本實(shí)用新型屬于鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，尤其涉及用于SCR和SNCR聯(lián)合脫硝的脫硝噴槍系統(tǒng)，特別是用于W火焰鍋爐實(shí)現(xiàn)脫硝超低排放。

背景技術(shù)：

國內(nèi)電力市場(chǎng)基本以燃煤鍋爐為主，隨著國家環(huán)保政策越發(fā)嚴(yán)格，對(duì)于鍋爐NOx排放的要求也越來越高。為了減少污染物的排放，SCR(選擇性催化氧化還原反應(yīng))和SNCR(選擇性非催化氧化還原反應(yīng))等脫硝技術(shù)被用于鍋爐煙氣減排系統(tǒng)。在實(shí)際工程運(yùn)行中，單一脫硝技術(shù)已經(jīng)無法滿足越加嚴(yán)格的環(huán)保指標(biāo)，因此SCR+SNCR聯(lián)合脫硝技術(shù)在燃煤鍋爐上得到廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)SCR+SNCR的脫硝技術(shù)方案存在很多問題。鍋爐在高負(fù)荷運(yùn)行工況時(shí)，因?yàn)镾NCR溫度窗口的限制，爐膛折焰角以下位置溫度不適宜，同時(shí)在爐膛后墻布置噴槍困難又難以克服，因此現(xiàn)有技術(shù)還原劑噴槍只能布置在爐膛出口區(qū)域前墻以及爐膛出口煙道，這種布置方案下SNCR系統(tǒng)還原劑在煙道中的噴射覆蓋面窄，與煙氣的混合差，脫硝效率低；同時(shí)SNCR系統(tǒng)造成的煙氣中還原劑、氮氧化物濃度偏差影響到下游SCR的煙氣入口條件，造成SCR系統(tǒng)氨逃逸偏高，鍋爐空預(yù)器因氨逃逸超標(biāo)積灰。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：提供W火焰鍋爐SCR+SNCR脫硝技術(shù)新的噴槍布置方案，提高SNCR系統(tǒng)脫硝效率；同時(shí)通過在省煤器出口煙道增設(shè)大尺度煙氣混合器，消除SCR入口煙氣流場(chǎng)、濃度場(chǎng)的不均勻性；該實(shí)用新型提高SCR系統(tǒng)脫硝率，減小氨逃逸，避免鍋爐空預(yù)器因氨逃逸超標(biāo)而積灰。該方案總體上增強(qiáng)了SCR+SNCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)的可靠性、可調(diào)節(jié)性和安全性。

本實(shí)用新型目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種用于W火焰鍋爐SCR和SNCR聯(lián)合脫硝的噴槍系統(tǒng)，包括SNCR噴槍以及SCR噴氨柵格，還包括煙氣混合器，煙氣混合器設(shè)于省煤器出口后的水平煙道內(nèi)，SCR噴氨柵格設(shè)于水平煙道后至SCR脫硝反應(yīng)器之前的上升煙道內(nèi)，SNCR噴槍由設(shè)于爐膛前墻的前墻噴槍和設(shè)于爐膛后墻折焰角的折焰角噴槍組成，前墻噴槍分成上下兩層，上層前墻噴槍位于相對(duì)于折焰角噴槍上方，下層前墻噴槍位于相對(duì)于折焰角噴槍下方。

本專利針對(duì)傳統(tǒng)SCR+SNCR的脫硝技術(shù)存在的不足，解決現(xiàn)有技術(shù)在前墻布置噴槍的難點(diǎn)，在鍋爐后墻折焰角位置布置墻式還原劑短噴槍，與前墻墻式噴槍配合保證還原劑在煙道中的覆蓋面足夠廣和混合均勻，提高了SNCR系統(tǒng)的脫硝效率，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的SNCR脫硝效率20％～30％，本專利噴射截面覆蓋面積提高到80％以上，脫硝效率可達(dá)50％乃至更高；同時(shí)提出在省煤器出口煙道增設(shè)本專利特定煙氣混合裝置的技術(shù)，提高SCR入口的煙氣流場(chǎng)、濃度場(chǎng)均勻性，充分保證鍋爐系統(tǒng)的脫硝效率和氨逃逸達(dá)到要求，該大尺度煙氣混合器將省煤器出口的氮氧化物及還原劑濃度最大偏差從50％降低至10％，從而使整體脫硝系統(tǒng)脫硝效率90％以上。

作為選擇，前墻噴槍和折焰角噴槍水平相對(duì)布置，且前墻噴槍沿爐寬均勻布置。

作為選擇，折焰角噴槍從折焰角的下水冷壁成夾角水平穿出，下水冷壁與折焰角噴槍相鄰的兩水冷壁管子朝爐膛外彎曲的同時(shí)相對(duì)朝兩側(cè)彎曲，形成一容納折焰角噴槍從中穿過的水冷壁孔。

作為進(jìn)一步選擇，折焰角噴槍包括噴槍，以及套設(shè)于噴槍外的套管，套管外安裝密封盒，密封盒內(nèi)填充保溫澆注料，套管露出噴槍的端頭設(shè)有密封鋼板，密封蓋板開橢圓形孔，并設(shè)有膨脹縫，噴槍穿過該橢圓形孔從水冷壁孔中伸出。

作為進(jìn)一步選擇，密封板開3mm的膨脹縫，密封盒外殼距離水冷壁孔處水冷壁管子彎管起彎點(diǎn)70mm以上。

上述方案中，本專利采用創(chuàng)新的橢圓形密封板開孔彎管技術(shù)在鍋爐前墻折焰角位置布置墻式還原劑短噴槍，解決現(xiàn)有技術(shù)在前墻布置噴槍的難點(diǎn)。

作為選擇，SNCR噴槍的霧化平均粒徑范圍為100微米～400微米，煙氣混合器距離SCR噴氨柵格大于5米的煙氣行程。

作為選擇，煙氣混合器由若干組混合器葉片組沿?zé)煹罃嗝媾帕谐膳沤M成，每組混合器葉片組均由一對(duì)混合器葉片沿?zé)煔夥较蚪徊鏄?gòu)成，且每一混合器葉片均由兩直板以一夾角拼接構(gòu)成。

作為進(jìn)一步選擇，混合器葉片組朝向煙氣方向的交叉角度為60-90°，每一混合器葉片均由兩直板以60-90°夾角拼接構(gòu)成。作為優(yōu)選，混合器葉片組朝向煙氣方向的交叉角度為90°，每一混合器葉片均由兩直板以90°夾角拼接構(gòu)成。該方案中，根據(jù)實(shí)際情況可調(diào)節(jié)混合器葉片夾角和葉片組夾角，以及混合器葉片的長度和寬度，實(shí)現(xiàn)不同的混合效果，優(yōu)選兩個(gè)角度均為90°。

前述本實(shí)用新型主方案及其各進(jìn)一步選擇方案可以自由組合以形成多個(gè)方案，均為本實(shí)用新型可采用并要求保護(hù)的方案；且本實(shí)用新型，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實(shí)用新型方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識(shí)可明了有多種組合，均為本實(shí)用新型所要保護(hù)的技術(shù)方案，在此不做窮舉。

本實(shí)用新型的有益效果：該專利所示方案下SNCR系統(tǒng)還原劑在煙道截面中的覆蓋面大大提高，相比傳統(tǒng)前墻布置方案，噴射截面覆蓋面積提高到80％以上，還原劑與煙氣的混合更為均勻，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的SNCR脫硝效率20％～30％，本專利SNCR脫硝效率可達(dá)50％乃至更高；省煤器出口煙道增設(shè)的大尺度煙氣混合裝置，減小了SCR入口煙氣的還原劑和氮氧化物濃度偏差，將傳統(tǒng)無混合器方案的組分濃度偏差從50％減低到10％以內(nèi)，從而保證煙道截面上的氨氮摩爾比的均勻性，提高系統(tǒng)脫硝效率，整體脫硝系統(tǒng)脫硝效率90％以上。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的噴槍系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的折焰角噴槍布置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的折焰角噴槍處水冷壁彎管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中水冷壁彎管的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖3中水冷壁彎管的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的煙氣混合器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的煙氣混合器葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的煙氣混合器葉片組的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中11-折焰角噴槍，12-煙氣混合器，13-SCR噴氨柵格，14-SCR脫硝反應(yīng)器，15-上層前墻噴槍，16-下層前墻噴槍，17-混合器葉片組，18-混合器葉片，21-噴槍，22-套管，23-密封盒，24-保溫澆注料，25-管屏內(nèi)襯，26-下水冷壁，27-吊掛管，31-橢圓形孔，32-扁鋼，33-水冷壁管子，34-膨脹縫，41-爐膛前墻，42-爐膛后墻，43-折焰角，44-水平煙道，45-上升煙道。

具體實(shí)施方式

下列非限制性實(shí)施例用于說明本發(fā)明。

參考圖1所示，一種用于W火焰鍋爐SCR和SNCR聯(lián)合脫硝的噴槍系統(tǒng)，包括SNCR噴槍以及SCR噴氨柵格13，還包括煙氣混合器12，煙氣混合器12設(shè)于省煤器出口后的水平煙道44內(nèi)，SCR噴氨柵格13設(shè)于水平煙道44后至SCR脫硝反應(yīng)器14之前的上升煙道45內(nèi)，SNCR噴槍由設(shè)于爐膛前墻41的前墻噴槍和設(shè)于爐膛后墻42折焰角43的折焰角噴槍11組成，前墻噴槍和折焰角噴槍11水平相對(duì)布置，且前墻噴槍沿爐寬均勻布置。

參考圖1所示，前墻噴槍分成上下兩層，上層前墻噴槍15位于相對(duì)于折焰角噴槍11上方，下層前墻噴槍16位于相對(duì)于折焰角噴槍11下方；參考圖2-5所示，折焰角噴槍11從折焰角43的下水冷壁26成夾角水平穿出，下水冷壁26與折焰角噴槍11相鄰的兩水冷壁管子33朝爐膛外彎曲的同時(shí)相對(duì)朝兩側(cè)彎曲，形成一容納折焰角噴槍11從中穿過的水冷壁孔。折焰角噴槍11包括噴槍21，以及套設(shè)于噴槍21外的套管22，套管22外安裝密封盒23，密封盒23內(nèi)填充保溫澆注料24，套管22露出噴槍21的端頭設(shè)有密封蓋板，密封蓋板開橢圓形孔31，并設(shè)有膨脹縫34，噴槍21穿過該橢圓形孔31從水冷壁孔中伸出。

煙氣混合器12結(jié)構(gòu)示意圖如圖6-8，圖中箭頭為煙氣方向，煙氣混合器12由若干組混合器葉片組17沿?zé)煹罃嗝媾帕谐膳沤M成，每組混合器葉片組17均由一對(duì)混合器葉片18沿?zé)煔夥较蚪徊?且混合器葉片組17的兩混合器葉片18的長度方向與煙氣方向形成的兩平面平行)構(gòu)成，且混合器葉片組17朝向煙氣方向的交叉角度α(即兩混合器葉片18的長度方向，在朝向煙氣方向一側(cè)的夾角)為60-90°，每一混合器葉片18均由兩直板以60-90°夾角β拼接構(gòu)成；葉片長度L和寬度W根據(jù)煙道尺寸確定，通過這四個(gè)參數(shù)控制混合器的調(diào)節(jié)效果和運(yùn)行阻力。根據(jù)實(shí)際情況可調(diào)節(jié)混合器葉片18夾角和混合器葉片組17夾角，以及混合器葉片18的長度L和寬度W，實(shí)現(xiàn)不同的混合效果，控制阻力；煙氣流經(jīng)該大尺度煙氣混合器后，可以實(shí)現(xiàn)煙道寬度方向和高度方向的均勻性調(diào)整。

應(yīng)用實(shí)例：

某300MW的W火焰鍋爐施行SCR-SNCR技術(shù)脫硝系統(tǒng)，SNCR系統(tǒng)使用還原劑為液氨，通過噴槍往鍋爐爐膛噴射。爐膛前墻41布置上下兩層噴槍以滿足鍋爐不同負(fù)荷的脫硝要求，上下各7只噴槍(上層前墻噴槍15為7只，下層前墻噴槍16為7只)。爐膛后墻42折焰角43位置通過彎管技術(shù)措施，安裝7支噴槍沿爐寬均勻布置(7只折焰角噴槍11)，折焰角噴槍11水平布置，噴槍21避開折焰角吊掛和梁，密封蓋板開3mm的膨脹縫34，密封盒23外殼距離水冷壁孔處水冷壁管子33彎管起彎點(diǎn)70mm以上，SNCR噴槍的霧化平均粒徑范圍為100微米～400微米。SNCR系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)前墻噴槍與折焰角噴槍11共同作用，高負(fù)荷工況下投運(yùn)上層前墻噴槍15和折焰角噴槍11，低負(fù)荷工況時(shí)投運(yùn)下層前墻噴槍16和折焰角噴槍11。實(shí)現(xiàn)煙道內(nèi)噴射覆蓋面積達(dá)90％，SNCR系統(tǒng)脫硝效率達(dá)到50％。

省煤器出口煙道布置大尺度煙氣混合器12，煙氣混合器12設(shè)于省煤器出口后的水平煙道44內(nèi)，SCR噴氨柵格13設(shè)于水平煙道44后至SCR脫硝反應(yīng)器14之前的上升煙道45內(nèi)，煙氣混合器12距離SCR噴氨柵格13大于5米的煙氣行程，混合器葉片組17夾角為90°，混合器葉片18角度為90°，根據(jù)煙道大小布置混合器葉片18長度L為2500mm，寬度W為400mm，裝置運(yùn)行阻力為70Pa，該大尺度煙氣混合器將省煤器出口的氮氧化物及還原劑濃度最大偏差從50％降低至10％，改善了SCR系統(tǒng)入口的煙氣條件，從而使整體脫硝系統(tǒng)高效運(yùn)行。

該項(xiàng)目鍋爐爐膛出口氮氧化物500mg/m³，出口煙氣氮氧化物達(dá)到45mg/m³，脫硝效率91％。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。