用于脱硝系统的气液混合喷射系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于脱硝系统的气液混合喷射系统，包括还原剂输送单元、空气压缩装置、气液分配装置、气液混合喷射装置和PLC控制器。还原剂输送单元包括还原剂溶液储罐、循环输送装置和溶液计量装置，循环输送装置与PLC控制器电连接；空气压缩装置与气液分配装置气路连通；气液分配装置与溶液计量装置液路连通；气液混合喷射装置包括文丘里混合器和与文丘里混合器连通的多个喷枪，喷枪的喷嘴采用单孔喷嘴，喷嘴的孔径范围为16mm~20mm。本实用新型具有稳定性、可靠性和耐用性等优势，通过采用文丘里混合器和改进喷嘴结构实现了还原剂溶液与空气的充分混合，使空气与还原剂溶液在压差不稳定的状态下达到了良好的混合喷射效果，减少了氮氧化物的排放。
【专利说明】
用于脱硝系统的气液混合喷射系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种脱硝系统的还原剂喷射系统，具体地说是一种用于脱硝系统的气液混合喷射系统。
【背景技术】
[0002]2015年12月2日，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议决定，在2020年前对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造，大幅降低发电煤耗和污染排放。按照空气质量模型模拟计算，火电行业对全国城市PM2.5年均浓度平均贡献率为8.46%，全部超低排放改造后，火电行业对全国城市PM2.5年均浓度平均贡献率相应下降2.89个百分点。特别是近两年来，华北地区大面积雾霾严重扩散，对人民生活健康及社会影响极大，治理大气环境污染成为当务之急的重点项目。
[0003]在燃煤机组中采用脱硝工艺是降低环境污染的有效措施之一，传统脱硝工艺是在850°C?IlOOcC的温度范围内，将含氨基的还原剂喷入脱硝反应炉内，将烟气中的氮氧化物还原脱除，生成氮气和水的工艺。此工艺主要缺点是喷嘴极易堵塞烧坏;还原剂与压缩空气压差超出10%以上，导致还原剂与压缩空气不能混合喷射。传统脱硝工艺的这两种缺陷均会产生氮氧化物排放超标和设备不能稳定运行的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是提供一种用于脱硝系统的气液混合喷射系统，以解决现有的脱硝系统中存在的氮氧化物排放超标和设备不能稳定运行的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的:
[0006]—种用于脱硝系统的气液混合喷射系统，包括还原剂输送单元、空气压缩装置、气液分配装置、气液混合喷射装置和PLC控制器；
[0007]所述还原剂输送单元包括还原剂溶液储罐、与所述还原剂溶液储罐液路连通的循环输送装置和与所述循环输送装置液路连通的溶液计量装置，所述还原剂溶液储罐、所述循环输送装置和所述溶液计量装置形成回路结构;所述循环输送装置与所述PLC控制器电连接，所述循环输送装置包括循环栗和设置在所述循环栗入口端的流量调节阀；
[0008]所述空气压缩装置与所述气液分配装置气路连通；
[0009]所述气液分配装置与所述溶液计量装置液路连通，所述气液分配装置包括多个控制阀；
[0010]所述气液混合喷射装置包括文丘里混合器和与所述文丘里混合器连通的多个喷枪，在所述文丘里混合器和所述喷枪之间设置有调节阀，所述调节阀与所述PLC控制器电连接，所述喷枪的喷嘴采用单孔喷嘴，所述喷嘴的孔径范围为16mm?20mm，所述喷枪的喷嘴设置在脱硝反应炉内。
[0011]在所述还原剂溶液储罐与所述溶液计量装置之间的连接管路上设置有压力调节阀，所述压力调节阀与所述PLC控制器电连接。
[0012]所述气液混合喷射装置还包括与所述溶液计量装置液路连通的稀释水装置。
[0013]所述空气压缩装置包括空气压缩机和减压阀，所述减压阀设置在所述空气压缩装置与所述气液分配装置之间连接管路上。
[0014]所述溶液计量装置采用溶液计量栗。
[0015]在脱硝反应炉的内壁上设置有用于检测脱硝反应炉内烟气量和氮氧化物含量的现场监测装置，所述现场监测装置与所述PLC控制器电连接。
[0016]本实用新型的脱硝系统的气液混合喷射系统包括还原剂输送单元、空气压缩装置、气液分配装置、气液混合喷射装置和PLC控制器，可根据PLC控制器的编程程序指令通过对循环输送装置的流量调节阀进行调节以灵活调整还原剂溶液的需求量，有效提高了溶液利用率，增强了脱硝喷氨控制的自动化水平，降低了企业生产成本。气液混合喷射装置包括文丘里混合器和与文丘里混合器连通的多个喷枪，文丘里混合器充分利用了文丘里原理，即气体通过文丘里混合器时快速由粗变细，加快了气体流速，使气体在文丘里混合器的出口后侧形成真空区，真空区靠近工件时会对工件形成吸附作用，能够促使还原剂溶液与压缩空气充分混合。在文丘里混合器和喷枪之间设置有用于控制喷枪的调节阀，同一个烟道可设置不同层高的喷枪，多个喷枪可围绕烟道上下对称均匀布置，做到了雾化无死角的效果;调节阀与PLC控制器电连接，PLC控制器能有效控制多层次喷枪的流量和雾化状态使所喷出的溶液，更有效地脱除了氮氧化物。喷枪的喷嘴采用单孔喷嘴，喷嘴的孔径范围为16mm?20mm，喷嘴的这种结构使得空气与还原剂溶液在压差不稳定的状态下能够达到良好的混合喷射效果，同时也有效地杜绝了喷嘴的堵塞。
[0017]本实用新型在脱硝反应炉的内壁上设置有现场监测装置，通过现场监测装置能够对脱硝反应炉内的烟气量和氮氧化物含量进行实时监测和分析，如对烟气量、NOx浓度和O2浓度等的监测和分析，操作人员可根据现场监测装置的分析结果随时调整喷枪的启闭情况或某层喷枪还原剂溶液的流量，能够确保还原剂与氮氧化物的反应更稳定。
[0018]本实用新型具有稳定性、可靠性和耐用性等优势，通过采用文丘里混合器和改进喷嘴结构实现了还原剂溶液与空气的充分混合，使空气与还原剂溶液在压差不稳定的状态下达到了良好的混合喷射效果，将脱硝率提高到了75%?80%，减少了氮氧化物的排放，减少了大气污染，具有极大的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]图中:1、还原剂溶液储罐;2、循环输送装置;3、溶液计量装置;4、压力调节阀；5、稀释水装置;6、空气压缩装置;7、气液分配装置;8、气液混合喷射装置;8-1、文丘里混合器;8-
2、喷枪;8-3、调节阀;9、PLC控制器;10、脱硝反应炉；11、现场监测装置。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，一种用于脱硝系统的气液混合喷射系统，包括还原剂输送单元、空气压缩装置6、气液分配装置7、气液混合喷射装置8和PLC控制器9。还原剂输送单元包括用于储存还原剂溶液的还原剂溶液储罐1、与还原剂溶液储罐I液路连通的循环输送装置2和与循环输送装置2液路连通的溶液计量装置3，还原剂溶液储罐1、循环输送装置2和溶液计量装置3形成回路结构。其中:循环输送装置2包括循环栗和设置在循环栗入口端的流量调节阀；溶液计量装置2采用溶液计量栗。在还原剂溶液储罐I与溶液计量装置3之间的连接管路上设置有压力调节阀4，压力调节阀4与PLC控制器9电连接，循环输送装置2与PLC控制器9电连接。
[0022]空气压缩装置6与气液分配装置7气路连通，空气压缩装置6包括空气压缩机和减压阀，减压阀设置在空气压缩装置和气液分配装置之间连接管路上，气液分配装置7与溶液计量装置液路连通。气液分配装置7包括多个用来调节溶液和空气的流量配比的控制阀，控制阀对应设置在气液分配装置7与溶液计量装置3之间的连通管路上以及气液分配装置7与空气压缩装置6之间的连通管路上。气液混合喷射装置8包括用于将空气与还原溶液混合的文丘里混合器8-1和与文丘里混合器8-1连通的用于向脱硝反应炉10内喷射还原剂的多个喷枪8-2，文丘里混合器8-1包括文氏管和与文氏管垂直设置的用于吸附液体的吸附腔，多个喷枪8-2所处的层高不同，多个喷枪围绕烟道呈上下对称均匀布置，在文丘里混合器8-1和喷枪8-2之间设置有用于控制喷枪的调节阀8-3，调节阀8-3与PLC控制器9电连接，喷枪8-2的喷嘴采用单孔喷嘴，喷嘴的孔径范围为16mm?20mm，喷枪8-2的喷嘴设置在脱硝反应炉10内。气液混合喷射装置还包括与溶液计量装置2液路连通的稀释水装置5，本实施例中稀释水装置5包括储水罐和用于连通储水罐与溶液计量装置2的连接管路。在脱硝反应炉10的内壁上设置有用于监测脱硝反应炉内烟气量和氮氧化物含量的现场监测装置U，现场监测装置11与PLC控制器9电连接。现场监测装置11将监测到的烟气和氮氧化物浓度的分析结果传递给PLC控制器9，PLC控制器9根据收到的数据向循环输送装置2、压力调节阀和调节阀8-3传达程序指令以达到调整喷枪流量和还原剂溶液流量的目的。此外，PLC控制器9对压力调节阀的调整能够使循环输送装置2内出现流量和压力波动时进行自动调节，以保持稳定的压力。
【主权项】
1.一种用于脱硝系统的气液混合喷射系统，其特征在于，包括还原剂输送单元、空气压缩装置、气液分配装置、气液混合喷射装置和PLC控制器； 所述还原剂输送单元包括还原剂溶液储罐、与所述还原剂溶液储罐液路连通的循环输送装置和与所述循环输送装置液路连通的溶液计量装置，所述还原剂溶液储罐、所述循环输送装置和所述溶液计量装置形成回路结构;所述循环输送装置与所述PLC控制器电连接，所述循环输送装置包括循环栗和设置在所述循环栗入口端的流量调节阀； 所述空气压缩装置与所述气液分配装置气路连通； 所述气液分配装置与所述溶液计量装置液路连通，所述气液分配装置包括多个控制阀； 所述气液混合喷射装置包括文丘里混合器和与所述文丘里混合器连通的多个喷枪，在所述文丘里混合器和所述喷枪之间设置有调节阀，所述调节阀与所述PLC控制器电连接，所述喷枪的喷嘴采用单孔喷嘴，所述喷嘴的孔径范围为16mm?20mm，所述喷枪的喷嘴设置在脱硝反应炉内。2.根据权利要求1所述的用于脱硝系统的气液混合喷射系统，其特征在于，在所述还原剂溶液储罐与所述溶液计量装置之间的连接管路上设置有压力调节阀，所述压力调节阀与所述PLC控制器电连接。3.根据权利要求1所述的用于脱硝系统的气液混合喷射系统，其特征在于，所述气液混合喷射装置还包括与所述溶液计量装置液路连通的稀释水装置。4.根据权利要求1所述的用于脱硝系统的气液混合喷射系统，其特征在于，所述空气压缩装置包括空气压缩机和减压阀，所述减压阀设置在所述空气压缩装置与所述气液分配装置之间连接管路上。5.根据权利要求1所述的用于脱硝系统的气液混合喷射系统，其特征在于，所述溶液计量装置采用溶液计量栗。6.根据权利要求1所述的用于脱硝系统的气液混合喷射系统，其特征在于，在脱硝反应炉的内壁上设置有用于检测脱硝反应炉内烟气量和氮氧化物含量的现场监测装置，所述现场监测装置与所述PLC控制器电连接。
【文档编号】B05B7/04GK205461766SQ201620256502
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】李宝建, 张军平
【申请人】河北卓然化工设备科技有限公司