一种双流体喷枪压力自平衡系统的制作方法

本发明涉及水泥窑烟气处理领域，更具体的涉及一种双流体喷枪压力自平衡系统。

背景技术：

1、氮氧化物是一种对环境有害的污染物，容易引起酸雨等危害。目前水泥工业较多采用选择性非催化还原技术(selective non-catalytic reaction，即sncr)降低氮氧化物排放。

2、现有sncr系统的喷枪普遍采用双流体喷枪，喷枪的雾化效果越好，越容易获得高的脱硝效率，为保证喷枪的雾化效果，两流体的压力需要保持稳定。目前水泥厂的sncr脱硝系统按照设计工况进行设计选型，配备多支相同或者不同喷枪，水泥厂sncr系统的压缩空气压力较为稳定，流量也能够保证。当水泥生产系统波动时，sncr需要调节氨水的喷射量来控制氮氧化物出口浓度达标，既需要调整还原剂流量，这个过程一般通过调整泵的频率或节流来实现。当调整泵频率时，泵的工作曲线发生变化，泵的扬程与流量同步变化；当采用节流调整流量时，管道的阻力发生变化，管道的工作曲线也发生变化，泵的工作曲线与管道工作曲线的交点发生偏离，泵的扬程和流量也会变化。因此只要调整流量，氨水的工作压力一定会发生变化，造成双流体喷枪的工作状态变化，远离喷枪的设计工况，雾化效果变差，从而影响sncr的脱硝效果，造成氮氧化物排放浓度高，氨水消耗量大，氨逃逸高等问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种双流体喷枪压力自平衡系统，用于解决现有技术中双流体喷枪雾化效果差、氨水消耗量大和氨逃逸量高问题。

2、本发明提供一种双流体喷枪压力自平衡系统，包括液体罐、气体罐和喷枪，还包括第一管道、第二管道和压力自平衡装置；

3、所述压力自平衡装置包括将所述压力自平衡装置的内部空间划分为气体空间和液体空间的活塞；所述气体空间的侧壁设置有进气口和出气口，所述液体空间的侧壁设置有进液口和出液口；所述进气口用于向所述气体空间通入压缩气体，所述进液口用于向所述液体空间通入液体；

4、所述液体罐连接所述进液口，用于向所述液体空间内通入液体；所述气体罐连接所述进气口，用于向所述气体空间内通入气体；

5、所述出气口通过所述第一管道连接所述喷枪的气体入口，所述出液口通过所述第二管道连接喷枪的液体入口；在所述进液口的压力减小时，所述气体空间的气体推动所述活塞对所述液体空间压缩，或在所述进液口的压力增大时，所述液体空间的液体推动所述活塞对所述气体空间压缩，使所述气体空间内的部分气体从所述进气口和所述出气口排出，以使所述出气口和所述出液口的压力恒定。

6、可选地，还包括控制器与流量分配柜；

7、所述流量分配柜包括至少一个分输液管和至少一个分出气管，所述分出液管与所述进液口连接，所述分出气管与所述进气口连接；

8、所述液体罐的总输液管路与所述分出液管连接，所述气体罐的总输气管路与所述分出气管连接；

9、所述流量分配柜与所述控制器电连接，所述控制器控制所述流量分配柜分配各个所述分出液管的出液流量以及分配各个所述分出气管的出气流量。

10、可选地，所述分出液管上设置有液体流量调节阀和液体流量计；

11、所述液体流量调节阀和所述液体流量计与所述控制器电连接，所述液体流量计用于监测所述分出液管的流量大小，并将监测到的所述分出液管的流量数据传输至所述控制器，所述控制器根据所述流量数据调节所述液体流量调节阀的开度控制所述分出液管的流量大小。

12、可选地，所述分出气管上设置有与所述控制器电连接的质量流量控制器，所述控制器通过所述质量流量控制器控制所述分出气管的空气流量。

13、可选地，还包括液体泵；

14、所述液体泵与所述控制器电连接，所述液体泵与所述总输液管路连接，所述控制器通过控制所述液体泵控制所述总输液管路的总流量。

15、可选地，所述气体空间内设置有与所述控制器电连接的第一限制位，所述第一限制位用于在接触到所述活塞时向所述控制器发出第一报警，提示所述气体空间失压；所述液体空间内设置有与所述控制器电连接的第二限制位，所述第二限制位用于在接触到所述活塞时向所述控制器发出第二报警，提示所述液体空间失压；

16、所述第一限制位与所述第二限制位对称设置在所述压力自平衡装置内腔体的两侧，且所述第一限制位与所述第二限制位到所述压力自平衡装置内腔体中心的垂直距离为所述压力自平衡装置内腔体长度的1/4～1/3；所述活塞的长度为所述压力自平衡装置的1/4～1/3；所述第一限制位与所述第二限制位到所述压力自平衡装置内腔体中心的垂直距离与所述活塞的长度呈正相关。

17、可选地，所述活塞的材质为高分子材料或外表涂敷所述高分子材料的金属和陶瓷；

18、所述高分子材料为高分子聚乙烯和/或聚四氟乙烯。

19、可选地，所述第一管道和所述第二管道的长度不超过1m，以保证进入所述喷枪入口的气体压力和液体压力差异小。

20、本发明至少具有以下有益效果：

21、利用本发明中的自平衡装置，在对氨水流量调整时，进入双流体喷枪的气体和液体的压力仍保持不变，喷枪的工作压力基本保持稳定，喷枪的工作状态不发生显著变化，使氨水的雾化率保持在预设值，解决了因调整氨水流量，喷枪工作压力改变而导致的雾化效果变差、氨水利用率低和氨逃逸量高的问题。

技术特征：

1.一种双流体喷枪压力自平衡系统，包括液体罐、气体罐和喷枪，其特征在于，还包括第一管道、第二管道和压力自平衡装置；

2.根据权利要求1所述的双流体喷枪压力自平衡系统，其特征在于，还包括控制器与流量分配柜；

3.根据权利要求2所述的双流体喷枪压力自平衡系统，其特征在于，所述分出液管上设置有液体流量调节阀和液体流量计；

4.根据权利要求2所述的双流体喷枪压力自平衡系统，其特征在于，所述分出气管上设置有与所述控制器电连接的质量流量控制器，所述控制器通过所述质量流量控制器控制所述分出气管的空气流量。

5.根据权利要求2所述的双流体喷枪压力自平衡系统，其特征在于，还包括液体泵；

6.根据权利要求1所述的双流体喷枪压力自平衡系统，其特征在于，所述气体空间内设置有与所述控制器电连接的第一限制位，所述第一限制位用于在接触到所述活塞时向所述控制器发出第一报警，提示所述气体空间失压；所述液体空间内设置有与所述控制器电连接的第二限制位，所述第二限制位用于在接触到所述活塞时向所述控制器发出第二报警，提示所述液体空间失压；

7.根据权利要求1所述的双流体喷枪压力自平衡系统，其特征在于，所述活塞的材质为高分子材料或外表涂敷所述高分子材料的金属和陶瓷；

8.根据权利要求1所述的双流体喷枪压力自平衡系统，其特征在于，所述第一管道和所述第二管道的长度不超过1m，以保证进入所述喷枪入口的气体压力和液体压力差异小。

技术总结本发明提供一种双流体喷枪压力自平衡系统，包括压力自平衡装置、液体罐、气体罐、第一管道、第二管道和喷枪；压力自平衡装置包括将压力自平衡装置的内部空间划分为气体空间和液体空间的活塞；气体空间的侧壁设置有进气口和出气口，液体空间的侧壁设置有进液口和出液口；液体罐连接进液口，气体罐连接进气口；出气口通过第一管道连接喷枪入口，出液口通过第二管道连接喷枪入口。在对氨水流量调整时，进入双流体喷枪的气体和液体的压力仍保持不变，喷枪的工作压力基本保持稳定，喷枪的工作状态不发生显著变化，保持氨水的雾化效果在设定值，提高了氨水利用率。技术研发人员：王永刚,程兆环,唐新宇,雷云路,黄庆受保护的技术使用者：天津中材工程研究中心有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23