脱硝专用喷枪的结构设计与应用

许珊珊，汪 洋，顾 前

（江苏科行环保科技有限公司，江苏 盐城 224051）

脱硝专用喷枪的结构设计与应用

许珊珊，汪 洋，顾 前

（江苏科行环保科技有限公司，江苏 盐城 224051）

烟气脱硝喷枪结构是否合理，对烟气脱硝起重要作用。带有旋流混合室的气液两相流喷枪气液两相能量交换充分，为液相进一步雾化和喷到预定位置提供了条件，脱硝效率高。

烟气脱硝；气液两相流喷枪；旋流混合室；脱硝效率

1 前言

燃煤工业窑炉烟气中都含有氮氧化物（NOx）。NOx是一种主要的大气污染物之一，NOx与碳氢化合物在强光作用下会造成光化学污染，排放到大气中的NOx是形成酸雨的主要原因之一，严重危害生态环境。氨还原法脱硝因其工艺简单、投资省，已成为主要的烟气脱硝方法。其要点是：在压缩空气的作用下，将还原剂（液氨、氨水、尿素）通过气液两相流喷枪雾化后喷到炉窑高温烟气中，还原剂中的氨和烟气中的氮氧化物反应，生成氮气和水，使烟气中的氮氧化物得以脱除。

雾化后的气液两相流必须具有足够的能量才能喷到预定位置，保证脱硝效率。目前国内燃煤工业炉窑烟气脱硝喷枪多选用其它行业用于清洗或降温用的常规气液两相流喷枪，气液两相能量交换不充分，雾化效果不好，还原剂雾化液滴动能不高、射程短，不能有效将还原剂喷到预定位置，脱硝效率低、氨逃逸率高，因而迫切需要一种适应燃煤工业炉窑烟气工况的脱硝专用喷枪。

2 喷枪结构组成

国内某企业针对现有喷枪的不足，根据燃煤工业炉窑烟气脱硝的实际工况要求，成功地研发出一种具有自主知识产权的燃煤工业炉窑烟气脱硝专用喷枪，因其带有独特的具有旋流功能的混合室，被称为旋流混合室双流体喷枪，结构如下图所示。

本喷枪主要由枪体、保护套、枪管、枪头构成：

（1）枪体含有螺纹型的压缩空气接口、混合室和螺纹型的还原剂接口。压缩空气接口和混合室之间有轴向小孔相通；还原剂接口焊接在枪体上，还原剂接口和枪体之间有与混合室呈切向的小孔相通。

（2）保护套上焊有保护气接口，保护气接口加工有保护气管路接入螺纹。保护套和枪体之间用紧定螺钉固定，套在枪管外。

（3）枪管的一端与枪体的混合室焊接；另一端加工有螺纹，与枪头联接。

（4）枪头的一端加工有螺纹，与枪管联接；另一端加工有不同形状和尺寸要求的孔，以便控制喷雾形状成实心锥形或扇形，可根据工况、脱硝要求和还原剂喷入烟气中的不同位置进行选配。

保护套、枪管、枪头均由特殊的耐高温、耐腐蚀材料制造。

3 工作原理

工作时，具有一定压力的还原剂通过还原剂接口切向进入枪体的旋流混合室内，产生高速旋转，遇到从枪体压缩空气接口进入的压缩空气；气、液两相在旋流混合室内充分混合、能量交换和雾化。具有一定压力能的液相获得气相压力能的同时，还具有高速旋转的动能，液相能量加大；经过枪管、枪头喷出后，液相所具有的压力能和动能全部转化为动能，为液相进一步雾化和喷到预定位置提供了条件。通过保护套不断进入的保护气可有效保护处于高温状态下工作的喷枪。

4 结语

（1）该喷枪经过数十个工程的实际运用证明，脱硝效率普遍提高，SNCR法的脱硝效率普遍达到60%以上，SCR法的脱硝效率达到90%以上，氨逃逸率均在国家标准控制范围内。

（2）不断进入的保护气是喷枪正常使用的必不可少的条件，一旦断气，或保护气减少，喷枪就有烧坏的可能。■

Structure Design for Special Purpose Spraying Gun of Denitration and Its Application

XU Shan-shan,WANG Yang,GU Qian

X701

A

1006-5377（2015）06-0037-02