮氧化物(NOx)排放的技术。其采用的还原剂主要有尿素、液氨和氨水三种。
[0004]随着我国对NOx排放指标标准的修订，传统燃煤机组面临着脱硝改造，为此如何在现有技术的基础上提高锅炉烟气脱硝效果成为降低改建成本的首选方案。中国专利文献CN202061539U公开了一种锅炉烟气脱硝系统，其包括位于锅炉外的氨基物质溶液制备系统，与所述氨基物质溶液制备系统连接的位于锅炉外的氨基物质溶液供给及控制装置，以及位于锅炉转向室内的氨基物质喷射器组，所述氨基物质溶液供给及控制装置之间通过氨基物质溶液输送管道连接，所述氨基物质溶液喷射器组布置在烟气温度为300-700 °C的锅炉转向室内，从上述氨基物质溶液喷射器组喷出的氨基物质液滴与高温烟气混合，被加热并分解成氨气，从而与烟气中氮氧化物发生反应。在上述系统中由于向锅炉烟道内喷射的是液态还原剂，其与烟气发生反应前首先需要热解，当锅炉内喷射大量的液态还原剂时，没有及时被烟气热解的液体直接喷射在锅炉烟道壁面上，长此以往容易腐蚀壁面。
【发明内容】
[0005]本实用新型解决的技术问题是现有脱硝系统中向锅炉内喷射液态形式的还原剂，容易腐蚀锅炉壁面的问题，进而提供一种液体还原剂蒸发系统，使其以气体形式进入锅炉烟道，并进一步提供一种使用上述液体还原剂蒸发系统的脱硝系统。
[0006]为此，本申请采取的技术方案为，
[0007]—种液体还原剂蒸发系统，包括蒸发器，所述蒸发器包括蒸发器本体，所述蒸发器本体上部设置有热气进口，所述蒸发器本体下部设置有还原气出口，所述蒸发器本体中部设置有液体还原剂进口；
[0008]所述蒸发器本体由上而下依此包括热气扩散段、热气分配段、气化段和还原气收集段，所述热气进口设置在所述热气扩散段上方，所述还原气出口设置在所述还原气收集段下方，所述液体还原剂进口设置于气化段上。
[0009]上述液体还原剂蒸发系统，还包括液体还原剂输入管路和与所述输入管路相连接的液体喷枪，所述液体还原剂输入管路穿过所述液体还原剂进口，为设置于所述气化段内部的液体喷枪输送液体，并由所述液体喷枪喷射入气化段内部；电厂的热一次风或热二次风由所述热气进口进入所述气化段内部。
[0010]本实用新型还公开了一种锅炉烟气脱硝系统，包括上述任一液体还原剂蒸发系统，与所述还原气出口相连接的还原剂喷射器，和沿所述烟气流动方向依次设置于锅炉烟道内的混合器、导流板、整流格栅和SCR催化剂，所述还原剂喷射器设置在所述混合器前方的锅炉尾部烟道内或转向室内。
[0011]上述锅炉烟气脱硝系统中，所述还原剂喷射器为炉内脱硝喷氨格栅，其包括还原剂输送结构和还原剂喷射结构，所述还原剂输送结构包括与所述喷射主管相连通的若干喷射支管，所述喷射支管的侧壁上设置有若干喷射孔，若干所述喷射孔沿所述喷射支管的轴向分布，与所述喷射孔正对的喷射支管的侧壁上还设置有引流板，所述引流板与所述喷射支管的外周壁相切设置，且所述引流板的长度方向沿所述喷射支管的轴向延伸。
[0012]上述锅炉烟气脱硝系统中，所述喷射主管与所述喷射支管垂直设置，且所述引流板与所述喷射主管的中轴线平行；所述喷射支管对称地分布在所述喷射主管两侧形成一喷射组，沿所述喷射主管的轴向间隔设置有若干喷射组；
[0013]所述喷射支管的外径不大于所述喷射主管的外径，所述喷射支管远离所述喷射主管的一端封闭。
[0014]上述锅炉烟气脱硝系统中，所述还原剂输送结构还包括与所述喷射主管相连通的连通管，所述喷射主管沿所述连通管的轴向并列设置；所述还原剂输送结构还包括与所述连通管相连通的流量控制管，所述流量控制管上设置有流量控制阀。
[0015]所述还原剂输送结构还包括炉外主管，所述流量控制管的一端与所述连通管相连通，其另一端与所述炉外主管相连通，所述流量控制管沿所述炉外主管的轴向并列设置。
[0016]上述锅炉烟气脱硝系统中，所述喷射主管、所述喷射支管、引流板、连通管设置在锅炉内部，所述炉外主管和流量控制阀设置在锅炉外部，所述流量控制管贯穿锅壁其一部分位于锅炉内部，另一部分在锅炉外部；所述烟气流动方向垂直于所述引流板，且锅炉内的烟气先与所述引流板远离所述喷射支管的一侧相接触再与所述喷射孔喷出的还原剂相混入口 O
[0017]作为可替换的实施方式，上述锅炉烟气脱硝系统中，所述还原剂喷射器为喷氨格栅，其包括还原剂输送结构和还原剂喷射结构，所述还原剂输送结构包括与所述喷射母管相连通的若干喷射子管，所述喷射子管还连接有若干转向管，所述转向管的末端连接有喷嘴。优选地，所述喷射子管的一端与所述喷射母管相连接；所述转向管并列设置多个，并通过连接管与所述喷射子管另一端连接，且所述喷射母管与所述转向管垂直设置。优选地，所述转向管、喷嘴、连接管设置在锅炉内部，所述喷射子管贯穿锅壁其一部分位于锅炉内部，另一部分在锅炉外部，喷射母管设置在锅炉外部；所述喷嘴平行于锅炉内烟气流动方向或与其成30-75°夹角。
[0018]与现有技术相比，本申请具有如下优点，
[0019](I)本实用新型利用液体还原剂蒸发系统在将还原剂喷入锅炉烟道内部前，将液体还原剂进行气化，一方面避免了液体喷射到壁面造成的腐蚀，另一方面气气混合促进了还原剂与烟气的混合程度。
[0020](2)本实用新型的炉内脱硝喷氨格栅，包括还原剂输送结构和还原剂喷射结构，所述还原剂输送结构包括与所述喷射主管相连通的若干喷射支管，所述喷射支管的侧壁上设置有喷射孔，所述喷射孔沿所述喷射支管的轴向设置，与所述喷射孔正对的喷射支管的侧壁上还设置有引流板，所述引流板与所述喷射支管的外周壁相切设置，并沿所述喷射支管的轴向延伸。在安装于锅炉内使用时，在所述喷射孔正对的喷射支管的侧壁上设置引流板，使得喷射支管的迎风面为引流板，其烟气会在引流板的下侧形成涡流，促进还原剂与烟气的混合，提高还原剂与烟气混合的均匀性，确保脱硝效果。不需增加混合元件即可以满足锅炉尾部催化剂的入口流场指标要求。
[0021](3)本实用新型的喷氨格栅，所述喷嘴平行于锅炉内烟气流动方向或与其成30-75°夹角，从而使喷出的还原剂顺着烟气的流动方向或与其成30-75°夹角，确保混合的均匀性。
【附图说明】
[0022]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0023]图1本实用新型的液体还原剂蒸发系统；
[0024]图2本实用新型使用液体还原剂蒸发系统的一种锅炉烟气脱硝系统；
[0025]图3本实用新型使用液体还原剂蒸发系统的另一种锅炉烟气脱硝系统；
[0026]图4本实用新型炉内脱硝喷氨格栅(10)的结构示意图；
[0027]图5图4中A的局部放大图；
[0028]图6图5的剖视图；
[0029]图7本实用新型喷氨格栅(30)的结构示意图。
[0030]其中，附图标记表示为，
[0031]21-热气进口，22-热气扩散段，23-热气分配段，24-气化段，25-还原气收集段，26-还原气出口，27-液体喷枪，28-液体还原剂输入管路，30-喷氨格栅，31-喷射母管，32-喷射子管，33-转向管，34-喷嘴，35-连接管，41-炉膛，42-转向室，44-锅炉受热面，45-尾部烟道，46-混合器，47-导流板，48-整流格栅，49-SCR催化剂，1-喷射主管，2-喷射支管，3-喷射孔，4-引流板，5-连通管，6-流量控制管，61-流量控制阀，7-炉外主管，8-锅炉烟道壁，9-烟道，10-炉内脱硝喷氨格栅。
【具体实施方式】
[0032]如图1所示，一种液体还原剂蒸发系统，包括蒸发器，所述蒸发器包括蒸发器本体，所述蒸发器本体上部设置有热气进口 21，所述蒸发器本体下部设置有还原气出口 26，所述蒸发器本体中部设置有液体还原剂进口 ；所述蒸发器本体由上而下依此包括热气扩散段22、热气分配段23、气化段24和还原气收集段25，所述热气进口 21设置在所述热气扩散段22上方，所述还原气出口 26设置在所述还原气收集段25下方，所述液体还原剂进口设置于气化段24上。
[0033]在上述实施方式的基础上，所述液体还原剂蒸发系统，还包括液体还原剂输入管路28和与所述输入管路28相连接的液体喷枪27，所述液体还原剂输入管路28穿过所述液体还原剂进口，为设置于所述气化段内部的液体喷枪27输送液体，并由所述液体喷枪27喷射入气化段24内部；电厂的热一次风或热二次风由所述热气进口 21进入所述气化段24内部，利用自身热量将所述液体喷枪中喷出的液滴进行气化。
[0034]本实用新型还提供了一种锅炉烟气脱硝系统，包括上述任一结构的液体还原剂蒸发系统，与所述还原气出口 26相连接的还原剂喷射器，和沿所述烟气流动方向依次设置于锅炉烟道内的混合器46、导流板47、整流格栅48和SCR催化剂49，所述还原剂喷射器设置在所述混合器前方的锅炉尾部烟道43内(如图3所示)或转向室42内(如图2所示)。
[0035]在上述实施方式的基础上，所述的锅炉烟气脱硝系统中，所述还原剂喷射器