[发明专利]一种高温喷氨脱硝水冷喷枪的冷却系统及方法

说明书

本发明公开了一种高温喷氨脱硝水冷喷枪的冷却系统及方法，通过在喷枪表面套设水冷套，形成水冷空腔，同时在喷枪伸入锅炉内部的部分区域设置反向回折通道，对喷枪的进行二次降温处理，在反向回折通道端部设置外凸冷却水喷口实现对冷却结构表面进行降温；喷枪在锅炉外侧部分受热传导效应导致水冷套内部温度提升，在水冷套表面套设风冷结构对此区域进行降温，避免水冷套直接与锅炉侧壁接触而导致冷却水未进入锅炉内部升温的问题，进而提高冷却效率，风冷结构侧壁设置气冷喷头，实现对气冷喷头至外凸水冷喷头间的冷却结构表面进行降温，本发明能够高效的提高降温效果，并对不同降温区进行针对性的采用水冷和风冷配合，极大地提高了降温效果。

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉喷枪，具体为一种高温喷氨脱硝水冷喷枪的冷却系 统及方法。

背景技术

近些年来煤炭在我国能源消费总量中所占比重逐年升高，NOx是煤的 燃烧过程中形成的主要污染物之一,它严重的影响着环境、气候和人类的健 康。随着NOx排放总量的增长和环境保护要求的提高,需要发展有效的脱硝 技术来控制NOx排放。富燃料区喷氨还原NOx是利用NH₃在富燃料环境中 对NOx的还原作用的脱硝方法。

相对于SCR技术，富燃料区高温喷氨技术无需使用催化剂，投资、维 护成本大大降低；相对于SNCR技术，由于在富燃料、缺氧环境中喷入氨 基还原剂，因此不存在NH₃被氧化的条件，还原剂利用率高。

但是其技术对氨基还原剂的喷射条件要求较高，需要高温无氧环境，现 有的设备难以满足使用要求。因为现有喷枪在锅炉内进行还原剂覆盖时，受 温度升高，导致高温下不能长时间作业。

发明内容

针对现有技术中存在喷枪无法在锅炉内部高温环境下长期作业的问题， 本发明提供一种高温喷氨脱硝水冷喷枪的冷却系统及方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种高温喷氨脱硝水冷喷枪的冷却系统，包括喷枪、水冷套和气冷套； 所述喷枪伸入锅炉的一端设置喷枪枪头，位于锅炉外的另一端侧壁设置有还 原剂接口；所述喷枪枪头和还原剂接口之间的喷枪枪杆外壁套设水冷套，且 形成水冷空腔；所述水冷套在锅炉外侧的一端侧壁设置有冷却水接口，另一 端覆盖喷枪枪头外侧设置，且外侧设置有连通的反向回折通道，反向回折通 道的端部设置多个外凸水冷喷头；所述气冷套套设于水冷套外侧形成气冷空 腔，气冷套位于与锅炉交汇区域，且一端设置锅炉外部，另一端与锅炉内壁 齐平；气冷空腔在锅炉外壁的一端设置冷却风接口，与锅炉内壁齐平的一端 设置有多个气冷喷头。

进一步，所述喷枪枪头设置有热电偶感应端，喷枪尾部设置有热电偶接 出端，形成喷枪枪头温度检测单元。

进一步，所述外凸水冷喷头和气冷喷头的喷头方向平行于喷枪。

进一步，所述外凸水冷喷头和气冷喷头的喷头方向均朝向喷枪枪头方向 设置。

进一步，所述外凸水冷喷头的外凸结构垂直设置于喷枪枪杆方向。

进一步，所述喷枪被水冷套包裹区域的外壁涂有绝缘漆涂料层。

进一步，所述气冷套外壁设置有固定件。

进一步，所述固定件通过法兰盘和禁锢螺丝与锅炉上的管座固定连接。

一种燃煤锅炉高温喷氨脱硝水冷喷枪的冷却方法，包括以下步骤：

冷却水经冷却水接口进入水冷空腔，对喷枪表面进行降温，在喷枪枪头 处进入反向回折通道，并在反向回折通道末端的外凸水冷喷头喷出，对水冷 套表面进行降温；

冷却风经冷却风接口进入气冷空腔对所接触的锅炉侧壁区域进行降温， 同时气冷喷头喷出冷却风，对气冷喷头至外凸水冷喷头区域进行降温。