一种氨水气化炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，具体涉及一种氨水气化炉。
【背景技术】
[0002]随着国家对NOx排放的控制越来越严格，采用低氮燃烧和空气分级技术也难以满足国家的污染物排放标准。大部分的燃煤锅炉都需要采用选择性非催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)装置来降低NOx排放。但是对大型电站锅炉来说，尤其是300MW以上的机组，单独采用SNCR技术往往难以达到最新的环保要求，因此，大型的燃煤锅炉都需要采用SCR技术或者SNCR与SCR耦合的方法来降低氮氧化物的排放。
[0003]SCR的还原剂一般有尿素、氨水和液氨三种。液氨的危险性较高，尿素的成本和能耗较高，氨水由于其来源广泛，成本低廉，危险性较低，具有较好的应用前景。氨水加入前需要进行氨水的气化。
[0004]授权公告号为CN 203437023U的中国专利文献公开一种脱硝还原剂氨水气化装置，该装置包括壳体，在壳体的两端分别设有供热气进入的入口段和供混合气体放出的出口段，在壳体的中上部靠近入口段的位置设有接入壳体内的喷枪，在喷枪下方的壳体内设有均布装置。所述均布装置为数个小口径管顺热气流动方向顺列排布在壳体内。该实用新型脱硝还原剂氨水气化装置结构简单、易于实施；装置初投资成本低、装置投产运行成本低。
[0005]现有技术中，氨水的气化方法是将氨水加热至一定的温度，让氨水溶液中的氨气或者氨气和水蒸气一同蒸发出来。这种方法能耗高，效率低，且蒸发出来的混合气在温度低的情况下易结露，腐蚀管路和设备。此外，现有的氨水气化炉气体混合不均匀，延长了氨水气化的时间，进而影响后续烟气脱硝还原工艺。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供了一种氨气气化炉，该氨气气化炉可实现烟气和雾化氨水的充分混合，缩短氨水气化时间。
[0007]本实用新型的技术方案为:
[0008]—种氨水气化炉，包括壳体，壳体顶部设有进气口，壳体底部设有出气口，所述壳体内部设有:
[0009]旋流叶轮，安装在所述进气口处；
[0010]喷枪，位于进气口正下方，枪头指向旋流叶轮。
[0011]本实用新型氨水气化炉的进气口处通入的是450°C左右的热烟气，该烟气是作为氨水气化的热源；通入进气口的烟气经过旋流叶轮后，会以旋流的方式向下流动，并与喷枪中喷射出的雾化氨水充分混合，通过混合接触和对流换热，烟气将热量传递给雾化氨水，使其迅速气化；再从气化炉的出气口引出，应用于SCR烟气脱硝工艺中。烟气与氨气混合形成的混合气体中水蒸气的含量较少，气体结露的可能性降低。
[0012]将喷枪的枪头设置成指向旋流叶轮的方向，可使喷枪喷出的雾化氨水先向上运动与烟气混合，再一同向下运动，延长了烟气与雾化氨水混合的路径。
[0013]所述的旋流叶轮包括固定轴及沿固定轴周向分布的若干叶片，该叶片不仅使烟气形成旋流，还能将烟气均匀分隔，实现烟气的均匀分布，使烟气和雾化氨水充分混合。
[0014]作为优选，所述叶片等间距设置，叶片数量为6?20片。叶片数量过多不利于烟气的顺畅通入，每叶片之间的间距也可以设置为非等间距，但为使烟气均匀分散，采用等间距设置最为适宜。
[0015]所述叶片为直叶片，叶片所在平面与固定轴具有10°?40°的夹角，更优选30°，倾斜角度不宜过大，角度过大易导致烟气进入中间混合段时向两侧扩散，造成中部的雾化氨水无法全部气化。
[0016]作为优选，所述叶片为曲面叶片，叶片与固定轴的相交线平行于固定轴的轴线，叶片的外边缘与固定轴具有10°?40°的夹角。若采用曲面叶片，则经过旋流叶轮过程中的烟气分散更为均匀。
[0017]作为优选，所述叶片的垂直高度为进气口直径的0.4?1.2倍，叶片的宽度为进气口直径的0.4?0.5倍。
[0018]所述壳体包括依次连接的进口段、上变口段、中间混合段、下变口段和出口段，其中旋流叶轮，安装在进口段，喷枪的枪头处在上变口段。在进口段与中间混合段之间设置一段上变口段，使烟气进入后缓慢均匀扩散，有助于烟气与雾化氨水在此区域内充分混合。作为优选，所述进口段与中间混合段的直径比为1: 2?4。
[0019]喷枪与旋流叶轮之间的距离大小会影响到烟气与雾化氨水的混合均匀度，作为优选，所述喷枪的枪头与旋流叶轮的间距为进口段直径的1.5?2倍。
[0020]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0021](I)本实用新型在氨水气化炉的进气口处安装设置了旋流叶轮，使通入进气口的烟气进入旋流叶轮后形成旋流并均匀分布，增大了烟气与雾化氨水的接触面积，从而使烟气与喷枪喷出的雾化氨水充分混匀，缩短氨水气化的时间。
[0022](2)本实用新型氨水气化炉结构简单、易于实施、成本低。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型氨水气化炉的结构示意图；
[0024]1、壳体；2、进口段；3、上变口段；4、中间混合段；5、下变口段；6、出口段；7、旋流叶轮；8、叶片；9、喷枪；
[0025]图2为本实用新型氨水气化炉中旋流叶轮的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0027]如图1所示，本实用新型氨气气化炉包括壳体1，壳体I的顶部设有供烟气通入的进气口，壳体I的底部设有供混合气体流出的出气口。按功能分段，可将壳体分为以下五段，依次为进口段2、上变口段3、中间混合段4、下变口段5和出口段6。锅炉省煤器出口的烟气可通过管道引入进口段2，将烟气通入到本实用新型的氨气气化炉内用于气化氨水。出口段6可与烟气脱硝系统中还原剂分配装置连接，将气化后的氨气直接用于烟气脱硝工艺中。
[0028]本实用新型氨气气化炉的进口段2处焊接有旋流叶轮7，旋流叶轮7由固定轴和沿固定轴周向分布的10片叶片8组成，叶片与叶片间的间距为等间距，也可进行非等间距设置，但为使烟气均匀分散，采用等间距设置最为适宜。叶片8可采用直叶片，也可采用曲面叶片；若采用直叶片，则叶片所在平面与固定轴具有10°?40°的夹角；若采用曲面叶片，则叶片与固定轴的相交线平行于固定轴的轴线，叶片的外边缘与固定轴具有10°?40°的夹角。将叶片设置成一定的倾斜角度，可使经过旋流叶轮7的烟气形成旋流。叶片的夹角不宜过大，过大会导致烟气进入中间混合段时向两侧扩散，适宜的夹角范围时10°?40°。叶片8的垂直高度为进气口直径的0.8倍，叶片8的宽度为进气口直径的0.4倍。进口段2与中间混合段4的直径比为1: 3。
[0029]在氨气气化炉壳体I的壳壁上设置有喷枪9，喷枪9位于进气口的正下方，喷枪9的枪头处在上变口段3，枪头指向旋流叶轮7，从喷枪喷出的雾化氨水先向上运动与进口段2进入的烟气混合，再一同向下运动，从气化炉的出口段6流出。可通过改变喷枪9与壳体I内壁的角度来改变雾化氨水的喷射范围，避免因雾化氨水过于集中而造成的部分雾化氨水未气化的问题，角度范围控制在与水平面呈10°?30°的范围内较为合适。也可在壳体I两侧的内壁上分别安装喷枪，喷枪与水平面呈10°?30°。喷枪与旋流叶轮之间的距离大小会影响到烟气与雾化氨水的混合均匀度，本实用新型中喷枪的枪头与旋流叶轮的间距为进口段直径的1.5倍。
[0030]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种氨水气化炉，包括壳体，壳体顶部设有进气口，壳体底部设有出气口，其特征在于，所述壳体内部设有: 旋流叶轮，安装在所述进气口处； 喷枪，位于进气口正下方，枪头指向旋流叶轮。
2.如权利要求1所述的氨水气化炉，其特征在于，所述的旋流叶轮包括固定轴及沿固定轴周向分布的若干叶片。
3.如权利要求2所述的氨水气化炉，其特征在于，所述叶片等间距设置，叶片数量为6?20片。
4.如权利要求2所述的氨水气化炉，其特征在于，所述叶片为直叶片，叶片所在平面与固定轴具有10°?40°的夹角。
5.如权利要求2所述的氨水气化炉，其特征在于，所述叶片为曲面叶片，叶片与固定轴的相交线平行于固定轴的轴线，叶片的外边缘与固定轴具有10°?40°的夹角。
6.如权利要求2所述的氨水气化炉，其特征在于，所述叶片的垂直高度为进气口直径的0.4?1.2倍，叶片的宽度为进气口直径的0.4?0.5倍。
7.如权利要求1所述的氨水气化炉，其特征在于，所述壳体包括依次连接的进口段、上变口段、中间混合段、下变口段和出口段，其中旋流叶轮，安装在进口段，喷枪的枪头处在上变口段。
8.如权利要求7所述的氨水气化炉，其特征在于，所述进口段与中间混合段的直径比为1: 2?4。
9.如权利要求7所述的氨水气化炉，其特征在于，所述喷枪的枪头与旋流叶轮的间距为进口段直径的1.5?2倍。
【专利摘要】本实用新型公开了一种氨水气化炉，该氨水气化炉包括壳体，壳体顶部设有进气口，壳体底部设有出气口，所述壳体内部设有：旋流叶轮，安装在所述进气口处；喷枪，位于进气口正下方，枪头指向旋流叶轮。本实用新型在氨水气化炉的进气口处安装设置了旋流叶轮，使通入进气口的烟气进入旋流叶轮后形成旋流并均匀分布，增大了烟气与雾化氨水的接触面积，从而使烟气与喷枪喷出的雾化氨水充分混匀，缩短氨水气化的时间；本实用新型结构简单、易于实施、成本低。
【IPC分类】B01D53-76, B01D53-56
【公开号】CN204502758
【申请号】CN201420870437
【发明人】冯金煌, 郭士义, 陆良樑, 周昊, 杨玉
【申请人】上海电气电站环保工程有限公司, 浙江大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年12月31日