燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷嘴制造方法及图纸

技术编号:13893969 阅读:38 留言:0更新日期:2016-10-24 19:24
一种用于将反应剂喷射到燃烧器中的喷嘴(10)具有:本体(50),其具有腔体;用于腔体的堵塞件(53);用于喷射反应剂的缝隙(54,54a,54b);在本体(50)和堵塞件(53)之间的至少一个中间盘(56),该至少一个中间盘(56)具有供反应剂通过的至少一个开口(57),其中,喷嘴(10)具有在本体(50)和至少一个中间盘(56)之间的第一缝隙(54a)、在堵塞件(53)和至少一个中间盘(56)之间的第二缝隙(54b),以及/或者至少一个缝隙(54,54a,54b)具有至少一个波纹状边界(59),该至少一个波纹状边界(59)限定在最小尺寸(SZ1)和最大尺寸(SZ2)之间的可变尺寸缝隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及燃烧器和用于选择性非催化还原的装置的组件和喷嘴。特别地,本专利技术涉及燃烧器,它是锅炉,诸如用于产生电功率的功率装置的锅炉;无论如何燃烧器可为不同的燃烧器,诸如用于生产水泥的旋转窑。在下面参照的是锅炉。
技术介绍
锅炉包括管壁,管壁限定内部空间;诸如煤、油、废料的燃料供应到内部空间中,并且与诸如空气或氧的氧化剂一起燃烧。在燃烧期间,产生烟道气,烟道气富含NOx,必须在烟道气排到大气中之前,将NOx的量降低到给定极限以下。为了从烟道气中移除NOx,可将诸如氨(作为液体溶液的NH3)或脲(作为液体溶液的CH4N2O)的反应剂喷射到烟道气中,并且烟道气可传送通过催化器,以便NOx转化成N2和H2O(选择性催化还原,SCR);这个反应在低温下发生,例如介于250℃-450℃之间。催化器昂贵且在运行期间可能受损,由于这个原因,已经研究出一种方法,根据此方法,将氨或脲喷射到具有高温的烟道气中,例如在750℃-1300℃的范围中,使得在不需要催化器的情况下,NOx转化成N2和H2O (选择性非催化还原,SNCR)。WO2012/059 184公开了一种用于废料-能量应用的锅炉(即,废料用作锅炉中的燃料)。锅炉在其顶壁处具有孔口,使得用于选择性非催化还原的装置通过这个孔口引入到内部空间中。用于选择性非催化还原的装置具有管状喷管和滑动到喷管中的软管。软管在其端部处具有喷嘴,该端部容纳在内部空间中。在运行期间,喷管悬挂在锅炉的顶壁上,并且软管从喷管延伸;反应剂传送通过软管,并且通过喷嘴向上喷射。反应剂在喷射之后必须蒸发,以与烟道气混合,以使混合物经受选择性催化还原来移除NOx。专利技术人已经发现,在围绕喷嘴的有限空间中发生蒸发;具有用于较大量烟道气的较大蒸发区是有益的,以使烟道气与蒸气反应剂混合,并且因而通过选择性非催化反应来处理较大部分的烟道气。
技术实现思路
本专利技术的一方面包括提供一种允许反应剂在围绕喷嘴的大区域中蒸发的组件和方法。通过提供根据所附权利要求的组件和方法来实现这些和另外的方面。附图说明根据锅炉的优选但非排它性实施例的描述,另外特性和优点将更加显而易见,在附图中以非限制性示例的方式示出实施例,其中:图1显示根据本专利技术的示意性锅炉;图2至4显示喷管的不同实施例;图5显示根据现有技术的喷嘴的实施例;图6至10C显示喷嘴的不同实施例;图11显示锅炉的内部空间内的等温曲线(在火焰上方);图12显示关于反应剂的脉冲喷射的阀开度与时间的关系;图13和14显示关于以不同的方式运行的不同喷嘴的蒸发区域;图15显示连接在支承梁上的喷管;图16显示连接到支承梁上的托架;图17显示可调整侧向位置的支承梁的实施例。具体实施方式参照附图,这些显示了燃烧器是锅炉1,它包括包围内部空间3的侧管壁2和顶壁4。通过喷燃器5对锅炉供应诸如煤(但其它类型的燃料也是可行的,诸如废料、油、气体等)的燃料和诸如空气或氧的氧化剂。锅炉还具有用于选择性非催化还原SNCR的装置7;装置7包括喷管8,喷管8承载软管9,喷管8具有至少喷嘴10;如显示的那样,优选地喷嘴处于软管终端部分处,软管终端部分容纳在内部空间3内。装置7进一步具有软管驱动机构11,以驱动喷管8内的软管。图显示了2程(pass)锅炉的示例,并且在这种情况下,装置7与第一程相关联,总之明确的是,锅炉可为任何类型的锅炉,并且装置7可位于任何地方,在其中存在用于正确的选择性非催化反应的温度的位置处。有利地,喷管8从锅炉的侧管壁5突出到内部空间3中。照这样,与在喷管悬挂在锅炉的顶壁4上的情况相比,容纳在内部空间3内的软管的长度更短,使得传送通过软管的反应剂在运行期间不蒸发,或者至少在到达喷嘴10之前不经历较大程度的蒸发。优选地喷管8基本水平地突出。为了进一步阻碍反应剂的蒸发,喷管8优选地设有冷却系统;图2至4显示具有不同冷却系统的喷管8。冷却系统包括用于冷却介质(诸如空气和/或另一种气体和/或蒸汽和/或水)的一个或多个通道15。通道15优选具有环形,并且位于喷管壁16和软管9之间。例如,图2显示喷管8,其中软管9从其开口端凸出;一个环形通道15限定在喷管8的壁16和软管9之间。图3显示喷管8,它具有开口19和从这个开口19凸出的软管9;一个环形通道15限定在喷管8的壁16和软管9之间。图4显示喷管8,其中软管9从其开口端凸出;两个环形通道15a、15b限定在喷管8的壁16和软管9之间。通往用于冷却介质的通道15、15a、15b中的入口20位于喷管8的在内部空间3外部的部分处(图2-4);相反,来自通道15、15a、15b的出口可位于喷管8的在内部空间3内部的部分处(图2和3),并且可由开口19限定,并且/或者出口可位于喷管8的在内部空间3外部的部分处(图4),并且可由专用开口21限定。另外,喷管8可具有外部隔离层22,以对喷管进行热隔离,并且保护它免受烟道气的影响。如果需要,根据冷却系统的热移除能力来实现外部隔离层22。在冷却介质是空气和/或另一种气体的情况下:-当空气/其它气体具有低压力时(例如空气/其它气体通过送风机供应到通道15、15a、15b中),则典型地需要隔离层22;-当空气/其它气体具有中等压力时(例如空气/其它气体通过送风机供应到通道15、15a、15b中),典型地不需要隔离层22,因为空气/其它气体的压力提高允许移除足够的热;-当空气/其它气体具有高压力时(例如空气/其它气体通过压缩机供应到通道15、15a、15b中),则典型地不需要隔离层22。当冷却介质是空气/其它气体时,它可排到锅炉的内部空间3中(即,喷管8可具有图2或3中显示的结构);实际上,空气可有利地允许燃料进一步反应(即,它可像上部引入的燃烧空气那样起作用)。在冷却介质是水的情况下,它可在中等压力下供应到通道15、15a、15b,典型地不需要任何外部隔离层22;在这种情况下,水可排到内部空间3内(像图2和3中那样),或者排到内部空间3外部(像图4中那样)。在冷却介质是蒸汽的情况下:-它可在低压下供应到通道15、15a、15b中,典型地不需要任何外部隔离层22;在这种情况下,蒸汽排到内部空间3中(像图2和3中显示的喷管那样);-它可在高压下供应到通道15、15a、15b,典型地不需要任何外部隔离层22;在这种情况下,蒸汽排到内部空间3外部(像图4中显示的喷管那样)。当然,喷管的具体设计,外部隔离层的存在性和入口20和出口的位置,通道15、15a、15b的构造,冷却器件的类型和冷却器件的压力,可为任何组合,而且将取决于特定条件。喷管8优选地设有喷管定位系统,以调整软管9在内部空间3内的位置。特别地,喷管定位系统布置成用于调整喷管在其纵向轴线25上的位置。在一个实施例中,用于调整喷管在其纵向轴线上的位置的喷管定位系统包括喷管支承梁26和可在支承梁26上移动的托架27;喷管8连接到托架27上。还提供鼓29来承载软管9;鼓29优选地不连接到托架27上;鼓29例如可连接到支承梁26或外部支承件上且由它们支承。托架27进一步支承软管驱动机构11。软管驱动机构11具有相对的轮31(软管9穿过相对的轮31)和用于驱动轮31的马达32,使得在运行期间,轮31驱动软管9,并且鼓29仅用来缠绕或松开本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于将反应剂喷射到燃烧器中的喷嘴(10),所述喷嘴(10)包括具有腔体的本体(50),用于所述腔体的堵塞件(53),用于喷射所述反应剂的缝隙(54,54a,54b),其特征在于,所述喷嘴(10)进一步包括在所述本体(50)和堵塞件(53)之间的至少一个中间盘(56),所述至少一个中间盘(56)具有供所述反应剂通过的至少一个开口(57),其中,所述喷嘴(10)进一步具有在所述本体(50)和至少一个中间盘(56)之间的第一缝隙(54a)、在所述堵塞件(53)和至少一个中间盘(56)之间的第二缝隙(54b),以及/或者至少一个缝隙(54,54a,54b)具有至少一个波纹状边界(59),所述至少一个波纹状边界(59)限定在最小尺寸(SZ1)和最大尺寸(SZ2)之间的可变尺寸缝隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.20 EP 15151716.61. 一种用于将反应剂喷射到燃烧器中的喷嘴(10),所述喷嘴(10)包括具有腔体的本体(50),用于所述腔体的堵塞件(53),用于喷射所述反应剂的缝隙(54,54a,54b),其特征在于,所述喷嘴(10)进一步包括在所述本体(50)和堵塞件(53)之间的至少一个中间盘(56),所述至少一个中间盘(56)具有供所述反应剂通过的至少一个开口(57),其中,所述喷嘴(10)进一步具有在所述本体(50)和至少一个中间盘(56)之间的第一缝隙(54a)、在所述堵塞件(53)和至少一个中间盘(56)之间的第二缝隙(54b),以及/或者至少一个缝隙(54,54a,54b)具有至少一个波纹状边界(59),所述至少一个波纹状边界(59)限定在最小尺寸(SZ1)和最大尺寸(SZ2)之间的可变尺寸缝隙。2. 根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,所述第一和第二缝隙(54a,54b)具有不同的尺寸(SZ)。3. 根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,所述喷嘴包括多个中间盘(56),其中,至少第三缝隙(54c)限定在相邻的中间盘(56)之间。4. 根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,所述第一缝隙(54a)、第二缝隙(54b)和至少第三缝隙(54c)具有不同的尺寸。5. 根据权利要求1所述的喷嘴,其特征在于,所述喷嘴包括支承臂(51),所述支承臂(51)连接到所述本体(50)上,并且支承所述至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员:S克鲁伊格J克鲁伊格O戈尔克
申请(专利权)人:通用电器技术有限公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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