一种SNCR脱硝喷枪装置的制作方法

一种sncr脱硝喷枪装置
技术领域
1.本发明涉及一种电站锅炉炉内sncr脱硝喷枪装置，特别是大型循环流化床锅炉全负荷工况下的高效节能脱硝过程。


背景技术：

2.超低排放标准长期成为电厂关注的重点和难点，其困难之处主要表现在：1、发展制约。随着电站锅炉“大容量、高参数”的快速发展，炉内燃烧情况日益复杂。很多电厂采用炉内脱硫脱硝联合控制的方式，使得原烟气nox浓度波动性极大；2、脱硝经济性差。目前电站锅炉的水平烟道高度大约为6～10m，大截面烟气组分浓度分布不均，造成局部脱硝困难。为满足环保要求，只能加大还原剂溶液喷射量，使得脱硝成本剧增；3、喷射系统缺陷。水平烟道内烟气流速极快，目前主流的外壁面还原剂溶液喷射系统，其射流刚度不足，烟气截面中心区域未能达到足量的脱硝需求。基于以上内容，本专利提出一种sncr脱硝喷枪装置以解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种sncr脱硝喷枪装置。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.本发明提供一种sncr脱硝喷枪装置，包括母管壳体；所述母管壳体侧壁设置有若干组喷口，母管壳体顶部设置有进液口，还原剂溶液通过进液口进入母管壳体内部，从喷口喷出；所述喷口处设置有流量调节挡板，所述流量调节挡板与母管壳体内壁铰接，流量调节挡板可相对于铰接点上下翻转，通过改变流量调节挡板与母管壳体内壁的角度，实现对喷口液体流量的调节。
6.进一步的，所述流量调节挡板通过控制机构实现角度的调节；所述控制机构为流量控制连杆，所述流量调节挡板一侧与母管壳体内壁铰接，另一侧与流量控制连杆铰接；所述流量控制连杆垂直分布。
7.进一步的，所述喷口及流量调节挡板均呈一或多个纵列分布，相邻两个纵列的横向距离相等；每纵列中，相邻两喷口/流量调节挡板的纵向距离相等。
8.进一步的，所述流量控制连杆的数量与喷口的列数相同；所述流量控制连杆同时与同一纵列喷口处的流量调节挡板铰接，同时控制同一纵列流量调节挡板的角度变化。
9.进一步的，所述母管壳体内还设置有分隔墙，分隔墙将母管壳体隔成两个或两个以上腔体，所述分隔墙上设置有一个或一个以上的流量平衡孔。
10.进一步的，所述流量平衡孔的个数比单个纵列的喷口数少一个，且在高度方向位于各喷口上部200～400mm处，孔径为母管壳体径口尺寸的五分之一。
11.进一步的，当母管壳体呈圆柱体结构时，所述流量调节挡板为弧形板结构，宽度为母管壳体半径的三分之一至二分之一；当母管壳体呈长方体结构时，所述流量调节挡板为矩形板结构，宽度为母管壳体边长的三分之一至二分之一。
12.进一步的，所述母管壳体垂直悬吊在水平烟道内的上部，母管壳体下端与水平烟道底部的距离为1500mm。
13.进一步的，所述母管壳体通过固定板安装在水平烟道上；所述固定板可拆卸固定安装在水平烟道的顶部；所述固定板的中心设置有螺纹孔，相应的，所述母管壳体上部外壁设置有与螺纹孔相互适配的外螺纹，所述母管壳体与固定板螺纹连接。
14.进一步的，所述固定板通过螺栓螺母固定件与水平烟道固定连接。
15.本发明的有益效果：
16.(1)整体而言，本发明能够灵活应对电站锅炉炉内脱硝过程中出现的问题，具有系统简单便捷、安全系数高、事故率低、适用性广的特点。
17.(2)本发明采用的水平烟道上部悬吊式喷射位置，能够保证还原剂与烟气来流充分接触，提高反应接触面积，增强反应活性，高效脱除氮氧化物。
18.(3)本发明采用隔板式精确单喷口精确调节的方式，能够满足不同区域不同nox浓度分布的要求，做到精确喷氨，显著提升脱硝经济性。
附图说明
19.图1为本发明中sncr脱硝喷枪装置结构示意图；
20.图2和图3为本发明中sncr脱硝喷枪装置的布置位置示意图；
21.图4和图5为多级喷枪布置方式示意图；
22.图6为母管壳体安装装置示意图；
23.附图中的标记为：
24.1、母管壳体；2、流量控制连杆；3、分隔墙；4、流量平衡孔；5、流量调节挡板；6、喷口；7、氮氧化物浓度在线测点；8、固定板；9、螺栓螺母固定件；10、水平烟道。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
26.实施例1
27.参照图1～3，本发明实施例提供一种sncr脱硝喷枪装置，包括母管壳体1(316不锈钢材质)；所述母管壳体1侧壁设置有若干组喷口6(喷口6与母管壳体1垂直)，母管壳体1顶部设置有进液口。所述喷口6下部200～500mm处设置有一个流量调节挡板5(316不锈钢材质)，流量调节挡板5与母管壳体1内壁铰接，流量调节挡板5可相对于铰接点上下翻转，可旋转调整角度范围在0-90
°
。
28.当母管壳体1呈圆柱体结构时，所述流量调节挡板5为弧形板结构，宽度为母管壳体1半径的三分之一至二分之一，当母管壳体1呈长方体结构时，所述流量调节挡板5为矩形板结构，宽度为母管壳体1边长的三分之一至二分之一。
29.特别地，若水平烟道宽度不超过4000mm，则只需要在水平烟道宽度中心方向安装一组sncr高效脱硝喷枪装置；若水平烟道宽度超过4000mm，则需要沿水平烟道宽度方向等
距安装两组sncr高效脱硝喷枪装置。单个喷口负责高度为2000mm，当水平烟道高度不超过6000mm时，布置三层喷口；当水平烟道高度超过6000mm时，布置四层喷口；喷口6射流速度达到10～20m/s为宜。
30.此外，为判定相同还原剂量下的脱硝效果，于分离器出口中心筒横向安装1个nox浓度排放测点。
31.应用时，高压还原剂溶液通过进液口进入母管壳体1内部，从喷口6喷出，射入水平烟道中与烟气进行良好的脱硝反应，同时，根据氮氧化物浓度在线测点7测量的氮氧化物浓度，改变流量调节挡板5与母管壳体1内壁的角度，即调节流量调节挡板5与喷口6的角度和距离，实现对喷口6液体流量的调节，以适应不同浓度的氮氧化物，避免喷口6流量过大或过小，造成还原剂浪费而影响经济效益，或者还原剂不足而影响氮氧化物消除效果。
32.实施例2
33.本实施例的主体结构与实施例1相同，不同之处在于：本实施例限定了流量调节挡板的控制机构。
34.具体的，参照图1，本实施例中，所述流量调节挡板5通过控制机构实现角度的调节，具体的，控制机构为流量控制连杆2，流量调节挡板5一侧与母管壳体1内壁铰接，另一侧与流量控制连杆2铰接，流量控制连杆2垂直分布。
35.本实施例中，所述喷口6及流量调节挡板5以两个纵列的形式分布，每个喷口6负责高度2000mm的烟气流动区域，两个纵列对称设置在母管壳体1两侧，且则两列喷口6位于同一水平线上且与烟气流动方向垂直，每纵列中，相邻两喷口6/流量调节挡板5的纵向距离相等。本实施例中，流量控制连杆2的数量与喷口6的列数相同，流量控制连杆2同时与同一纵列喷口6处的流量调节挡板5铰接，可同时控制同一纵列流量调节挡板5的角度变化。
36.本发明其他实施例中，也可以为三纵列布置，当设计为三纵列布置时，则三纵列夹角120
°
平均布置，且中间一列垂直于烟气来流方向。
37.应用时，在烟道内部设置氮氧化物浓度在线测点7，其位置和数量可根据需求设置。本实施例中，可设置两组氮氧化物浓度在线测点7，可分别用于测量母管壳体1两侧区域的氮氧化物浓度。当两侧的氮氧化物浓度不同时，根据测定数据驱动相应位置的流量控制连杆2，流量控制连杆2同时驱动同一纵列喷口6处的流量调节挡板5转动，即调节了相应区域内的喷口6的流量，以适应相应区域的氮氧化物浓度变化，实现高效脱销作用。
38.本实施例适用于不同区域的氮氧化物浓度不均匀情况下，氮氧化物的高效消除。
39.实施例3
40.本实施例的主体结构与实施例1相同，不同之处在于：本实施例限定了流量调节挡板的控制机构。
41.具体的，本实施例中，所述流量调节挡板5通过控制机构实现角度的调节，具体的，控制机构为流量控制连杆2，流量调节挡板5一侧与母管壳体1内壁铰接，另一侧与流量控制连杆2铰接，流量控制连杆2垂直分布。
42.本实施例中，每组流量调节挡板5分别配置一个流量控制连杆2，可单独控制每个喷口6处的还原剂流量。
43.应用时，可在不同各区域、不同高度位置设置氮氧化物浓度在线测点7，可分别用于测量不同各区域、不同高度的氮氧化物浓度。当氮氧化物浓度出现不均匀时，根据测定数
据驱动相应位置的流量控制连杆2，流量控制连杆2驱动相应位置的喷口6处的流量调节挡板5转动，即调节了相应位置的喷口6的流量，实现高效脱销作用。本发明其他实施例中，流量调节挡板的控制机构也可设置为驱动电机，可实现相同的技术效果。
44.本实施例适用于不同区域、不同高度的氮氧化物浓度不均匀情况下，氮氧化物的高效消除。
45.实施例4
46.本实施例的主体结构与实施例1相同，不同之处在于：
47.参照图4～5，本实施例中，所述母管壳体1内还设置有分隔墙3(布置角度平行于烟气来流方向)，分隔墙3采用316不锈钢材质，且焊接于母管壳体1内壁面，将母管壳体1隔成两个或两个以上腔体，为保证良好的均流效果，在分隔墙3上设置有一个或一个以上的流量平衡孔4。
48.本实施例中，所述流量平衡孔4的个数比单个纵列的喷口6数少一个，且在高度方向位于各喷口6上部200～400mm处，孔径为母管壳体1径口尺寸的五分之一。
49.实施例5
50.本实施例的主体结构与实施例1相同，不同之处在于：本实施例中，所述母管壳体1的高度可根据需要进行调节。
51.具体的，参照图6，本实施例中，所述母管壳体1垂直悬吊在水平烟道内的上部，为达到良好脱硝效果，当水平烟道底部积灰层的厚度发生变化时，需要调节母管壳体1与水平烟道底部的距离，满足脱硝效率要求。
52.本实施例中，所述母管壳体1通过固定板8实现高度调节作用。具体的，所述母管壳体1通过固定板8安装在水平烟道上，固定板8通过螺栓螺母固定件9可拆卸固定安装在水平烟道的顶部，固定板8的中心设置有螺纹孔，相应的，所述母管壳体1上部外壁设置有与螺纹孔相互适配的外螺纹，所述母管壳体1与固定板8螺纹连接；母管壳体1外壁还固定安装有辅助件。
53.应用时，母管壳体1与固定板8螺纹连接，将母管壳体1垂直插入水平烟道中，将固定板8与水平烟道顶部固定连接，当需要调节母管壳体1高度时，通过辅助件手动或者自动旋转母管壳体1一定角度(360n
°
)，旋转至合适位置后停止，使母管壳体1远离水平烟道底部积灰层。
54.本装置应用结束后，机组停炉，拆掉螺栓螺母固定件9，即可将母管壳体1与固定板8全部拆除，进行零件清洗和更换，最后将密封盖与水平烟道顶部开口密封连接。
55.本发明的原理及应用过程：
56.以两纵列、四层喷口的喷枪为例，精确喷氨控制策略思路如下：初始工况各流量调节挡板5均呈0
°
竖直布置，整体呈现并联管组结构。根据水平烟道内nox浓度测点实时测量结果，确定各区域的nox初始排放浓度。若nox浓度分布均匀，则保持状态不变；若nox浓度分布不均，需要调节高浓度区域对应的喷枪还原剂流量，即：自动调节加大对应的调节挡板角度，最大至90
°
；调节后观察nox排放测点参数，若在总还原剂流量不变的条件下数值减小，则保持该状态不变；否则在现有基础上，调节连杆高度以增大挡板和对应喷枪距离，从而减弱挡板对流量分配的制约，进一步增加流量调节余量。
57.特别地，使用本发明专利在某亚临界循环流化床锅炉上进行测试，环保测评结果
显示，当原烟气氮氧化物浓度约为200mg/m3时，净烟气氮氧化物排放浓度小于30mg/m3，达到超低排放标准，且先进plc控制的精确喷氨调节，使氨氮比从7:1降为3.5:1，大大节约了发电企业的生产成本。
58.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，包括母管壳体(1)；所述母管壳体(1)侧壁设置有若干组喷口(6)，母管壳体(1)顶部设置有进液口，还原剂溶液通过进液口进入母管壳体(1)内部，从喷口(6)喷出；所述喷口(6)处设置有流量调节挡板(5)，所述流量调节挡板(5)与母管壳体(1)内壁铰接，流量调节挡板(5)可相对于铰接点上下翻转，通过改变流量调节挡板(5)与母管壳体(1)内壁的角度，实现对喷口(6)液体流量的调节。2.根据权利要求1所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，所述流量调节挡板(5)通过控制机构实现角度的调节；所述控制机构为流量控制连杆(2)，所述流量调节挡板(5)一侧与母管壳体(1)内壁铰接，另一侧与流量控制连杆(2)铰接；所述流量控制连杆(2)垂直分布。3.根据权利要求2所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，所述喷口(6)及流量调节挡板(5)均呈一或多个纵列分布，相邻两个纵列的横向距离相等；每纵列中，相邻两喷口(6)/流量调节挡板(5)的纵向距离相等。4.根据权利要求3所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，所述流量控制连杆(2)的数量与喷口(6)的列数相同；所述流量控制连杆(2)同时与同一纵列喷口(6)处的流量调节挡板(5)铰接，同时控制同一纵列流量调节挡板(5)的角度变化。5.根据权利要求1所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，所述母管壳体(1)内还设置有分隔墙(3)，分隔墙(3)将母管壳体(1)隔成两个或两个以上腔体，所述分隔墙(3)上设置有一个或一个以上的流量平衡孔(4)。6.根据权利要求5所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，所述流量平衡孔(4)的个数比单个纵列的喷口(6)数少一个，且在高度方向位于各喷口(6)上部200～400mm处，孔径为母管壳体(1)径口尺寸的五分之一。7.根据权利要求1所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，当母管壳体(1)呈圆柱体结构时，所述流量调节挡板(5)为弧形板结构，宽度为母管壳体(1)半径的三分之一至二分之一；当母管壳体(1)呈长方体结构时，所述流量调节挡板(5)为矩形板结构，宽度为母管壳体(1)边长的三分之一至二分之一。8.根据权利要求1所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，所述母管壳体(1)垂直悬吊在水平烟道内的上部，母管壳体(1)下端与水平烟道底部的距离为1500mm。9.根据权利要求1所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，所述母管壳体(1)通过固定板(8)安装在水平烟道上；所述固定板(8)可拆卸固定安装在水平烟道的顶部；所述固定板(8)的中心设置有螺纹孔，相应的，所述母管壳体(1)上部外壁设置有与螺纹孔相互适配的外螺纹，所述母管壳体(1)与固定板(8)螺纹连接。10.根据权利要求9所述的sncr脱硝喷枪装置，其特征在于，
所述固定板(8)通过螺栓螺母固定件与水平烟道固定连接。

技术总结
本发明公开了一种SNCR脱硝喷枪装置，包括母管壳体，母管壳体侧壁设置有若干组喷口，母管壳体顶部设置有进液口，还原剂溶液通过进液口进入母管壳体内部，从喷口喷出；喷口处设置有流量调节挡板，流量调节挡板与母管壳体内壁铰接，流量调节挡板可相对于铰接点上下翻转，通过改变流量调节挡板与母管壳体内壁的角度，实现对喷口液体流量的调节；母管壳体内还设置有分隔墙，分隔墙上设置有一个或一个以上的流量平衡孔。本发明采用隔板式精确单喷口精确调节的方式，能够满足不同区域不同NOx浓度分布的要求，做到精确喷氨，显著提升脱硝经济性，且满足环保要求。满足环保要求。满足环保要求。


技术研发人员：金晓 佘海林 杨志 罗丽霞 张成成 方凌健
受保护的技术使用者：平湖弘欣热电有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/19