[实用新型]表面强化的外混式雾化喷枪

说明书

本实用新型表面强化的外混式雾化喷枪，包括喷枪本体，喷枪喷头和喷枪封头；喷枪本体包括呈同轴套管设置的喷枪外管和喷枪内管；喷枪内管为溶液管道，喷枪外管和喷枪内管套设形成的腔体为雾化空气通道；喷枪外管上设置雾化空气进口，喷枪内管末端设置溶液进液口；喷枪喷头上设置有雾化空气孔，溶液喷孔和喷头进液孔；喷枪喷头两端分别设置成喇叭状的凹槽，溶液喷孔贯穿两个凹槽底部形成双喷头，凹槽倾斜的侧壁上分别设置有多个与雾化空气通道连通的雾化空气孔；喷枪喷头侧面至少设置一个将溶液管道和溶液喷孔连通的喷头进液孔；喷枪封头密封连接在喷枪本体顶端，喷枪本体，喷枪喷头和喷枪封头的外部表面均覆盖有金属陶瓷涂层。

技术领域

本实用新型涉及液体喷雾系统，具体为表面强化的外混式雾化喷枪。

背景技术

喷雾是指将液体通过喷嘴喷射到气体介质中，使之分散并破碎成小颗粒液滴的过程。由于液体相对于空气或气体的高速运动，或者由于机械能的施加和喷射装置的旋转和振动，液体会雾化成各种尺寸范围内的细小颗粒。

用于燃煤电厂烟气处理的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，使用喷雾设备将石灰石浆液作为吸收剂喷入烟气中，使其与烟气充分混合接触，发生反应脱除硫氧化物。烟气脱硝目前应用广泛的技术主要有两种，即选择性催化还原脱硝技术(SCR)和选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)。在SCR技术中，将还原剂氨水通过喷枪喷入脱硝催化剂前的烟道中；在SNCR技术中，用于喷入氨水或尿素溶液的喷枪通常布设在特定温区的锅炉炉壁上。

电站锅炉燃烧的煤多为贫煤或混合煤，煤粉燃烧形成的高温烟气中，含有CO₂、CO、H₂S、SO₂、HCl和10-20％的飞灰，飞灰的尺寸为2-500μm，由2-5％Na₂O、1-3％K₂O、10％(CaO/MgO)、10-20％(Fe₂O₃/Al₂O₃)和20-60％SiO₂等物质组成。灰分中的高熔点硬质颗粒(主要是SiO₂)对处于燃煤电厂锅炉炉膛内的结构，如锅炉受热面管道，产生炉管表面飞灰冲蚀磨损。烟气中的杂质硫在高温环境条件下形成的复合硫酸盐对受热面管道表面造成的高温腐蚀。同时，锅炉内的高温烟气对锅炉管道会产生氧化腐蚀。

Cr₃C₂-NiCr涂层属于金属陶瓷涂层。Mohanty等通过超音速火焰喷涂制备的Cr₃C₂-25％NiCr金属陶瓷涂层具有涂层致密，结合强度高，涂层高温硬度高，高温耐腐蚀性好等优点。Metalspray公司制备的DS-200(Cr₃C₂/25NiCr)抗冲蚀涂层，有极低的孔隙率、非常细的晶粒、均匀的组织、较高的结合强度和硬度,具有优异的抗高温飞灰冲刷磨损性能，用于锅炉高温冲蚀严重的部位。

燃煤电厂烟气脱硝中SNCR技术所用还原剂(氨水或尿素溶液)喷枪，通常在锅炉炉膛侧壁开孔后伸入炉内，工作工况与锅炉炉内管道类似。缩短脱硝喷枪使用寿命的一个重要原因就是炉内烟气造成的高温冲蚀和高温腐蚀，因此可以采用电弧喷涂技术在脱硝喷枪伸入锅炉段外部涂覆Cr₃C₂-NiCr涂层，提高脱硝喷枪的高温耐蚀性能。

目前已有的SNCR脱硝喷枪通常在喷枪顶端安装喷头，进行工作时还原剂向前喷射，所形成喷雾在锅炉炉膛内温度梯度较大，影响脱硝效率。或者在喷枪顶端垂直安装单喷头，这种安装方式喷雾范围覆盖面积较小，为达到较好的脱硝效果，需要布设数量较多的喷枪，而且这种结构的喷枪为方便进出炉膛，在锅炉炉壁的开孔较喷枪本身外径大的多。此外，现有喷枪中喷头结构较为复杂，包括液体帽，空气帽等构件，通过螺纹连接，虽然使用更换方便，但在恶劣的烟气工况下也存在螺纹松动脱落、锈蚀后难以拧开以及在加工精度不能保证的情况下，密封性较差造成的漏液问题。同时，结构复杂会使生产成本较高。

实用新型内容