[发明专利]喷枪、燃烧设备和用于处理排气的方法

说明书

提出一种用于处理排气的喷枪、一种具有用于处理排气的喷枪的燃烧设备和一种用于在燃烧设备中处理排气的方法，其中混入流体在喷枪中向工作流体混入并经由三个喷嘴被雾化。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于处理排气的喷枪、喷枪的用途、根据权利要求11的前序部分的燃烧设备、根据权利要求15的前序部分的用于处理排气的方法、以及测量装置和/或温度计在燃烧设备中的用途。

术语“喷枪”在本发明中优选可理解为如下设备：借助所述设备可以将流体输送给排气空间，尤其为了处理排气，优选地其中将流体喷射或雾化到排气空间中，或者作为气溶胶或喷雾输出到排气空间。优选地，喷枪为此尤其水平地穿过排气空间的壁。

优选地，这种喷枪用于在较大型的燃烧设备、尤其大型燃烧设备中处理排气。

就本发明而言的“燃烧设备”或“大型燃烧设备”优选是用于以优选较大的规模燃烧任何物质的尤其固定式的设备，例如垃圾燃烧设备、发电厂或窑炉。

在本发明中，术语“排气处理”优选表示尤其在燃烧设备中处理或清洁排气。更普遍地，通过排气处理能够改变或影响排气的(化学)组成。特别地，在此化学化合物能够通过化学反应转换成另外的化学化合物，进而从排气中(至少部分地)移除特定的化学化合物。

在燃烧设备中，在燃烧时形成具有大量尤其有毒的有害物质的排气，所述有害物质使清洁排气是必需的。特别地，在很多国家中法律规定排气中所允许的有害物质量，在联邦德国例如通过联邦排放保护法或联邦排放保护法实施条例来规定。

就本发明而言的有害物质尤其是氧化氮和/或氧化硫。

在本发明中，术语“处理排气”优选可理解为清洁排气，尤其优选烟气脱氮和/或烟气脱硫。在烟气脱氮的情况下，至少部分地从在燃烧时形成的烟气或排气中移除氧化氮NO_x、尤其NO和/或NO₂。在烟气脱硫的情况下，至少部分地从在燃烧时形成的烟气或排气中移除含硫化合物或氧化硫、尤其SO₂和/或SO₃。

已知的是：可以通过化学反应从排气中移除氧化氮。通过将氨(NH₃)或氨溶解于水中的氨溶液添加给包含氧化氮的排气，来自排气的氧化氮可以与氧和氨溶液反应，使得形成氮气(N₂)和水(H₂O)作为反应产物。也可行的是：为了脱氮使用尿素溶液代替氨溶液。

以类似的方式，通过添加尤其溶解于水中的氧化钙或碳酸钙可以借助于化学反应从包含氧化硫的排气中移除氧化硫。

为了处理或清洁排气，根据本发明将工作流体——即具有有效物质、如氨或尿素或含钙化合物的流体——注入或雾化到排气中。

在下文中，本发明主要结合烟气脱氮作为用于处理排气的优选的实例来阐述。然而本发明以类似的方式也适合于烟气脱硫。

术语“雾化”优选表示将一种或多种流体转变成喷雾或气溶胶。雾化优选通过喷嘴进行，特别地其中喷嘴是具有沿着流体的流动方向改变的、尤其减小的横截面的构件。

将喷雾或流体从喷枪输出和/或向排气空间输出在下文中部分地也称作为“注入”。特别地，术语“注入”和“输出”或与其等同的术语彼此同义并且优选可交换。

优选地，要雾化的工作流体是液态的并且借助压缩气体进行其雾化。因此，具有大量雾化液态流体或工作流体的液滴的喷雾或气溶胶被形成或者输出到排气中。

在已知的燃烧设备中，为了进行排气清洁或烟气脱氮而将预先混合的氨溶液或其他适合的液体借助于喷枪输送给排气。