水泥窑烟气脱硝用喷枪性能试验装置的研制

高翠芳 耿龙标 蔡 梅 邢辰阳（江苏维尔思环境工程有限公司，江苏 盐城224000）

1 背景技术

随着烟气污染物排放标准日益完善和提高，氮氧化物（NOX）减排已成为“十二五”乃至今后很长一段时间内重要的环保工作。在燃煤炉窑烟气脱硝工程中，特别是水泥回转窑烟气脱硝工程中，多采用工艺简单、投资省的SNCR选择性非催化还原法脱硝[1]，其方法是将一定压力的氨水，在压力基本相同的压缩空气的共同作用下，通过气液两相流（氨水、压缩空气）喷枪喷入烟气中，在没有还原剂的情况下，氨水中的氨和烟气中的氮氧化物反应，生成氮气和水，使烟气中氮氧化物得以脱除[2]。喷枪的喷雾直径和喷雾距离作为喷枪的主要性能，对喷枪选型、布置和烟气脱硝效率有很大的影响[3-4]。这就需要有一种装置，对喷枪的喷雾直径和喷雾距离进行试验，试验装置是否简单、可靠至关重要。

2 本装置实施方案

如图1所示，本装置主要包括：进气管1、支撑2、调压阀3、储罐4、出液管5、三通管6、压缩空气接头7、喷枪8、出水接头9、高压软管10。

图1 喷枪性能试验装置示意图

进气管1、调压阀4、三通管6、压缩空气接头7组成气压系统；三通管6、储罐4、出液管5、高压软管10组成水压系统；气压系统通过支撑2和三通管6支撑于水压系统上。三通管6和储罐4间满焊，喷枪8通过螺纹连接在压缩空气接头7和出水接头9上。三通管6在向喷枪8供气的同时，另一头伸入储罐4，并处于液面上面，给液面加压；出液管5靠近液体底部，便于液体压出；进气管1上接有调压阀3，可调整并读出测试所需的压力；出液管5上口接有高压软管10，可以方便地连结喷枪8。

试验表明，普通的自来水和氨水在同等试验条件下喷枪的喷雾直径和喷雾距离基本一致，所以本装置采用普通的自来水进行试验。

试验时，压缩空气源压力保持在0.6～0.7MPa，喷枪实际试验压力通过调压阀调整，一般调整在0.55～0.60MPa，和喷枪9的实际工况相同，压缩空气通过三通管6作用于储罐4的液面上，进入喷枪8的压缩空气的压力和水的压力基本相同。一定压力的气液两相流通过喷枪后，就形成有一定直径和距离的喷雾，喷雾直径和喷雾距离可以用常规量具测量出来。

3 本装置制造及使用注意事项

1）储罐为压力容器，要按压力容器的有关技术规范进行设计、制造，并检验合格，确保安全。

2）储罐液面不宜超过三通管下口，更不能倒灌入气压系统。

3）整个容器及管路系统要进行可靠的防腐处理，不能因腐蚀而影响试验的进行。

4）用水必须是清洁无杂质的，不能因堵塞而影响试验的进行。

5）压力表必须经过校准，保证试验数据的可靠。

6）因喷雾粒径一般只有30μm左右，喷雾直径和喷雾距离极易受外界气流的影响，所以试验须在无风的情况下进行。

4 结 语

喷枪是脱硝系统中极为重要的装置之一，其喷雾直径和喷雾距离是喷枪的两个极为重要的性能指标。对喷枪的喷雾直径和喷雾距离进行试验，是喷枪选型、布置和烟气脱硝效率的重要保证。实践证明，本试验装置简单可靠、经济实用，具有较好的应用价值和经济效益。

[1]范海燕,朱虹,金瑞奔等.水泥炉窑SNCR及SCR烟气脱硝技术比较[J].环境工程,2012,30(S2)：183-186

[2]贾世昌.水泥窑SNCR脱硝技术探析[J].环境科技 ,2012,25(2)：34-37

[3]张立娟.水泥窑烟气SNCR脱硝技术喷枪的设计及应用[J].工业安全与环保,2015,41(4)：87-90

[4]王瑞日.SNCR烟气脱硝系统喷枪布置位置及安装维护[J].广东化工,2013,40(6)：145-147