用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器及脱硝系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 211635981 U(45)授权公告日 2020.10.09

(21)申请号 201922484675.9(22)申请日 2019.12.31

(73)专利权人 河北林格环保科技有限公司

地址 050000 河北省石家庄市桥西区胜利

南街118塔坛国际商贸城8号写字楼10层1006室(72)发明人 周柳春　张亮业　李磊　李湘宜　

吴润　贾志祥　田维太　张慧鑫　(74)专利代理机构 河北国维致远知识产权代理

有限公司 13137

代理人 赵宝琴(51)Int.Cl.

B01D 53/78(2006.01)B01D 53/56(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图2页

CN 211635981 U(54)实用新型名称

用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器及脱硝系统

(57)摘要

本实用新型提供了一种用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，属于脱硝设备技术领域，包括壳体、设置在壳体内的双流体雾化喷枪，以及设置在壳体的内壁上的导流叶片；壳体的一端设置有进气口，壳体的另一端设置有出气口；双流体雾化喷枪位于靠近进气口的一端；导流叶片位于双流体雾化喷枪的后方；导流叶片靠近壳体内壁的一端设置有沿导流叶片的厚度方向贯穿导流叶片的通孔。本实用新型还提供了一种脱硝系统。本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器及脱硝系统，利用高温烟气本身的温度对氨水进行蒸发，使得氨水蒸发无需额外加热热源便可实现，且不会引入水蒸气。

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权　利　要　求　书

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1.用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于，包括：壳体，一端设置有进气口，另一端设置有出气口；双流体雾化喷枪，设置在所述壳体上，且位于靠近所述进气口的一端；所述双流体雾化喷枪的其中一个进口端与氨水供应管连通，另一个进口端与高压气体供应装置连通，出口端延伸至所述壳体的内腔中；以及

导流叶片，设置在壳体的内壁上，且位于所述双流体雾化喷枪的后方；所述导流叶片靠近所述壳体内壁的一端设置有沿所述导流叶片的厚度方向贯穿所述导流叶片的通孔。

2.如权利要求1所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于：所述壳体包括筒体以及分设于所述筒体两端、与所述筒体相应端口连通的两个锥形筒，各个所述锥形筒的自由端的内径小于与所述筒体连接一端的内径。

3.如权利要求2所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于：所述导流叶片设置有两组且分设于所述壳体的两侧，每组所述导流叶片内分别设置有多个沿所述筒体的轴线间隔分布的所述导流叶片，两组所述导流叶片中的所述导流叶片交错设置。

4.如权利要求3所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于：各个所述导流叶片的自由端的端面处于同一平面上。

5.如权利要求1所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于：各个所述导流叶片分别与所述壳体可拆卸连接。

6.如权利要求1所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于：所述导流叶片由所述进气口向所述出气口方向倾斜。

7.如权利要求1所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于：所述导流叶片为半椭圆型叶片。

8.如权利要求1-7任一项所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于，所述用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器还包括：

第一流量阀，设置在所述进气口上；以及第二流量阀，设置在所述氨水供应管上。

9.如权利要求1-7任一项所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，其特征在于：所述高压气体供应装置包括高压空气供应装置或高压氮气供应装置。

10.脱硝系统，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器；以及SCR反应器，通过第三连接管与所述用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器连通，所述第三连接管的进气端设置有喷氨格栅。

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说　明　书

用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器及脱硝系统

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技术领域

[0001]本实用新型属于脱硝设备技术领域，更具体地说，是涉及一种用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器及脱硝系统。

背景技术

[0002]脱硝还原剂多采用氨水、尿素与液氨。但使用液氨安全风险较大，使用尿素一次投资费用较高且尿素溶液容易结晶，使用氨水可以有效的避免上述两个缺陷。而无论使用那种还原剂都需要转化为氨，主要设备是氨水蒸发器。[0003]现有氨水蒸发器多采用蒸汽加热，具有蒸发速率慢、需要额外加入热源、引入大量水蒸气易对脱硝造成不利影响等技术问题。针对这一现状，需要开发一种新型氨水蒸发器以克服现有的技术缺陷。

实用新型内容

[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器及脱硝系统，旨在解决目前的氨水蒸发器多采用蒸汽加热，具有蒸发速率慢、需要额外加入热源、引入大量水蒸气易对脱硝造成不利影响等技术问题。[0005]一方面，提供了一种用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，包括：壳体，一端设置有进气口，另一端设置有出气口；[0006]双流体雾化喷枪，设置在所述壳体上，且位于靠近所述进气口的一端；所述双流体雾化喷枪的其中一个进口端与氨水供应管连通，另一个进口端与高压气体供应装置连通，出口端延伸至所述壳体的内腔中；以及[0007]导流叶片，设置在壳体的内壁上，且位于所述双流体雾化喷枪的后方；所述导流叶片靠近所述壳体内壁的一端设置有沿所述导流叶片的厚度方向贯穿所述导流叶片的通孔。[0008]作为本申请另一实施例，所述壳体包括筒体以及分设于所述筒体两端、与所述筒体相应端口连通的两个锥形筒，各个所述锥形筒的自由端的内径小于与所述筒体连接一端的内径。

[0009]作为本申请另一实施例，所述导流叶片设置有两组且分设于所述壳体的两侧，每组所述导流叶片内分别设置有多个沿所述筒体的轴线间隔分布的所述导流叶片，两组所述导流叶片中的所述导流叶片交错设置。[0010]作为本申请另一实施例，各个所述导流叶片的自由端的端面处于同一平面上。[0011]作为本申请另一实施例，各个所述导流叶片分别与所述壳体可拆卸连接。[0012]作为本申请另一实施例，所述导流叶片由所述进气口向所述出气口方向倾斜。[0013]作为本申请另一实施例，所述导流叶片为半椭圆型叶片。[0014]作为本申请另一实施例，所述用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器还包括：[0015]第一流量阀，设置在所述进气口上；以及[0016]第二流量阀，设置在所述氨水供应管上。

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作为本申请另一实施例，所述高压气体供应装置包括高压空气供应装置或高压氮

气供应装置。

[0018]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：与现有技术相比，利用高温烟气本身的温度对氨水进行蒸发，使得氨水蒸发无需额外加热热源便可实现，且不会引入水蒸气，同时氨水以雾化形式通入壳体内腔，使得氨水与高温烟气接触面积大，进而使得氨水的蒸发效率高，其中，导流叶片的设置能够对高温烟气及氨水产生扰流的作用，进而可以增加氨水和高温烟气的接触几率及两者在壳体内腔中的反应时间，提高氨水的蒸发效率。通孔的设置则可以使得靠近壳体内壁处的高温烟气能够穿过导流叶片向壳体的出气口端移动，从而避免了靠近壳体内壁处的高温烟气处于不流动的状态，保证了高温烟气与雾化氨水更充分的混合，提高了氨水蒸发器的蒸发效率。[0019]另一方面，提供了一种脱硝系统，包括：[0020]所述的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器；以及[0021]SCR反应器，通过第三连接管与所述用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器连通，所述第三连接管的进气端设置有喷氨格栅。

[0022]上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：与现有技术相比，采用了上述用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，实现了与其基本相同的技术效果，在此不做赘述。附图说明

[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0024]图1为本实用新型实施例提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的结构示意图；

[0025]图2为沿图1中A-A线的剖视结构图；

[0026]图3为本实用新型一实施例提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器沿图1中B-B线的剖视结构图；

[0027]图4为本实用新型另一实施例提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器沿图1中B-B线的剖视结构图；

[0028]图5为图2中C处的局部放大结构示意图；

[0029]图6为本实用新型实施例提供的脱硝系统的结构示意图。[0030]图中：100、壳体；110、筒体；120、锥形筒；200、进气口；300、出气口；400、双流体雾化喷枪；410、第一连接管；420、第二连接管；500、导流叶片；510、通孔；600、SCR反应器；700、第三连接管；800、喷氨格栅。具体实施方式

[0031]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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请一并参阅图1至图5，现对本实用新型实施例提供的用于烟气脱硝的节能型氨水

蒸发器进行说明。所述用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，包括壳体100、设置在壳体100内的双流体雾化喷枪400，以及设置在壳体100的内壁上的导流叶片500。[0033]壳体100的一端设置有进气口200，壳体100的另一端设置有出气口300。双流体雾化喷枪400位于靠近进气口200的一端。双流体雾化喷枪400的其中一个进口端上连接有用于连通双流体雾化喷枪400与氨水供应管的第一连接管410，另一个进口端上连接有用于连通双流体雾化喷枪400与高压气体供应装置的第二连接管420，出口端延伸至壳体100的内腔中。导流叶片500位于双流体雾化喷枪400的后方。导流叶片500靠近壳体100内壁的一端设置有沿导流叶片500的厚度方向贯穿导流叶片500的通孔510。[0034]为便于描述，以下部分内容将“用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器”简称为“氨水蒸发器”。

[0035]使用时，将氨水供应管与第一连接管410连通，高压气体供应装置与第二连接管420连通，并将氨水供应管和高压气体供应装置打开，与此同时将锅炉排出的高温烟气由壳体100的进气口200通入壳体100内，使得氨水和高压气体在双流体雾化喷枪400内混合后由双流体雾化喷枪400的出口端喷出，以雾化氨水的形式进入壳体100内腔，与进入壳体100内腔中的烟气混合，利用高温烟气对雾化氨水进行加热，以实现氨水蒸发。[0036]本实用新型实施例提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，与现有技术相比，利用高温烟气本身的温度对氨水进行蒸发，使得氨水蒸发无需额外加热热源便可实现，且不会引入水蒸气，同时氨水以雾化形式通入壳体100内腔，使得氨水与高温烟气接触面积大，进而使得氨水的蒸发效率高，其中，导流叶片500的设置能够对高温烟气及氨水产生扰流的作用，进而可以增加氨水和高温烟气的接触几率及两者在壳体100内腔中的反应时间，提高氨水的蒸发效率。通孔510的设置则可以使得靠近壳体100内壁处的高温烟气能够穿过导流叶片500向壳体100的出气口300端移动，从而避免了靠近壳体100内壁处的高温烟气处于不流动的状态，保证了高温烟气与雾化氨水更充分的混合，提高了氨水蒸发器的蒸发效率。

[0037]请一并参阅图2至图5，作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，导流叶片500用于与壳体100的内壁连接的一端上设置有一侧开放的半圆孔。当导流叶片500安装至壳体100的内壁上时，半圆孔的内壁与壳体100的内壁之间围成通孔510。各个导流叶片500上设有1个或多个半圆孔。[0038]进一步地，导流叶片500可采用金属叶片或塑料叶片制成，可耐高温、耐腐蚀。采用金属叶片时可采用不锈钢叶片，采用不锈钢叶片时，耐腐蚀能力强，符合其使用要求。[0039]请一并参阅图1及图2，作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，壳体100包括筒体110以及分设于筒体110两端、与筒体110相应端口连通的两个锥形筒120，各个锥形筒120的自由端的内径小于与筒体110连接一端的内径。[0040]氨水蒸发器的进气口200和出气口300均采用缩颈形式，高温烟气由锥形筒120的自由端进入锥形筒120时，即高温烟气由壳体100的进气口200进入壳体100内腔时，由于锥形筒120的内壁直径逐渐增大导致高温烟气的流速降低，进而增大了高温烟气与雾化氨水在壳体100内的反应时间。当气体由位于出气口300端的锥形管排出时，由于锥形管的内壁直径逐渐缩小，混合气体的流速增大，使得高温烟气和雾化氨水或氨气可再次混合，从而进

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说　明　书

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一步提高了蒸发效率。[0041]请参阅图2，作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，导流叶片500设置有两组且分设于壳体100的两侧，每组导流叶片500内分别设置有多个沿筒体110的轴线间隔分布的导流叶片500，两组导流叶片500中的导流叶片500交错设置。

[0042]导流叶片500设置多个，且两组导流叶片500交错设置，进一步增大了氨水与高温烟气在壳体100内的接触几率，提高了氨水的雾化效果。[0043]请参阅图2，作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，各个导流叶片500的自由端的端面处于同一平面上，也就是说两组导流叶片500之间形成了波浪型或折线型气体通道，进一步增大了雾化氨水与高温烟气的接触几率，保证了氨水较高的蒸发速率。[0044]请参阅图2，作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，导流叶片500由进气口200向出气口300方向倾斜。[0045]导流叶片500由进气口200向出气口300方向倾斜，便于高温烟气及雾化氨水的混合气体由进气口200向出气口300流动，进而保证了反应的正常进行。

[0046]作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，各个导流叶片500分别与壳体100可拆卸连接，便于导流叶片500发生磨损后的更换。[0047]具体地，导流叶片500可采用插接、螺栓连接等方式与壳体100的内壁可拆卸连接。[0048]进一步地，壳体100包括两个相对设置且可拆卸连接的半筒体，半筒体包括位于中部的弧形主板和分设于弧形主板两端的两个弧形边板，两个弧形边板和弧形主板一体成型，两个弧形主板拼合成筒体110，相对设置的两个弧形边板拼合成一个锥形筒120.两组导流叶片500分别设置在两个弧形主板上，当导流叶片500需要更换时，将两个半筒体分开，将需要更换的导流叶片500拆下并更换。[0049]进一步地，两个半筒体之间设置有密封垫，以确保两个半筒体连接后围成的壳体100气密性良好，烟气或氨气不会由两个半筒体之间的缝隙处溢出。[0050]请参阅图3及图4，作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，导流叶片500为半椭圆型叶片。[0051]导流叶片500的外缘采用流线型，便于壳体100内的高温烟气和雾化氨水由进气口200向出气口300流动，降低了高温烟气和雾化氨水在壳体100内腔中滞留的风险，保证了氨水蒸发作业的顺畅进行。

[0052]作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器还包括设置在进气口200上的第一流量阀，以及设置在氨水供应管上的第二流量阀。[0053]使用时，通过调节第二流量阀来调节氨水的喷入量，实现氨水的准确喷入，为后续的脱硝系统稳定运行提高保证。且使用时，可通过调节第一流量阀和第二流量阀的大小控制通入壳体100内高温烟气与氨水的混合比例，避免通入氨水较多造成氨水浪费的现象发生。

[0054]作为本实用新型提供的用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器的一种具体实施方式，高压气体供应装置包括高压空气供应装置或高压氮气供应装置。

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说　明　书

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使用时，可使用高压空气或高压氮气与氨水混合以形成雾化氨水。其中，高压空气

或高压氮气的取材方便，且价格低廉。

[0056]本实用新型实施例还提供一种脱硝系统。请参阅图6，脱硝系统包括用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器以及SCR反应器600，SCR反应器600通过第三连接管700与用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器连通，第三连接管700的进气端设置有喷氨格栅800。[0057]采用进入SCR反应器600前的烟气、锅炉一次风、通过换热器获得的高温烟气从氨水蒸发器的进气口200进入氨水蒸发器内腔中，与通过双流体雾化喷枪400进入壳体100内的雾化氨水相接触，并使得该雾化氨水彻底蒸发为氨气。之后氨气通过喷氨格栅800进入第三连接管700，最后进入SCR反应器600脱硝。

[0058]双流体雾化喷枪400安装在氨水蒸发器的前端，采用压缩空气或氮气给氨水加压，把氨水雾化后喷入氨水蒸发器进行蒸发。

[0059]本实用新型实施例提供的脱硝系统，采用了上述用于烟气脱硝的节能型氨水蒸发器，实现了与其基本相同的技术效果，在此不做赘述。

[0060]本实施例中喷氨格栅800采用市场上现有的格栅即可，在此不做限制。[0061]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

图3

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图5

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