一种烟气脱硝设备的脱硝剂喷射系统的制作方法

本发明涉及烟气脱硝设备技术领域，具体为一种烟气脱硝设备的脱硝剂喷射系统。

背景技术：

烟气中的nox（主要包括no和一些no2，简称nox）通常是由燃煤工业产生的，是目前大气的主要污染物之一，由其引起的光化学烟雾对土壤和水生态系统有着极大的危害，而目前采用的为选择性催化还原烟气脱硝技术是运用最广、脱硝效率最高的技术，利用喷射系统将脱硝剂均匀喷射到烟气当中，使其与烟气中的nox发生化学反应生成n2，进而实现烟气的脱硝处理。

但是现有的喷射系统主要都是利用喷嘴在炉膛中对脱硝剂进行喷撒，而喷嘴的喷射覆盖范围有限，使其在炉膛中无法形成一个完整且有效的覆盖面，在流动烟气的作用下会出现不同程度的覆盖盲区，而且无论采用中置喷嘴还是侧面喷嘴的设置都会导致脱硝剂被喷射到炉膛的内壁上，从而导致脱硝剂的使用效果较差，严重的影响了其对于烟气中nox的处理效果。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

本发明提供了一种烟气脱硝设备的脱硝剂喷射系统，具备脱硝剂的分布均匀、覆盖面大、不会将脱硝剂喷射到炉膛的内壁上、脱硝的效果优良的优点，解决了现有的喷嘴喷射覆盖范围有限，使其在炉膛中无法形成一个完整且有效的覆盖面，在流动烟气的作用下会出现不同程度的覆盖盲区，而且无论采用中置喷嘴还是侧面喷嘴的设置都会导致脱硝剂被喷射到炉膛的内壁上，从而导致脱硝剂的使用效果较差，严重的影响了其对于烟气中nox的处理效果的问题。

（二）技术方案

本发明提供如下技术方案：一种烟气脱硝设备的脱硝剂喷射系统，包括支撑底座，所述支撑底座顶端的一侧固定安装有炉膛，所述支撑底座顶端的中部固定安装有加压机构，且支撑底座顶端的另一侧固定安装有供料机构，所述加压机构的内部通过输送管道与位于炉膛内腔顶部的喷射管连通，所述炉膛一侧的顶部设有回流系统。

优选的，所述加压机构包括加压套筒，所述加压套筒的底端与支撑底座的顶端固定连接，且加压套筒内腔的两侧均活动套接有加压活塞，所述加压活塞一侧的中部通过活动连杆与位于加压套筒内腔中部的驱动转轮传动连接，且驱动转轮的内部与驱动电机的输出轴固定连接。

优选的，所述驱动转轮带动活动连杆的最大行程等于加压活塞的一侧到加压套筒内腔一侧的距离。

优选的，所述供料机构包括供料仓，所述供料仓的底端与支撑底座顶端的另一侧固定连接，所述供料仓的左侧与位于支撑底座顶端一侧的供料风机连通，且供料仓通过供料管道和三通管分别与供料仓和加压套筒的内部连通。

优选的，所述加压套筒的内腔被两组加压活塞分为左腔室和右腔室，且与加压套筒左右腔室连通的供料管道和输送管道的一端均设有单向阀。

优选的，所述喷射管设有螺旋管状结构，且喷射管的内侧沿着螺线的方向开设有通槽，同时喷射管的两端分别与输送管道的内部连通形成闭合回路。

优选的，所述回流系统包括排烟管道，所述排烟管道的一端与炉膛内腔的顶部连通，所述排烟管道的内部设有检测装置，所述排烟管道且位于检测装置的右侧通过回流管道与炉膛内腔的中部连通，所述排烟管道的另一端固定安装有控制阀。

（三）有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该烟气脱硝设备的脱硝剂喷射系统，通过喷射管的设置，利用其螺线管状结构的喷撒方式，使得脱硝剂可以沿着喷射管的螺旋线均匀散布并形成四层重叠的扇形覆盖面，与现有的脱硝剂喷射机构相比，致使烟气中的nox可以完全的与脱硝剂发生反应，同时该喷射机构是从炉膛的内壁向中心喷撒的，从而有效的避免了现有的喷头从中部或是一侧向炉膛的内部喷撒脱硝剂，而导致脱硝剂的覆盖层不均匀或是气压过大而使得脱硝剂被喷撒到炉膛的内壁上的问题，有效的提高了脱硝剂与nox的接触效果，从而提高了该脱硝设备的脱硝效果。

2、该烟气脱硝设备的脱硝剂喷射系统，通过驱动转轮和两组加压活塞的设置，可以将加压套筒分为左腔室和右腔室，从而在为脱硝剂提供充足压力的同时，保证脱硝剂可以连续不间断的输送到喷射管中，既提高了脱硝剂的输送高度，也可以保证脱硝剂在喷射管中可以形成完整的螺旋状扇面覆盖层，进一步的提高了该设备的脱硝效果。

3、该烟气脱硝设备的脱硝剂喷射系统，通过回流系统的设置，利用检测装置实时监测排烟管道排出的烟气中nox含量，并通过检测装置的联动监测与回流管道的设置，在烟气中nox含量未达到要求时，及时的反馈并增大脱硝剂的投放量，同时将未达标的烟气重新输送到炉膛中，再次进行脱硝作业，进而有效的提高了该设备的脱硝效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明加压机构工作冲程二的结构示意图；

图3为本发明加压机构工作冲程三的结构示意图；

图4为本发明加压机构工作冲程四的结构示意图；

图5为本发明结构喷射管的截面剖视图；

图6为本发明结构图1的a处放大示意图。

图中：1、支撑底座；2、炉膛；3、加压机构；31、加压套筒；32、加压活塞；33、活动连杆；34、驱动转轮；4、供料机构；41、供料仓；42、供料风机；43、供料管道；5、输送管道；6、喷射管；7、回流系统；71、排烟管道；72、检测装置；73、回流管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种烟气脱硝设备的脱硝剂喷射系统，包括支撑底座1，支撑底座1顶端的一侧固定安装有炉膛2，支撑底座1顶端的中部固定安装有加压机构3，且支撑底座1顶端的另一侧固定安装有供料机构4，加压机构3的内部通过输送管道5与位于炉膛2内腔顶部的喷射管6连通，炉膛2一侧的顶部设有回流系统7。

本技术方案中，加压机构3包括加压套筒31，加压套筒31的底端与支撑底座1的顶端固定连接，且加压套筒31内腔的两侧均活动套接有加压活塞32，加压活塞32一侧的中部通过活动连杆33与位于加压套筒31内腔中部的驱动转轮34传动连接，且驱动转轮34的内部与驱动电机的输出轴固定连接。

其中，对于加压套筒31中两组加压活塞32的设置，确保了加压机构3在加压输送脱硝剂过程中的连续性及稳定性，从而使得喷射管6中的脱硝剂可以源源不断的喷撒出来，而不会出现间断稳定情况，进而确保了该脱硝设备的脱硝效果。

本技术方案中，驱动转轮34带动活动连杆33的最大行程等于加压活塞32的一侧到加压套筒31内腔一侧的距离。

其中，对于驱动转轮34的设置，从而有效的保证了加压机构3在一次工作循环中的压缩量，提高了其加压输送效率及工作效率。

本技术方案中，供料机构4包括供料仓41，供料仓41的底端与支撑底座1顶端的另一侧固定连接，供料仓41的左侧与位于支撑底座1顶端一侧的供料风机42连通，且供料仓41通过供料管道43和三通管分别与供料仓41和加压套筒31的内部连通。

其中，对于供料机构4的设置，利用风力输送的方式可以有效的将脱硝剂均量稳定的输送到加压套筒31的内腔中，同时在供料仓41的顶端设有流量控制阀，从而可以及时的根据炉膛2中烟气的浓度及时的调整供料机构4对于脱硝剂的输送量的多少，从而在保证烟气中的nox可以完全反应的同时降低脱硝剂的投入量，进而可以有效的控制该喷射系统对于脱硝剂的投放成本。

本技术方案中，加压套筒31的内腔被两组加压活塞32分为左腔室和右腔室，且与加压套筒31左右腔室连通的供料管道43和输送管道5的一端均设有单向阀。

其中，对于加压套筒31及其四组单向阀的设置，在加压套筒31中左腔室与右腔室转化工作流程时，可以保证脱硝剂按照特定的管道流动，其压力不会发生相互抵消，从而保证供料仓41的中脱硝剂可以稳定流畅的经加压机构3输送到喷射管6中，进而喷撒到炉膛2的内腔中。

本技术方案中，喷射管6设有螺旋管状结构，且喷射管6的内侧沿着螺线的方向开设有通槽，同时喷射管6的两端分别与输送管道5的内部连通形成闭合回路。

其中，对于喷射管6螺旋管状的设置，可以在炉膛2内壁的顶部形成螺旋状的扇形覆盖层，从而由于喷射管6的设置，使得脱硝剂是从炉膛2的内壁向中心喷撒的，从而避免了现有的喷头从中部或是一侧向炉膛2的内部喷撒脱硝剂，而导致的脱硝剂覆盖层不均匀或是气压过大而使得脱硝剂被喷撒到炉膛2的内壁上，进而致使该脱硝设备的脱硝率较低且对于脱硝剂投放量较大而造成的浪费情况。

其中，对于加压机构3的设置，利用活塞压缩的方式可以为脱硝剂的输送提供足够的压力，从而提高了该喷射系统的对于脱硝剂的输送高度，扩大其适用范围，同时在加压机构3为脱硝剂提供足够大的压力时，利用喷射管6的设置使得脱硝剂可以沿着喷射管6的螺旋状均匀散布并形成四层重叠的扇形覆盖面，进而使得烟气中的nox可以完全的与脱硝剂发生反应，有效的提高了该脱硝设备的脱硝率。

其中，喷射管6采用的是耐高温（1100℃以上）、耐腐蚀以及耐磨损的合金材料，以确保喷射管6在支撑底座1中粉尘浓度高、烟气流速大和烟气温度高的环境中有效的使用寿命。

本技术方案中，回流系统7包括排烟管道71，排烟管道71的一端与炉膛2内腔的顶部连通，排烟管道71的内部设有检测装置72，排烟管道71且位于检测装置72的右侧通过回流管道73与炉膛2内腔的中部连通，排烟管道71的另一端固定安装有控制阀。

其中，对于回流系统7的设置，利用检测装置72可以实时的监控排烟管道71排出的烟气中nox的含量，当排出烟气中的nox含量没有达到要求时，则自动的关闭排烟管道71中的控制阀，使得烟气经由回流管道73重新流入到炉膛2的内腔中，同时控制供料仓41底端的控制阀增大脱硝剂的投入量，而当排出烟气中的nox含量达到要求时，则直接经由排烟管道71排出，从而完成实时检测排出的烟气中nox的含量，避免发生未达标的烟气误排出的情况，进一步的提高了该脱硝设备的工作效果。

其中，在该脱硝设备中设有完善的运行监控要求配置完整的仪表和控制系统，采用dcs控制系统，其控制系统设计具有完善的数据采集、闭环控制、lcd显示操作，数据通讯管理，异常工况报警及保护等功能的系统，运行人员在控制室通过dcs的lcd操作员站对脱硝系统进行启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的处理，在正常运行工况下，对装置的运行参数和设备的运行状况进行有效的监视和控制；在非正常的运行工况下，锅炉出现异常或脱硝工艺系统出现非正常工况时，能按预定的顺序进行处理，使脱硝系统与相应的事故状态相适应；即使在出现危及锅炉运行以及脱硝工艺系统运行的工况时，能自动进行系统的联锁保护，停止相应的设备甚至整套装置的运行。

本实施例的使用方法和工作原理：

首先启动供料风机42，然后根据炉膛2烟气中的nox的含量预先调整供料仓41底端的流量控制阀调整供料仓41中脱硝剂的投入量，将供料仓41中投入的脱硝剂利用风力及供料管道43输送到加压套筒31内腔中的左腔室或右腔室中，同时在驱动电机的作用下带动驱动转轮34作逆时针转动，其中加压活塞32的工作模式分为四个工作冲程：

工作冲程一：当驱动转轮34运动到最高位置时，在逆时针转动的驱动转轮34的作用下，利用活动连杆33带动加压活塞32在加压套筒31的内腔中向左侧运动，并且在单向阀以及左腔室的压力作用下，使得左上和右下的两组单向阀打开，而左下和右上的两组单向阀关闭，致使供料仓41中的脱硝剂被输送到加压套筒31的右腔室中，而左腔室中的脱硝剂被强制压缩并经由输送管道5输送到喷射管6上，同时喷洒道炉膛2的内腔顶部；

工作冲程二：当驱动转轮34运动到最左侧位置时，在逆时针转动的驱动转轮34的作用下，利用活动连杆33带动加压活塞32在加压套筒31的内腔中移动到最左侧，并且在单向阀以及左腔室的压力作用下，致使加压套筒31中左腔室中的脱硝剂完全被强制压缩并经由输送管道5输送到喷射管6上，同时喷洒到炉膛2的内腔顶部，同时加压套筒31右腔室中的脱硝剂填充完成；

工作冲程三：当驱动转轮34运动到最低位置时，在逆时针转动的驱动转轮34的作用下，利用活动连杆33带动加压活塞32在加压套筒31的内腔中向右侧运动，并且在单向阀以及左腔室的压力作用下，使得左下和右上的两组单向阀打开，而左上和右下的两组单向阀关闭，致使供料仓41中的脱硝剂被输送到左腔室中，而右腔室中的脱硝剂被强制压缩并经由输送管道5输送到喷射管6上，同时喷洒道炉膛2的内腔顶部；

工作冲程四：当驱动转轮34运动到最右侧位置时，在逆时针转动的驱动转轮34的作用下，利用活动连杆33带动加压活塞32在加压套筒31的内腔中移动到最右侧，并且在单向阀以及左腔室的压力作用下，致使加压套筒31中右腔室中的脱硝剂完全被强制压缩并经由输送管道5输送到喷射管6上并喷洒到炉膛2的内腔顶部，同时加压套筒31左腔室中的脱硝剂填充完成；

从而致使加压套筒31在一次工作流程中可以连续的对炉膛2的内腔中输送脱硝剂，确保了脱硝剂在喷洒过程中流畅性及稳定性，之后经过脱硝剂处理后的烟气由排烟管道71排送出去，同时在检测装置72的作用下实时检测烟气中的nox的含量，当排出烟气中的nox含量没有达到要求时，则自动的关闭排烟管道71中的控制阀，使得烟气经由回流管道73重新流入到炉膛2的内腔中，同时控制供料仓41底端的控制阀增大脱硝剂的投入量，而当排出烟气中的nox含量达到要求时，则直接经由排烟管道71排出，从而完成实时检测排出的烟气中nox的含量，避免发生未达标的烟气误排出的情况，进而有效的提高了该脱硝设备的脱硝效果。

需要说明的是，在本文中，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过程、方法、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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。