新型脱硝喷嘴底座、多喷嘴脱硝喷枪枪杆及脱硝喷枪的制作方法

本实用新型涉及废气治理设备技术领域，尤其涉及一种新型脱硝喷嘴底座、多喷嘴脱硝喷枪枪杆及脱硝喷枪。

背景技术：

目前热电厂及垃圾焚烧厂等行业进行生产时需要使用循环流化床锅炉、燃煤锅炉和燃气锅炉，这些锅炉排放的烟气都要进行脱硝处理。在使用小于600MW时的发电燃煤锅炉特别是煤粉炉时，由于锅炉尾气中NO_X的排放量达到400～600mg/nm³甚至更高，使得SNCR(Selective non-catalytic reduction，选择性非催化还原)无法达到脱硝要求，因此只能使用SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原法)工艺或者SNCR+SCR联合工艺。

SNCR+SCR联合工艺，即前部采用SNCR，后部采用SCR。主要布置方式是在锅炉烟道后部省煤器之前的折弯角部分，安装喷枪，喷射尿素溶液或者氨水溶液。在这种工艺中，不需要尿素热解炉或者液氨蒸发器，直接利用烟气温度进行尿素热解，或者氨水蒸发。使用尿素溶液的，尽量把位置定在950±50℃的温度范围内，使用氨水溶液的，尽量定在900±50℃的范围。一般必须保证有0.5秒以上的反应时间，混合度必须要好。同时要求雾滴雾化好、喷雾均匀、各喷头流量一致，雾区最大程度的覆盖烟道截面，使得脱硝效率达到最高，且氨逃逸达到最低。

然而，目前SCR工艺采用的喷枪都是加长的具有多个喷头的喷枪，即喷头设置于枪杆上，喷枪枪杆水平方向加长，若干喷头同时沿着水平方向间隔一定的距离；还原剂在气液混合本体的尾端进行雾化，然后通过枪杆内腔输送到各个喷头的喷嘴处。但是由于喷枪枪杆的加长和喷头的增多，流体经过枪杆内每一个喷嘴就会有一定的压力损失，随着流体在枪体内腔输送，枪体内的压力会逐渐降低，流量也随之减小，气压的损失同时会影响雾化效果，从而造成喷枪喷雾的不均匀。这样就会出现距离气液混合本体越远流量越小，雾化效果也越差，使得整个雾区不均匀，从而影响脱硝效果，降低脱硝效率。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的脱硝效果差、脱硝效率低的问题，本实用新型提供一种新型脱硝喷嘴底座、多喷嘴脱硝喷枪枪杆及脱硝喷枪。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种新型脱硝喷嘴底座，包括喷嘴底座、喷嘴、液体管、进气口，其中，

所述喷嘴底座内设置有一端开口的空腔；

所述喷嘴密封设置在所述空腔的开口处，所述喷嘴与所述空腔内的空间相连通；

所述液体管贯穿所述喷嘴底座的空腔，且所述液体管与喷嘴底座之间密封连接；

所述液体管位于所述喷嘴底座空腔的外壁上设有通孔，所述通孔与所述喷嘴底座的空腔相连通；

所述喷嘴底座的底端设置有进气口，所述进气口与贯穿所述喷嘴底座空腔的液体管的内部空间相连通。

可选地，所述通孔与所述进气口的轴线设置于同一条直线上。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供了一种多喷嘴脱硝喷枪枪杆，包括若干个所述的喷嘴底座、气液分配本体、液体管、第一套管，其中，

所述若干个喷嘴底座依次沿水平方向密封连接且内部空间相互连通；

所述气液分配本体包括还原剂入口和压缩空气入口；

所述第一套管设置于所述液体管的外部；

所述还原剂入口通过所述气液分配本体水平方向上设置的液体流管与所述液体管的左端密封连接且内部空间相互连通；

所述压缩空气入口通过所述气液分配本体水平方向上设置的气体流管与所述第一套管的左端密封连接且内部空间相互连通。

可选地，所述液体流管设置于气体流管的上方。

可选地，所述喷嘴底座的数量为3个、4个或者5个。

根据本实用新型实施例的第二方面，还提供了一种脱硝喷枪，所述脱硝喷枪包括依次设置的气液分配本体，与所述气液分配本体水平方向上设置的液体流管密封连接的液体管，设置于所述液体管外侧的第一套管，所述液体管上设置有喷嘴底座，所述喷嘴底座上安装有喷嘴；其中，

所述气液分配本体水平方向上设置的气体流管与所述第一套管的左端密封连接且内部空间相互连通；

所述喷嘴底座内设置有一端开口的空腔；

所述喷嘴密封设置在所述空腔的开口处，所述喷嘴内与所述空腔内的空间相连通；

所述液体管贯穿所述喷嘴底座的空腔，且所述液体管与喷嘴底座之间密封连接；

所述液体管位于所述喷嘴底座空腔的外壁上设有通孔，所述通孔与所述喷嘴底座的空腔相连通；

所述喷嘴底座的底端设置有进气口，所述进气口与贯穿所述喷嘴底座空腔的液体管的内部空间相连通。

可选地，所述气液分配本体及所述液体流管、气体流管的外侧设置有第二套管。

可选地，所述第二套管的尾端还连接有第三套管，当喷枪整体在锅炉上安装时，可以通过第三套管调整喷枪整体伸入锅炉内的长度。

可选地，所述第一套管的外部粘接有保护层，所述保护层的厚度为10～20mm，所述保护层选用耐磨防火可塑材料或者碳化硅材料制成。

可选地，所述喷嘴底座与喷嘴通过螺纹密封连接。

本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：本实用新型提供的新型脱硝喷枪，使还原剂液体从还原剂入口进入，沿着液体管的内壁流动并从液体管上的通孔喷出，压缩空气从压缩空气入口进入第一套管，从喷嘴底座底端设置的进气口喷出，在喷嘴底座的空腔内混合雾化为40～80μm的细小雾滴，再进入喷嘴喷出；本实用新型将气体、液体分开输送，同时将原喷枪的气液混合设计为每一个喷嘴单独混合；由于液体管上的通孔内径和进气口的通孔内径都非常小，在喷嘴底座设置为3～5个的情况下，液体从液体管上的通孔喷出，气体从喷嘴底座底端设置的进气口喷出，然后在喷嘴底座空腔内进行混合时，整个枪体内的压力基本保持稳定，从而使得喷枪的每个喷嘴流量一致，流体雾化也很均匀，脱硝效率明显提高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种新型脱硝喷嘴底座的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种新型脱硝喷枪的结构示意图。

附图标记说明：1、喷嘴底座；2、喷嘴；3、液体管；4、进气口；5、气液分配本体；6、第一套管；7、第二套管；8、第三套管；9、保护层；3-1、通孔；5-1、还原剂入口；5-2、压缩空气入口；5-3、液体流管；5-4、气体流管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

目前的烟气脱硝工艺包括SNCR和SCR，而锅炉尾气中的NO_X较高，SNCR无法达到脱硝要求，因此只能用SCR工艺或者SNCR+SCR联合工艺。SNCR+SCR联合工艺，即前部采用SNCR，后部采用SCR：主要布置方式在锅炉烟道后部省煤器之前的折弯角部分，安装喷枪，喷射尿素溶液或者氨水溶液。在这种工艺中，不需要尿素热解炉或者液氨蒸发器，直接利用烟气温度进行尿素热解，或者氨水蒸发。尿素热解炉或者液氨蒸发器造价非常昂贵，采用这个工艺，既可以降低投资，且催化剂只需要使用一层，维护成本也比较低。为适应SCR工艺要求，在原SNCR工艺中使用的单喷嘴短喷枪的基础上，开发设计了具有多个喷头的长喷枪，即喷头设置于枪杆上，喷枪枪杆水平方向加长，若干喷头同时沿着水平方向间隔一定的距离；该喷枪沿用了原喷枪的后端混合结构原理，由于喷枪的加长和喷头的增多，枪杆内的气液混合体每经过一个喷嘴就会有一定的压力损失，所以喷枪上的每一个喷嘴的喷雾压力都不相等，每一个喷嘴的流量就不一样，特别是气压的损失还会影响到雾化的不一致，从而造成喷枪喷雾的不均匀性，从而降低脱硫效率。

本实用新型将原枪杆的单管输送设计为，还原剂液体从还原剂入口5-1进入，沿着液体管3的内壁流动并从液体管3上的通孔3-1喷出，压缩空气从压缩空气入口5-2进入第一套管6，从喷嘴底座1底端设置的进气口4喷出，在喷嘴底座1的空腔内混合雾化为40～80μm的细小雾滴，再进入喷嘴2喷出；本实用新型将气体、液体分开输送，同时将原喷枪的气液混合设计为每一个喷嘴单独混合；由于液体管3上的通孔3-1内径和进气口4的通孔内径都非常小，在喷嘴底座1设置为3～5个的情况下，液体从液体管3上的通孔3-1喷出，气体从喷嘴底座1底端设置的进气口4喷出，然后在喷嘴底座1的空腔内进行混合时，整个枪体内的压力基本保持稳定，从而使得喷枪的每个喷嘴流量一致，流体雾化也很均匀，脱硝效率明显提高。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

图1是本实用新型实施例示出的一种新型脱硝喷嘴底座的结构示意图，包括喷嘴底座1、喷嘴2、液体管3、进气口4，其中，

所述喷嘴底座1内设置有一端开口的空腔；

所述喷嘴2密封设置在所述空腔的开口处，所述喷嘴2内的通孔与所述空腔内的空间相连通；

所述液体管3贯穿所述喷嘴底座1的空腔，且所述液体管3与喷嘴底座1之间密封连接；

所述液体管3位于所述喷嘴底座1空腔的外壁上设有通孔3-1，所述通孔3-1与所述喷嘴底座1的空腔相连通；

所述喷嘴底座1的底端设置有进气口4，所述进气口4与贯穿所述喷嘴底座1空腔的液体管3的内部空间相连通。

优选地，所述通孔3-1与所述进气口4的轴线设置于同一条直线上；由于液体管3内的液体还原剂不是纯液体，里面可能掺杂结晶物质，可以将通孔3-1和喷嘴2内通孔的轴线设置在同一直线上，如果位于上部的液体管3发生堵塞，可对喷嘴2进行拆卸，对堵塞部位即通孔3-1进行处理，方便维护。

优选地，所述喷嘴底座1与喷嘴2通过螺纹密封连接，拆卸方便，可根据生产工艺要求更换喷嘴2。

本实用新型具体的工作原理如下：液体通路可描述为：液体还原剂从液体管3进入，从液体管3上的通孔3-1喷出；气体通路可描述为：压缩空气从喷嘴底座1底端设置的进气口4喷出进入喷嘴底座1的空腔；混合通路可描述为：液体还原剂经液体管3上的通孔3-1喷出和从进气口4喷出的气体在喷嘴底座1的空腔内混合，雾化为40～80μm的细小雾滴，进入喷嘴2喷出。

此外，每个喷嘴的流量、雾化粒径的大小，是由液体管3上的通孔3-1的内径、进气口4的内径和喷嘴2的规格三个参数共同决定的，所以喷嘴底座1及喷嘴2可根据脱硝工艺的要求单独设计，具有很强的灵活性和实用性。

实施例2：

图2是本实用新型提供的一种脱硝喷枪的结构示意图，包括一种多喷嘴脱硝喷枪枪杆，所述脱硝喷枪枪杆包括若干个如实施例1所述的喷嘴底座1、气液分配本体5、液体管3、第一套管6，其中，

所述若干个喷嘴底座1依次沿水平方向密封连接且内部空间相互连通；

所述气液分配本体5包括还原剂入口5-1和压缩空气入口5-2；

所述第一套管6设置于所述液体管3的外部；

所述还原剂入口5-1通过所述气液分配本体5水平方向上设置的液体流管5-3与所述液体管3的左端密封连接且内部空间相互连通；

所述压缩空气入口5-2通过所述气液分配本体5水平方向上设置的气体流管5-4与所述第一套管6的左端密封连接且内部空间相互连通。

优选地，所述液体流管5-3设置于气体流管5-4的上方。

优选地，所述喷嘴底座1的数量为3个、4个或者5个。

实施例3：

图2是本实用新型提供的一种脱硝喷枪的结构示意图，所述脱硝喷枪包括依次设置的气液分配本体5，与所述气液分配本体5水平方向上设置的液体流管5-3密封连接的液体管3，设置于所述液体管3外侧的第一套管6，所述液体管3上设置有喷嘴底座1，所述喷嘴底座1上安装有喷嘴2；其中，

所述气液分配本体5水平方向上设置的气体流管5-4与所述第一套管6的左端密封连接且内部空间相互连通；

所述喷嘴底座1内设置有一端开口的空腔；

所述喷嘴2密封设置在所述空腔的开口处，所述喷嘴2与所述空腔内的空间相连通；

所述液体管3贯穿所述喷嘴底座1的空腔，且所述液体管3与喷嘴底座1之间密封连接；

所述液体管3位于所述喷嘴底座1空腔的外壁上设有通孔3-1，所述通孔3-1与所述喷嘴底座1的空腔相连通；

所述喷嘴底座1的底端设置有进气口4，所述进气口4与贯穿所述喷嘴底座1空腔的液体管3的内部空间相连通。

优选地，所述气液分配本体5及所述液体流管5-3、气体流管5-4的外侧设置有第二套管7，有效地保护了喷枪该部分不受碰撞及损坏，同时增加了喷枪别的美观感。

优选地，所述第二套管7的尾端还连接有第三套管8，当喷枪整体在锅炉上安装时，可以通过第三套管8调整喷枪整体伸入锅炉内的长度。

优选地，所述第一套管6的外部粘接有保护层9，所述保护层9的厚度为10～20mm，所述保护层9选用耐磨防火可塑材料或者碳化硅材料制成，该材料耐高温、耐腐蚀、耐磨损，有效地保护了喷枪在炉膛内不受腐蚀和磨损，并延长了喷枪的适用寿命。此外，该脱硝喷枪，不需要设计空气冷却和循环水冷却，不但简化了喷枪结构，而且节省了能源消耗，为用户节约了大量的设备投资，同时缩小了设备的运行成本。

优选地，所述喷嘴底座1与喷嘴2通过螺纹密封连接，拆卸方便，可根据生产工艺要求更换喷嘴2。

优选地，所述第一套管6、第二套管7、第三套管8的轴线位于同一条直线上。

该脱硝喷枪，安装喷嘴2的型号及数量为：TXCPQⅡ-3(三个喷嘴)、TXCPQⅡ-4(四个喷嘴)、TXCPQⅡ-5(五个喷嘴)三个系列，每个系列按照安装喷嘴2的流量和喷雾形式分为十个规格。例如，TXCPQⅡ-3系列有TXCPQⅡ-3/F20(其中，F为扇形喷雾，20表示单个喷嘴的流量20升/时)、TXCPQⅡ-3/F40、TXCPQⅡ-3/F60、TXCPQⅡ-3/F90、TXCPQⅡ-3/F150五个规格；TXCPQⅡ-3系列还有TXCPQⅡ-3/S20(S为实心锥形喷雾，20表示单个喷嘴的流量20升/时)、TXCPQⅡ-3/S40、TXCPQⅡ-3/S60、TXCPQⅡ-3/S90、TXCPQⅡ-3/S150五个规格。

该脱硝喷枪，具体在使用时，喷枪整体的安装位置可以根据实际的脱硝工艺要求进行调整，喷嘴2的数量、喷嘴2的流量以及喷嘴2的形式可以根据锅炉规格进行选取，还原剂可以是尿素溶液或氨水溶液，液体还原剂从还原剂入口5-1以0.3MPa的压力进入气液分配本体5的内腔，并沿着液体管3的内壁流动并从液体管3上的通孔3-1喷出至喷嘴底座1的空腔；压缩空气以0.3～0.4MPa从压缩空气入口5-2进入气液分配本体5的内腔，并沿着气体流管5-4进入第一套管6依次至各喷嘴底座1，再从喷嘴底座1底端设置的进气口4喷出；然后，液体还原剂和压缩空气在喷嘴底座1的空腔内混合雾化为40～80μm的细小雾滴，再进入喷嘴2喷出。

本实用新型将气体、液体分开输送，同时将原喷枪的气液混合设计为每一个喷嘴单独混合；由于液体管3上的通孔3-1内径和进气口4的通孔内径都非常小，在喷嘴底座1设置为3～5个的情况下，液体从液体管3上的通孔3-1喷出，气体从喷嘴底座1底端设置的进气口4喷出，然后在喷嘴底座1的空腔内进行混合时，整个枪体内的压力基本保持稳定，从而使得喷枪的每个喷嘴流量一致，流体雾化也很均匀，脱硝效率明显提高。

此外，由于第一套管6兼有输送压缩空气的功能，且液体管3设置于第一套管6的内部，液体管3与第一套管6同轴套装的设计，最大程度地减小了喷枪外径，并提高了喷枪整体的抗弯强度，有效地缩小了脱硝喷枪枪杆整体的直径，适应于各种锅炉上的安装。同时，液体流管5-3、气体流管5-4与气液分配本体5、第一套管6均为焊接连接，喷嘴底座1和液体管3也采用焊接连接，使得所述脱硝喷枪整体形成一个高强度的喷枪体。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。