一种SNCR系统自带喷射器锅炉的制作方法

本发明涉及一种烟气处理锅炉，特别是一种SNCR系统中的自带喷射器的烟气处理锅炉。

背景技术：

选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，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选择性非催化还原法（SNCR）；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 850~1100°C的区域，迅速热分解成 NH3，与烟气中的NOx反应生成N2和水。

SNCR系统中，还原剂与烟气的混合采用喷射器，常用的喷射器一般涉及有墙式和枪式两种类型。墙式喷射器在特定部位插入锅炉内墙，一般每个喷射部位设置一个喷嘴。墙式喷嘴一般应用于短程喷射就能使反应剂与烟气达到均匀混合的小型锅炉和尿素SNCR系统。由于墙式喷嘴不直接暴露于高温烟气中，其使用寿命要比喷枪式长。枪式喷射器由一根细管和喷嘴组成，可将其从炉墙深入到烟流中。喷枪一般应用于烟气与反应剂难于混合的氨喷SNCR系统和大容量锅炉。在某些设计中喷枪可延伸到锅炉整个断面。喷枪可按单个喷嘴或多个喷嘴设计。后者的设计较为复杂,因此,要比单个喷嘴的喷枪和墙式喷嘴价格贵些。因喷射器忍受着高温和烟气的冲击。易遭受侵蚀、腐蚀和结构破坏，因此，喷射器一般用不锈钢制造，且设计成可更换。除此以外，喷射器常用空气、蒸汽和水进行冷却。为使喷射器最少地暴露于高温烟气中,因此喷枪式喷射器和一些墙式喷嘴也被设计成了可伸缩的机构形式，当遇到锅炉启动、停运、季节性运行或一些其他原因SNCR需停运时,可将喷射器退出运行，然而可伸缩机构一般采用气压和液压控制，由于该控制机构对设备要求较高，因此会增加喷射器的使用成本，且该控制机构也容易出现故障，从而影响整个系统的工作效率。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种SNCR系统自带喷射器锅炉，其结构简单，将喷射器与锅炉一体化可拆分设计，能有效的降低喷射器的腐蚀和机构破坏，延长喷射器的使用寿命，同时保证了与烟气的混合吸收。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种SNCR系统自带喷射器锅炉，包括锅炉和喷射器组；所述锅炉上设有若干连接槽口；所述喷射器组由若干喷射器组成；所述喷射器通过相应的连接槽口沿锅炉壁围设在锅炉上。

由于采用上述结构，若干喷射器直接与锅炉连接，通过连接槽口内置在锅炉壁上，避免了喷射器的喷射口直接与烟气接触，有效的减少了腐蚀性溶液与喷射器的接触面积，避免了喷射器的结构损坏和腐蚀；该自带喷射器锅炉通过喷射器组形成的喷射网，提高了烟气的吸收率，使得烟气充分被吸收进行脱硝处理，提高了脱硝效率。

本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉，所述连接槽口至少设有两组，且位于锅炉不同的横截面上；所述连接槽口平行设置，且相邻横截面上的连接槽口交错设置。

由于采用上述结构，各个连接槽口的位置决定了各个喷射器与锅炉的连接位置，通过连接槽口的交错分层的设计，当喷射器喷出混合液后，喷射也在各个位置的喷射器作用下形成了还原剂混合液网，保证了与烟气的充分接触，将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水，实现充分的还原反应，达到良好的脱硫效果。

本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉，所述连接槽口为U型通槽，靠近锅炉内侧的一端的弧形开口；所述连接槽口的另一端上设有密封装置。

由于采用上述结构，连接槽口的结构形状对喷射器起到了一定的保护作用，避免了喷射器完全暴露在锅炉内直接与烟气接触，从而被硝酸等酸性混合物腐蚀，而连接槽口的另一端上设有密封装置，保证了整个锅炉反应的气密性，避免烟气泄露造成污染。

本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉，所述喷射器包括加压源进口、还原剂进口、混合区、喉管和扩散区；所述加压源进口水平设置，并连接至还原剂进口；所述还原剂进口与加压源进口成90°夹角设置；所述还原剂进口后依次连接有混合区、喉管和扩散区；所述扩散区连接至喷射口。

由于采用上述结构，喷射器的结构形式，在很大程度上保证了还原剂液滴的粒径和喷射速度，通过混合区、喉管和扩散区最后进入锅炉与烟气进行还原 反应，各个喷射器持续不断的位置还原剂液网的形成，保证与烟气的接触面积，其高烟气处理效率。

本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉，所述扩散区和喷射口之间还设有整流区。

由于采用上述结构，整流区将扩散区的混合液体进行整流，在扩散区混合器不规则碰撞，喷射轨迹混乱，整流去的设置即保证了喷射液的喷射轨迹，使得喷射液稳定的喷射至锅炉内，有益于脱硝处理过程的稳定性。

本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉，所述混合区、喉管、扩散区和整流区管道的横截面均为椭圆形，该椭圆形短轴与长轴的比例0.14-0.25。

进一步地，所述喷射口为弧形，喷射口的横截面为半圆弧形；所述喷射口上设有若干喷射孔；所述喷射孔为圆形或者圆锥形孔。

由于采用上述结构，采用特定形状的喷射器机构形式，保证了其与锅炉的连接需求，其椭圆形的喷射机构对于还原剂液的运动轨迹进行了一定限制，使得更加规则，能在一定程度上助于喷射速度的传递，且弧形状的喷射口在本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉中，实现了大面积的喷射范围，使得喷射液与烟气充分混合作用反应。

本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉，所述喷射口的外壁上涂有耐高温、耐腐蚀涂层。

进一步地，所述耐高温、耐腐蚀涂层由28份钛白粉、16份碳化硼、56份稀土钇溶胶。

更近一步地，所述喷射口的耐高温、耐腐蚀涂层的制备方法是：

a、将28份钛白粉、16份碳化硼、56份稀土钇溶胶按比例在搅拌器中搅拌15-20min，搅拌转速为1600r/min；

b、将步骤a中得到的涂料在喷射后外壁多次反复涂刷，形成均匀涂层；

c、将步骤b中涂好涂料的喷射口送入干燥箱中加热烘干，温度为360°C，干燥时间3-4小时；

d、将干燥处理好后的喷射口在高温电阻炉中对其进行烧结，温度控制在1200℃-1500℃，保温6-7小时；

e、待炉冷后，出炉即可。

由于采用上述耐高温耐腐蚀处理，有效的保证了喷射器的耐高温和耐腐蚀性，避免其机构部件受到高温腐蚀损坏，保证了喷射器的使用寿命，降低了脱硝所耗用设备所造成的成本。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉，其结构简单，安装便捷，多层的喷射层保证了脱硝反应；

2、本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉中喷射器的内置设计使得不需采用伸缩结构的喷射器便能很好的避免喷射器因高温腐蚀损坏零部件，降低了使用成本；

3、椭圆形的扁形结构设计，喷射器的喷射面积增大，保证了还原剂与烟气的充分反应；

4、自身冷却面积大，散热效果好。

附图说明

图1是本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉结构简图；

图2是本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉俯视剖面图；

图3是本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉喷射器结构简图；

图4是本发明的SNCR系统自带喷射器锅炉喷射器喷射孔示意图。

图中标记：1-锅炉，11-连接槽口，12-密封装置，2-喷射器，21-加压源进口，22-还原剂进口，23-混合区，24-喉管，25-扩散区，26-整流区，27-喷射口，28-喷射孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，一种SNCR系统自带喷射器锅炉，包括锅炉1和喷射器组；所述锅炉1上设有若干连接槽口11；所述喷射器组由若干喷射器2组成；所述喷射器2通过相应的连接槽口11沿锅炉壁围设在锅炉上。所述连接槽口11至少设有两组，且位于锅炉1不同的横截面上；所述连接槽口11平行设置，且相邻横截面上的连接槽口11交错设置，如图2所示。所述连接槽口11为U型通槽，靠近锅炉1内侧的一端的弧形开口；所述连接槽口11的另一端上设有密封装置12。所述喷射器2包括加压源进口21、还原剂进口22、混合区23、喉管24和扩散区25；所述加压源进口21水平设置，并连接至还原剂进口22；所述还原剂进口22与加压源进口21成90°夹角设置；所述还原剂进口22后依次连接有混合区23、喉管24和扩散区25；所述扩散区25连接至喷射口27。所述扩散区25和喷射口27之间还设有整流区26。所述混合区23、喉管24、扩散区25和整流区26管道的横截面均为椭圆形，该椭圆形短轴与长轴的比例0.14-0.25。

所述喷射口27为弧形，喷射口27的横截面为半圆弧形，如图3所示；所述喷射口27上设有若干喷射孔28；所述喷射孔28为圆形或者圆锥形孔，如图4所示。

该SNCR系统自带喷射器锅炉，其喷射口27的外壁上涂有耐高温、耐腐蚀涂层。所述耐高温、耐腐蚀涂层由28份钛白粉、16份碳化硼、56份稀土钇溶胶。

实施例2

一种实施例1所述的SNCR系统自带喷射器锅炉，其喷射口的耐高温、耐腐蚀涂层的制备方法是：

a、将28份钛白粉、16份碳化硼、56份稀土钇溶胶按比例在搅拌器中搅拌15-20min，搅拌转速为1600r/min；

b、将步骤a中得到的涂料在喷射后外壁多次反复涂刷，形成均匀涂层；

c、将步骤b中涂好涂料的喷射口送入干燥箱中加热烘干，温度为360°C，干燥时间3-4小时；

d、将干燥处理好后的喷射口在高温电阻炉中对其进行烧结，温度控制在1200℃-1500℃，保温6-7小时；

e、待炉冷后，出炉即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。