一种摆动式喷枪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种摆动式喷枪，其包括：一第一管道，其具有一喷射风入口和一喷射风出口；一第二管道，其套设于所述第一管道内，第二管道与第一管道共轴设置，第二管道上设有一气体入口和一气体出口；一第三管道，其套设于第二管道内，第三管道与第二管道共轴设置，第三管道上具有一入口和一喷口，喷射风出口和气体出口均设于喷口附近；一箱体，其上开设有一孔洞，箱体的孔洞处还设有铰接座，第一管道通过该孔洞穿设于箱体内，并通过铰接座与箱体铰接；一驱动元件，其与第一管道连接，以带动第一管道、第二管道和第三管道绕着铰接座的铰接轴在箱体内上下摆动，铰接轴的轴向方向与各管道的轴向方向垂直。
【专利说明】一种摆动式喷枪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种喷射装置，尤其涉及一种喷枪。
【背景技术】
[0002]随着《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的颁布，我国对燃煤产生的氮氧化物(NOx)的排放要求更加严格。对于烟气脱硝技术而言，SNCR (选择性非催化还原)由于造价低、施工周期短、无二次污染等优点，被广泛应用于热力电厂以及水泥行业等烟气脱硝。
[0003]SNCR是指在无催化剂的作用下时，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般采用炉内喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原NOx。还原剂只和烟气中的NOx反应，一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为SNCR法。由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850-1200°C的区域，迅速热分解成NH3，与烟气中的NOx反应生成N2和水。
[0004]对于SNCR脱硝系统，喷入部位的温度、还原剂与烟气混合效果的好坏是决定SNCR脱硝效率的重要因素。不合适的反应环境一方面使还原NO的反应不充分，造成氨逃逸，另一方面炉内未参加反应的还原剂会被氧化成NO。
[0005]喷枪作为还原剂喷射装置，是脱硝系统的重要组成部分，其结构性能直接影响脱硝效率的高低。现有的SNCR脱硝系统主要存在以下问题:
[0006](I)还原剂雾化效果不佳，与烟气混合不均匀，导致脱硝效率低；
[0007](2) SNCR脱硝工艺的最佳反应温度区间为850_1200°C，喷枪一经安装后不能根据锅炉负荷(环境温度)自动调整喷入的位置，只能通过不同高度布置的喷枪切换使用来适应反应温度，会产生较大的温度断面。
[0008]因此提高喷枪的性能对于烟气脱硝具有重要意义。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的是提供一种摆动式喷枪，该摆动式喷枪不但能与普通型三轴共射式喷枪一样保证良好的还原剂雾化效果，有效促进还原剂与烟气的均匀混合，同时喷枪能够根据锅炉负荷(炉内的温度环境)自动调整喷枪的喷射角度，使喷入的还原剂进入最佳的反应温度窗口，确保能够获得高效的脱硝效率。
[0010]根据上述实用新型目的，本实用新型提出了一种摆动式喷枪，其包括:
[0011]—第一管道，其具有一喷射风入口和一喷射风出口 ；
[0012]一第二管道，其套设于所述第一管道内，所述第二管道与第一管道共轴设置，所述第二管道上设有一气体入口和一气体出口；
[0013]一第三管道，其套设于所述第二管道内，所述第三管道与第二管道共轴设置，所述第三管道上具有一入口和一喷口，所述喷射风出口和气体出口均设于所述喷口附近；[0014]一箱体，其上开设有一孔洞，所述箱体的孔洞处还设有铰接座，所述第一管道通过该孔洞穿设于箱体内，并通过所述铰接座与箱体铰接；
[0015]一驱动元件，其与所述第一管道连接，以带动第一管道、第二管道和第三管道绕着铰接座的铰接轴在箱体内上下摆动，所述铰接轴的轴向方向与各管道的轴向方向垂直。
[0016]本实用新型所述的摆动式喷枪可用于SNCR脱硝系统。下面以用于SNCR脱硝系统为例介绍本实用新型所述的摆动式喷枪的工作原理和实施效果。本实用新型所述的摆动式喷枪应用于SNCR脱硝系统时，其安装在炉膛上，工作时，还原剂经第三管道的入口进入第三管道，在第三管道的喷口处雾化到一定颗粒度；压缩空气由第二管道的气体入口进入第二管道，在第二管道的气体出口处将雾化的还原剂颗粒进一步破碎，提升还原剂雾化效果；高能混合喷射风从第一管道的喷射风入口进入第一管道，从第一管道的喷射风出口喷射出，其可将雾化的还原剂推射到炉膛内预想达到的空间。高能混合喷射风引自外部单独设置的高能混合喷射风风机，具有强大的流量和风速，能更好的把还原剂推入到炉膛深处，并起强烈的混合扰动作用，从而更有效促进还原剂与烟气的均匀混合，有利于氨与NOx反应，提高脱硝效率，同时起到冷却喷枪和清洁喷嘴的作用，控制反应环境温度，有效防止喷枪在高温环境中被烧毁，并防止喷嘴被还原剂堵塞。箱体可安装在炉膛上，并通过铰接座连接第一管道，起到支撑第一管道的作用。驱动元件与第一管道连接，通过驱动第一管道绕着铰接座的铰接轴在箱体内上下摆动来调整摆动式喷枪的喷射角度，从而使得本实用新型所述的摆动式喷枪喷射范围更大。
[0017]进一步地，在本实用新型所述的摆动式喷枪中，第三管道与第二管道之间连接有一螺栓，以调节第三管道与第二管道在其轴向方向上的相对位置。
[0018]螺栓的连接方式的设计需满足可使得所述第三管道与第二管道在其轴向方向上能相对移动，可以保证所述喷嘴的进出深度可调，并且具有一定的密封性能。例如，螺栓内部中空以密封地固定套设在第三管道上，螺栓外部与第二管道内部以密封螺纹连接。
[0019]进一步地，在本实用新型所述的摆动式喷枪中，所述喷口处连接有一喷嘴，该喷嘴与第三管道可拆卸地连接。
[0020]优选地，在本实用新型所述的摆动式喷枪中，所述喷嘴与第三管道螺纹连接。喷嘴与第三管道采用螺纹连接，使得喷嘴更换更加方便。
[0021]更进一步地，在本实用新型所述的摆动式喷枪中，所述喷嘴具有扇形扩口。喷嘴上设有扇形括口，可以起到喷射导向的作用，确保所使用的还原剂的均匀分布和充分混合。
[0022]进一步地，在本实用新型所述的摆动式喷枪中，所述第一管道的喷射风入口处具有一倾斜的入口支管。
[0023]优选地，在本实用新型所述的摆动式喷枪中，所述入口支管与第一管道的轴向方向之间的锐角夹角为15° -45°。
[0024]上述方案中，喷射风入口根据阻力最小原则设计，其内部结构平滑过渡，可减少阻力；喷射风入口倾角在15° -45°，优选35° ;喷射风出口风速在60m/s到120m/s之间。
[0025]进一步地，在本实用新型所述的摆动式喷枪中，所述入口支管的入口处设有一连接法兰。该法兰可以用于连接外部单独设置的高能混合喷射风风机的送风管道。
[0026]进一步地，在本实用新型所述的摆动式喷枪中，所述驱动元件包括一设于箱体外的推杆，其一端与所述第一管道铰接，其另一端与一固定支架铰接。[0027]本实用新型提供的摆动式喷枪，能提升还原剂雾化效果，有效促进还原剂与烟气的均匀混合，从而提高脱硝效率，同时起到冷却喷枪和清洁喷嘴的作用，能有效防止喷枪在高温环境中被烧毁和喷嘴被还原剂堵塞，并且由于具有摆动喷射角度功能，使得喷射范围更大。
[0028]【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型所述的摆动式喷枪在一种实施方式下的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]图1示意了本实用新型所述的摆动式喷枪在一种实施方式下的结构。
[0031]如图1所不,本实施例的摆动式喷枪包括:第一管道I，其具有喷射风入口 A和喷射风出口 A’ ;第二管道2，其套设于第一管道I内，第二管道2与第一管道I共轴设置，第二管道2上设有气体入口 B和气体出口 B’ ；第三管道3，其套设于第二管道内，第三管道3与第二管道2共轴设置，第三管道3上具有入口 C和喷口 C’，喷射风出口 A’和气体出口 B’均设于喷口 C’附近；箱体5，其上开设有一孔洞E，箱体5的孔洞E处设有铰接座6，第一管道I通过该孔洞E穿设于箱体5内，并通过铰接座6与箱体5铰接，铰接座6的铰接轴的轴向方向与各管道的轴向方向垂直；设于箱体外的可伸缩的推杆7，其一端与第一管道I铰接，其另一端与固定支架8铰接。
[0032]请继续参阅图1，在本实施例中，第三管道3与第二管道2之间连接有螺栓4，螺栓4内部中空并焊接固定在第三管道3上，外部与第二管道2内部以密封螺纹连接，使得第三管道3在第二管道2中在连接处可密封压缩空气的前提下进出深度可调。在本实施例中，第三管道3的喷口 C’处螺纹连接有喷嘴9。喷嘴9具有扇形扩口 D，起到喷射导向的作用，确保所使用的还原剂的均匀分布和充分混合。第一管道I的喷射风入口 A处焊接有与第一管道I的轴向方向之间的锐角夹角为35°的入口支管10，入口支管10的入口 F处固定焊接有一法兰11，用于连接来自外部单独设置的高能混合喷射风风机的送风管道。本实施例的摆动式喷枪使用时，通过箱体5固定在炉膛上。第一管道1、第二管道2以及第三管道3左端内部不导通，是同时喷射的。
[0033]本实施例的摆动式喷枪在用于SNCR脱硝系统时，其通过箱体5安装在炉膛上，工作时，还原剂经第三管道3的入口 C进入第三管道3，在第三管道3的喷口 C’处雾化到一定颗粒度；压缩空气由第二管道2的气体入口 B进入第二管道2，在第二管道2的气体出口B’处将雾化的还原剂颗粒进一步破碎，提升还原剂雾化效果；高能混合喷射风通过入口支管10进入第一管道1，从第一管道I的喷射风出口 C’喷射出，其可将雾化的还原剂推射到炉膛内预想达到的空间。高能混合喷射风引自外部单独设置的高能混合喷射风风机，具有强大的流量和风速，能更好的把还原剂推入到炉膛深处，并起强烈的混合扰动作用，从而更有效促进还原剂与烟气的均匀混合，有利于氨与NOx反应，提高脱硝效率，同时起到冷却喷枪和清洁喷嘴的作用，控制反应环境温度，有效防止喷枪在高温环境中被烧毁。本实施例通过推杆7驱动第一管道I绕着铰接座6的铰接轴在箱体5内上下摆动来调整摆动式喷枪的喷射角度，从而使得本实施例的摆动式喷枪喷射范围更大。
[0034]本实施例中的摆动式喷枪，能提升还原剂雾化效果，有效促进还原剂与烟气的均匀混合，从而提高脱硝效率，其能有效防止喷枪在高温环境中被烧毁和喷嘴被还原剂堵塞，并且由于具有摆动喷射角度功能，使得喷射范围更大，还原剂覆盖范围更大，脱硝效率更高。
[0035]要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种摆动式喷枪，其特征在于，包括: 一第一管道，其具有一喷射风入口和一喷射风出口 ； 一第二管道，其套设于所述第一管道内，所述第二管道与第一管道共轴设置，所述第二管道上设有一气体入口和一气体出口； 一第三管道，其套设于所述第二管道内，所述第三管道与第二管道共轴设置，所述第三管道上具有一入口和一喷口，所述喷射风出口和气体出口均设于所述喷口附近； 一箱体，其上开设有一孔洞，所述箱体的孔洞处还设有铰接座，所述第一管道通过该孔洞穿设于箱体内，并通过所述铰接座与箱体铰接； 一驱动元件，其与所述第一管道连接，以带动第一管道、第二管道和第三管道绕着铰接座的铰接轴在箱体内上下摆动，所述铰接轴的轴向方向与各管道的轴向方向垂直。
2.如权利要求1所述的摆动式喷枪，其特征在于:所述第三管道与第二管道之间连接有一螺栓，以调节第三管道与第二管道在其轴向方向上的相对位置。
3.如权利要求1所述的摆动式喷枪，其特征在于:所述喷口处连接有一喷嘴，该喷嘴与第三管道可拆卸地连接。
4.如权利要求3所述的摆动式喷枪，其特征在于:所述喷嘴与第三管道螺纹连接。
5.如权利要求3所述的摆动式喷枪，其特征在于:所述喷嘴具有扇形扩口。
6.如权利要求1所述的摆动式喷枪，其特征在于:所述第一管道的喷射风入口处具有一倾斜的入口支管。
7.如权利要求6所述的摆动式喷枪，其特征在于:所述入口支管与第一管道的轴向方向之间的锐角夹角为15° -45°。
8.如权利要求6所述的摆动式喷枪，其特征在于:所述入口支管的入口处设有一连接法兰。
9.如权利要求1所述的摆动式喷枪，其特征在于，所述驱动元件包括一设于箱体外的推杆，其一端与所述第一管道铰接，其另一端与一固定支架铰接。
【文档编号】B01D53/56GK203663697SQ201420010992
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】张宝源, 梁志祥 申请人:上海卫源节能环保科技有限公司