用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置及SNCR脱硝系统

596 编辑：中冶有色技术网来源：上海南一环保科技有限公司

2023-12-14 15:06:33

权利要求书： 1.一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，其特征在于：包括安装在焚烧炉内壁上的座体、末端穿过焚烧炉内壁的第一枪杆以及位于焚烧炉内的第一喷嘴和喷嘴角度调节机构；

所述座体上转动连接有第一连接管，所述第一喷嘴安装在所述第一连接管上，所述第一喷嘴与所述第一连接管连通，所述第一连接管水平设置，所述座体内设有流体通道，所述流体通道的两端分别与所述第一枪杆的末端、所述第一连接管连通；所述喷嘴角度调节机构用于驱动所述连接管相对所述座体转动；所述第一喷嘴内固定设有第二喷嘴，所述第一连接管内固定设有第二连接管，所述第一枪杆内固定设有第二枪杆，所述流体通道内固定设有转接部，所述第二喷嘴与所述第二连接管的一端连接，所述第二喷嘴与所述第二连接管连通，所述第二连接管的另一端与所述转接部的一端转动连接，所述转接部的另一端与所述第二枪杆连接。

2.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，其特征在于：所述喷嘴角度调节机构包括固定安装在所述第一连接管上的从动锥齿轮、与所述座体转动连接的驱动轴以及固定安装在所述驱动轴上的主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合，所述驱动轴的另一端穿过所述焚烧炉的外壁。

3.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，其特征在于：所述喷嘴角度调节机构包括固定安装在所述第一连接管上的齿轮、滑动连接在所述座体上的齿条以及与所述齿条固定连接的推杆，所述齿轮与所述齿条相啮合，所述推杆的另一端穿过所述焚烧炉的外壁。

4.根据权利要求1所述的用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，其特征在于：所述第一喷嘴为文丘里喷嘴。

5.根据权利要求4所述的用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，其特征在于：所述第二喷嘴为直孔喷嘴或者锥孔喷嘴。

6.根据权利要求5所述的用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，其特征在于：所述第二喷嘴为二流体喷嘴。

7.一种SNCR脱硝系统，其特征在于：包括如权利要求1?6任一项所述的用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置。

8.根据权利要求7所述的SNCR脱硝系统，其特征在于：所述用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置有若干个，所述若干个用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置间隔分布在焚烧炉内壁的同一高度位置上。

说明书：一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置及SNCR脱硝系统技术领域[0001] 本发明涉及垃圾焚烧设备领域，特别涉及一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置及SNCR脱硝系统。

背景技术[0002] SNCR系统是一种“选择性非催化还原脱氮”工艺系统，可有效降低垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧产生的氮氧化物浓度。通过向焚烧炉内温度在850℃到1050℃之间的烟气区域，喷

射尿素溶液或者氨水，在高温下尿素溶液或氨水与氮氧化物反应生成N2、H2O等无害物质，

从而减少氮氧化物的排放量。

[0003] 采用氨作为还原剂的SNCR称为DeNOx法，采用尿素为还原剂的为NOxOUT法；氨水方案的流程为：氨水卸料泵?氨水存储罐?氨水输送单元?混合分配单元?喷枪?焚烧炉，同时，

软水输送单元将软水输送到混合分配单元与氨水混合，压缩空气与喷枪连接，将混合后的

稀释氨水通过气流带出；尿素方案的流程为：尿素溶液存储罐?尿素溶液输送单元?混合分

配单元?喷枪?焚烧炉，同样的，软水输送单元将软水输送到混合分配单元与尿素溶液混合，

压缩空气与喷枪连接，将混合后的尿素溶液通过气流带出。

[0004] 脱硝流程中，向焚烧炉内温度在850℃到1050℃之间的烟气区域喷射尿素溶液或者氨水才能够取得更好的脱硝效果。一般的选择900～950℃的温度区域作为脱硝反应效率

最佳的温度窗口。

[0005] 但是，实际生产中，焚烧炉内温度在运行过程中是处于变化中的(即在焚烧炉内温度分布在高度方向不固定)，因此，为了使尿素溶液或者氨水能够始终在最佳反应温度窗口

喷射，现有技术中，采用多层喷射的方式，在焚烧炉的高度方向(温度在850℃到1050℃之间

的烟气区域的波动范围内)设置多层(至少两层)喷枪，从而根据喷枪所处位置的焚烧炉内

温度是否更接近最佳反应温度窗口，来控制对应层的喷枪投入工作，使尿素溶液或者氨水

能够喷射到更接近最佳反应温度窗口的烟气区域。

[0006] 但是，上述方案存在着需要布置的喷枪过多，制造成本高，以及无法根据焚烧炉烟气温度分布精确调整喷枪投入位置的缺点；同时，由于高温环境下需要对喷枪进行冷却降

温，过多的喷枪设置，需要更多的冷却空气或者冷却液的投入，这造成使用成本的增加。

[0007] 同时，对于两种不能够事先混合在一起使用的还原剂，当需要一同喷入焚烧炉内时，现有技术通常是设置两套喷嘴以及相应的物料输送机构，这也不利于成本的控制。

发明内容[0008] 针对现有技术存在的SNCR脱硝系统中喷枪布置数量较多以及无法根据焚烧炉烟气温度分布精确调整喷枪投入位置以及两种物料喷射点必须分散设置的问题，本发明的目

的在于提供一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置。

[0009] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：[0010] 一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，包括安装在焚烧炉内壁上的座体、末端穿过焚烧炉内壁的第一枪杆以及位于焚烧炉内的第一喷嘴和喷嘴角度调节机构；所述座体上

转动连接有第一连接管，所述第一喷嘴安装在所述第一连接管上，所述第一喷嘴与所述第

一连接管连通，所述第一连接管水平设置，所述座体内设有流体通道，所述流体通道的两端

分别与所述第一枪杆的末端、所述第一连接管连通；所述喷嘴角度调节机构用于驱动所述

连接管相对所述座体转动；所述第一喷嘴内固定设有第二喷嘴，所述第一连接管内固定设

有第二连接管，所述第一枪杆内固定设有第二枪杆，所述流体通道内固定设有转接部，所述

第二喷嘴与所述第二连接管的一端连接，所述第二喷嘴与所述第二连接管连通，所述第二

连接管的另一端与所述转接部的一端转动连接，所述转接部的另一端与所述第二枪杆连

接。

[0011] 优选的，所述喷嘴角度调节机构包括固定安装在所述第一连接管上的从动锥齿轮、与所述座体转动连接的驱动轴以及固定安装在所述驱动轴上的主动锥齿轮，所述主动

锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合，所述驱动轴的另一端穿过所述焚烧炉的外壁。

[0012] 另一种优选的，所述喷嘴角度调节机构包括固定安装在所述第一连接管上的齿轮、滑动连接在所述座体上的齿条以及与所述齿条固定连接的推杆，所述齿轮与所述齿条

相啮合，所述推杆的另一端穿过所述焚烧炉的外壁。

[0013] 优选的，所述第一喷嘴为文丘里喷嘴。[0014] 优选的，所述第二喷嘴为直孔喷嘴或者锥孔喷嘴。[0015] 优选的，所述第二喷嘴为二流体喷嘴。[0016] 本发明还公开了一种SNCR脱硝系统，包括上述的用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置。

[0017] 优选的，所述用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置有若干个，所述若干个用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置间隔分布在焚烧炉内壁的同一高度位置上。

[0018] 采用上述技术方案，由于座体、第一连接管、第一喷嘴以及喷嘴角度调节机构的设置，使得通过喷嘴角度调节机构的动作从而带动第一连接管转动，进而使安装在第一连接

管上的第一喷嘴的俯仰角度得到调节，从而使焚烧炉内烟气温度在发生变化时，第一喷嘴

喷出的含有还原剂的溶液能够始终落入最佳反应温度窗口的烟气区域，从而不必分层设置

喷嘴，降低第一喷嘴设置数量的同时也降低了冷却用气流或者水流的用量；相同的，由于流

体通道内转接部的设置，使得第一喷嘴角度调节时，第二喷嘴的角度也能得到同步调节，从

而实现两种物料的同步输送的同时，均能够根据焚烧炉内烟气温度的变化，而实现两种物

料喷洒角度的变化。

附图说明[0019] 图1为本发明实施例一中一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置的俯视示意图；[0020] 图2为本发明实施例一中一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置的左视示意图；[0021] 图3为本发明实施例二中一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置的侧视示意图。[0022] 图中:1?座体、2?枪杆、3?喷嘴、4?连接管、5?从动锥齿轮、6?驱动轴、7?主动锥齿轮、8?齿轮、9?齿条、10?推杆、11?流体通道、12?本体、13?连接体、14?螺栓、15?手柄、16?焚

烧炉、17?连接件、18?转接部、21?第二枪杆、31?第二喷嘴、41?第二连接管。

具体实施方式[0023] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述

的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0024] 实施例一[0025] 如图1及图2所示，一种用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，包括安装在焚烧炉16内壁上的座体1、末端穿过焚烧炉16内壁的第一枪杆2以及位于焚烧炉16内的第一喷嘴3和喷

嘴角度调节机构；

[0026] 座体1通常通过螺栓14连接在焚烧炉16的内壁上，座体1上转动连接有第一连接管4，第一喷嘴3安装在第一连接管4上，第一喷嘴3的射流喷出方向通槽垂直于第一连接管4，

第一喷嘴3与第一连接管4连通，第一连接管4水平设置，座体1内设有流体通道11，流体通道

11的两端分别与第一枪杆2的末端、第一连接管4连通；喷嘴角度调节机构用于驱动连接管4

相对座体1转动。

[0027] 在本实施例中，第一喷嘴3内固定设有第二喷嘴31，第一连接管4内固定设有第二连接管41，第一枪杆2内固定设有第二枪杆21，流体通道11内固定设有转接部18，第二喷嘴

31与第二连接管41的一端连接，第二喷嘴31与第二连接管41的连通，第二连接管41的另一

端与转接部18的一端转动连接，转接部18的另一端与第二枪杆21连接。

[0028] 通常，第一枪杆2与第二枪杆21共轴线设置，第一喷嘴3与第二喷嘴31共轴线设置，第一连接管4与第二连接管41共轴线设置；第一枪体2与第二枪体21之间、第一喷嘴3与第二

喷嘴31之间以及转接部18与流体通道11之间均通过连接件17固定连接，连接件17优选为杆

状或者网格状，从而使物料能够正常通过。

[0029] 实际使用中，由于第一枪体2、第二枪体21通常都是垂直穿过焚烧炉，且与第一连接管4、第二连接管41垂直，因此转接部18应当设置成能够将物料进行流向进行90°方向折

弯的形状，例如90°弯管。

[0030] 通常，第一连接管4即转动连接在流体通道11上，两者之间设置密封圈密封，密封圈的材料优选为耐高温的金属或者塑料制品。相应的，第二连接管41与转接部18之间也设

置密封圈密封，该密封圈的材料也优选为耐高温的金属或者塑料制品。

[0031] 本实施例中，喷嘴角度调节机构包括固定安装在第一连接管4上的从动锥齿轮5、与座体1转动连接的驱动轴6以及固定安装在驱动轴6上的主动锥齿轮7，主动锥齿轮7与从

动锥齿轮5相啮合，驱动轴6的另一端穿过焚烧炉的外壁以供外部人员操作。通常，驱动轴6

穿过焚烧炉外壁的另一端设置有手柄15或者是连接有电机(图中未示出)均可。

[0032] 本实施例中，座体1上设置有与驱动轴6相适配的轴孔，该轴孔为台阶孔用于防止驱动轴6轴向移动；本实施例中，座体1包括有一个本体12，上述的流体通道11设置在本体12

内，该本体12设有连接体13，连接体13上用于连接螺栓14，同时驱动轴6也转动连接在该连

接体13上；为了保持稳定，本体12设置有至少两个正对的连接体13。

[0033] 本实施例中，第一喷嘴3为文丘里喷嘴，用于喷洒粉末状物料；第二喷嘴31为直孔喷嘴或者锥孔喷嘴，用于喷洒液体物料；通常，无论是粉末物料还是液态物料，均是借助于

压缩空气喷洒，因此第一喷嘴3与第二喷嘴31均为双流体喷嘴。

[0034] 使用时，稀释后的氨水或者尿素溶液连同压缩空气依次通过第二枪杆2、转接部18、第二连接管41、第二喷嘴31喷入焚烧炉中；粉末状物料通过第一枪杆2、座体1、第一连接

管4、第一喷嘴3喷入焚烧炉中，当焚烧炉内烟气温度发生变化时，操作人员在操作手柄或者

电机带动驱动轴6旋转(或通过温度变化连锁控制驱动轴6旋转)，主动锥齿轮7带动从动锥

齿轮5转动，从动锥齿轮5带动第一连接管4转动，如此第一喷嘴3的俯仰角度发生变化，使第

一喷嘴3始终指向最佳反应温度窗口的烟气区域；相应的，第二喷嘴31在第一喷嘴3的带动

下被动转动，因为第二连接管41与转接部18是转动连接的，因此第二喷嘴31的转动不受影

响。

[0035] 实施例二[0036] 其与实施例一的区别在于：喷嘴角度调节机构与实施例一不同，本实施例中，如图3所示，喷嘴角度调节机构包括固定安装在第一连接管4上的齿轮8(圆柱齿轮)、滑动连接在

座体1上的齿条9以及与齿条9固定连接的推杆10，齿轮8与齿条9相啮合，推杆10的另一端穿

过焚烧炉的外壁。通常，推杆10穿过焚烧炉外壁的一端连接有手柄或者直线驱动机构，直线

驱动机构为电动丝杆、液压缸或者气缸均可。

[0037] 本实施例中，在本体12上设置滑轨或者滑槽，在齿条9上安装滑块即可，上述的连接体13上设有与推杆10相适配的穿孔。

[0038] 本发明还公开了一种SNCR脱硝系统，作为现有技术，SNCR脱硝系统通常包括存储尿素溶液或者氨水的储存罐、粉末状物料存储罐、输送原料的泵或者风机、用于稀释原料的

储水罐、用于配制或者混合反应物料的容器(混合器或者搅拌器)、用于产生压缩空气的空

压机或者储气罐以及相应的管道和阀门等，通常还包括控制上述泵、阀门的控制系统，在

此，本发明不再赘述SNCR脱硝的工艺流程以及详细相关设备。

[0039] 本发明一种SNCR脱硝系统还包括上述的用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置，其第一枪杆2连接压缩空气与粉末状反应物料，第二枪杆21连接压缩空气与液态物料，通过压缩空

气的流动带动相应的物料喷出(根据需要选择喷出液态、粉末状或者同时使用两者)；其中，

本发明的SNCR脱硝系统中用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置有若干个(例如3个、4个、5个等

均可)，若干个用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置间隔分布在焚烧炉内壁的同一高度位置上，

例如对于圆柱形焚烧炉，若干个用于垃圾焚烧炉的新型喷淋装置均匀间隔分布在同一圆周

上；如此设置，使得焚烧炉在最佳反应温度窗口的烟气区域各处均能够得到第一喷嘴3和/

或第二喷嘴31的喷淋。

[0040] 以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式

进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。