[实用新型]一种基于超音速蒸汽喷射的高温喷枪

说明书

技术领域

本实用新型属于喷涂器械领域，具体涉及一种基于超音速蒸汽喷射的高温喷枪。

背景技术

高温喷枪在石油、电力、航空航天等领域具有广泛的应用，主要用于液态物料喷射。例如，SNCR脱硝工艺中，耐高温喷枪插入炉膛内部(850～1150℃)喷洒氨基还原剂(如氨水，尿素溶液等)，将烟气中的NOx还原脱除，生成氮气和水。由于服役环境苛刻，喷枪的结构及耐久性是获得高效率脱硝效率的关键。

专利201310573368.2共开了一种高温喷枪的出口结构，该结构通过在高温喷枪的出口结构设计了由硬质材料制成的冷却高温喷嘴，从而延长了喷枪使用寿命；专利201210167061.8 提供了一种适用于SNCR法脱硝的水冷空气雾化喷枪，可以将喷射组件收回到水冷的内外套管内，确保喷嘴不被烧坏，解决了以往喷嘴长期暴露在高温烟气中易烧损的问题。根据已公开的高温喷枪结构，现有的喷枪均利用高速载气喷射液料，对于长度较大的喷枪易造成喷嘴压力降低的问题，从而影响了喷射效果。对于将待喷射液体作为催化剂或者抑制剂的使用环境中，还会影响反应效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于超音速蒸汽喷射的高温喷枪，利用蒸汽喷嘴将蒸汽速率加速到超音速，并依托喷射背压实现待喷射溶液与高速蒸汽的混合，经二级喷嘴加速后，可实现喷射角度可控的雾化喷射。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于超音速蒸汽喷射的高温喷枪，包括外套管、内套管、喷枪牵引杆以及喷射系统，其中，外套管内设置内套管，外套管和内套管均穿过炉墙，并且外套管与内套管之间形成冷却水通道，内套管内部形成空腔，内套管一端设置有伸入内套管内部的蒸汽输送管、液料输送管以及能够改变空腔长度的喷嘴牵引杆，内套管内还设置喷射系统，蒸汽输送管、液料输送管均与喷射系统连通。

所述喷射系统包括相连的蒸汽喷嘴、蒸汽与尿素溶液混合室以及二级喷嘴，蒸汽输送管、液料输送管均与蒸汽喷嘴相连。

所述料液输送管上安装有单向节流阀。

所述冷却水的通道带有冷却水进口和冷却水出口。

所述喷嘴牵引杆还与炉墙外牵引装置连接。

所述外套管外部设置有固定法兰。

所述外套管与内套管之间通过焊接方式连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过穿过炉墙并套设在一起的外套管和内套管，外套管与内套管之间形成冷却水通道，内套管内部形成空腔，内套管一端设置有伸入内套管内部的蒸汽输送管、液料输送管以及能够改变空腔长度的喷嘴牵引杆，内套管内还设置喷射系统，蒸汽输送管、液料输送管均与喷射系统连通，形成新的结构的喷枪，该喷枪长度可以根据喷淋使用环境延长，但不影响喷射压力。本实用新型将待喷涂液料通过背压传输至喷枪，提高了液料利用效率。本实用新型结构简单，制备成本低，解决了目前大长度高温喷枪因喷嘴压力过低而无法高效雾化喷射的问题，可用于燃煤锅炉、工业锅炉等SNCR脱硝装置。

进一步的，喷嘴牵引杆与炉墙外牵引装置连接，当无需喷淋时可将喷嘴退至套管内，以降低喷嘴的腐蚀损失。

进一步的，冷却水经过冷却水进口、冷却水出口对外套管7和内套管8进行冷却，能够维持内套管内处于较低的温度。

进一步的，本实用新型在液料输送管上安装单向节流阀，仅在一定背压范围内开启，以控制液料输送速率。

进一步的，本实用新型利用蒸汽喷嘴将蒸汽速率加速到超音速，并依托喷射背压实现待喷射溶液与高速蒸汽的混合。喷射溶液与高速蒸汽的混合液经二级喷嘴加速后，可实现喷射角度可控的雾化喷射。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为炉墙、2为喷嘴牵引杆、3为蒸汽输送管、4为液料输送管、5为冷却水出口、 6为冷却水进口、7为内套管、8为外套管、9为蒸汽喷嘴、10为混合室、11为二级喷嘴、12 为单向节流阀。

具体实施方式

以SNCR脱硝装置用喷枪为例，结合附图对本实用新型做进一步详细描述：