[发明专利]一种脱硝长喷枪用喷嘴及其设计方法

权利要求书

1.一种脱硝长喷枪用喷嘴，其特征在于，包括喷嘴底座(2)，设置在喷嘴底座(2)两侧的压缩空气进口(1)和尿素溶液进口(6)，以及设置在喷嘴底座(2)上的液体帽(3)和空气帽(4)；

所述的液体帽(3)为一体结构，包括同轴设置的端盖和螺柱；液体孔沿端盖和螺柱的轴线贯穿设置，空气孔贯穿端盖设置；螺柱通过螺纹密封连接在喷嘴底座(2)中轴线上，液体孔的进液端与尿素溶液进口(6)连通；端盖下端与喷嘴底座(2)上的阶梯端面密封连接形成压缩空气腔，压缩空气腔的一端与压缩空气进口(1)连通，另一端与空气孔连通；

所述的空气帽(4)底端密封连接在液体帽(3)上形成混合室，空气帽(4)顶端设置喷出口与混合室连通；

喷嘴底座(2)上设置有筒状结构，筒状结构高度不低于喷出口高度；端盖和空气帽(4)位于筒状结构内，筒状结构内壁与端盖和空气帽(4)呈间隙设置；

端盖上设置有多个均匀分布在液体孔外围的空气孔。

2.根据权利要求1所述的一种脱硝长喷枪用喷嘴，其特征在于，所述的端盖上部设置连接柱，端盖通过连接柱外部的外螺纹与空气帽(4)密封连接，空气孔贯穿连接柱和端盖设置。

3.根据权利要求1所述的一种脱硝长喷枪用喷嘴，其特征在于，压缩空气进口(1)通过接头和密封垫片(7)与压缩空气管路密封连接，尿素溶液进口(6)通过接头和密封垫片(7)与尿素溶液管路密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种脱硝长喷枪用喷嘴，其特征在于，端盖下端与喷嘴底座(2)上的阶梯端面通过金属密封垫片(5)密封连接。

5.一种脱硝长喷枪用喷嘴的设计方法，其特征在于，所述喷嘴的结构如权利要求1-4中任意一项所述，具体包括如下步骤，

步骤1，根据脱硝长喷枪所在机组烟气量，计算机组在脱硝时每个喷嘴的尿素溶液喷射量；

步骤2，根据每个喷嘴的尿素溶液喷射量，由如下公式确定喷嘴中尿素溶液进口直径D₁和尿素溶液喷嘴喷口直径d₁，两者单位均为mm；确定喷嘴内尿素溶液流道的参数；

其中，q_mf为尿素溶液喷射量，单位为kg/h，ρ₁为尿素溶液密度，单位为kg/m³，u₁为尿素溶液管内流速，单位为m/s，μ₁为尿素溶液出口流量系数，Δp为尿素溶液绝对压力p₁与混合室临界压力p₃之差，单位为MPa；

步骤3，由如下公式确定喷嘴中压缩空气出口直径d₂、压缩空气入口直径D₂和空气帽喷出口孔径d₃，三者单位均为mm；确定喷嘴内压缩空气流道的参数；

其中，F₂为压缩空气出口总截面积，单位为mm²，q_ma为压缩空气流量，单位为kg/h，n为空气孔孔数，μ₂为压缩空气在混合室入口流量系数，u₂为压缩空气在管内流速，单位为m/s，为临界截面流量计算系数，p₂为压缩空气压力，单位为kPa，υ₂为压缩空气比容，单位为m³/kg，D₁₀为尿素溶液进口外径，单位为mm，F₃为空气帽出口截面积，单位为mm²，n₃为空气帽喷出口数量；

步骤4，由步骤2和3中确定的尿素溶液流道的参数和压缩空气流道的参数，结合如权利要求1中所述的喷嘴结构，完成脱硝长喷枪用喷嘴的设计。