在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，包括涡轮机，所述涡轮机连接有压缩机，压缩机连接有烟气管道，并且烟气管道中设置有喷枪。本结构适用于光伏光热玻璃熔窑烟气处理，有利于充分利用烟气中残氧；有利于减少升温烟气所用的燃料；有利于提高烟气进入脱硝装置的压头；有利于减少烟气被升温时燃料产生的烟气；有利于减少外界环境温度变化对烟气温度调整的影响；有利于减小烟气处理系统中引风机的功率。

【技术实现步骤摘要】
在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构
本技术涉及玻璃生产过程中的烟气处理技术，具体涉及一种在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构。
技术介绍
烟气脱硫除尘脱硝系统是当今玻璃工业处理烟气必不可少的装置，是处理玻璃窑炉烟气中SOx，NOx和固体小颗粒的必要设备。玻璃工业窑炉产生的烟气，直接排放在大气中，是形成雾霾和酸雨的大户，烟气的综合治理显得特别重要。随着生产力的发展，经济发展不断加快，人们生活水平也不断提高，但是，在加快经济发展的同时，发展也给环境带来了巨大的负担，人们意识到了发展对自然环境带来的巨大压力和破坏，致使雾霾天气越来越严重，范围越来越广，酸雨与日俱增，致使人与自然不在平衡，环境开始恶化，保护环境迫在眉睫。为了人与自然和谐相处，实现可持续发展，营造舒适宜居的生活环境，近年来，国家出台了严厉的环境管理办法。保护环境，合理利用资源，人人有责。对于企业而言，一个良好的企业，一个有竞争力的企业，不仅表现在优质的产品和服务上，更重要的是保护环境上，且将工业三废与产品制造放在同等重要的位置上。目前，根据玻璃生产及玻璃窑炉烟气自身的特点，通常采用“半干法——电除尘——选择性催化还原法”综合治理技术，该技术具有效率高，系统运行可靠性高，投资费用低，运行费用低等特点。该系统集所有优点于一身，但是，要保证最佳工况，就必须要保证设备运行时各关键点温度达到要求，烟气温度是该技术控制的核心指标。例如，脱硝的最佳进气温度是不小于350℃。然而，随着玻璃窑炉的不断改进，烟气余热回收效率明显提高，致使进入主烟道的烟气温度降低，目前，烟气在没有进入烟气处理系统的温度在烟囱根部测量仅300—350℃。选择性催化还原法脱硝对烟气的进气温度有要求，其最低温度为350℃，然而，实际排出的烟气温度低，整个管路系统存在热损失，夏冬季环境温差大；因此，烟气处理系统就必须设置烟气温度调控装置。根据烟气处理工艺流程，烟气在经过电除尘装置后，烟气温度只有270℃。由此，该烟气温度加热装置就设计在电除尘与脱硝装置之间，且经过该温控装置后，烟气温升必须不小于80℃。烟气处理系统在过去很长一段时间都没有得到关注，更多的科技人员及企业注重产品的价值和当下利益，没有深入的研究烟气处理系统，致使烟气处理系统相对落后，更新升级滞后，缺少核心技术等不足。特别是对于烟气温度控制方面没有先进的设计和装置。当前，在烟气温度控制方面，采用在管外壁设计燃烧室，增加喷枪燃烧燃料的方式，利用管壁传导和热辐射等间接的方式来加热管中烟气，更重要的是，新增的喷枪需要再引进室外冷空气助燃，增加烟气量，同时室外空气温度低，另一方面，烟气加热方式为间接加热；因此，要将烟气温度升高80℃，需要消耗大量的燃料。除此以外，烟气中残氧在进入烟气处理系统前残氧值达到10.03％，这种烟气加热方式没有合理利用烟气中的残氧，设计极为不先进。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是现有光热玻璃窑炉的烟气处理时有温度损失而需要升温而需要消耗大量的燃料，同时没有合理利用烟气中的残氧造成浪费，其目的在于提供一种在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，该结构从烟气的加热方式，燃料用量，烟气增加量，烟气残氧充分利用，系统增压等方面进行全面改进，运用涡轮增压技术，设计符合烟气升温的特殊装置，运用于实际烟气处理系统中，使整个烟气处理系统得到全面升级和优化，最终为实际生产带来巨大的经济效益。本技术通过下述技术方案实现：在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，包括涡轮机，所述涡轮机连接有压缩机，压缩机连接有烟气管道，并且烟气管道中设置有喷枪。目前对于烟气利用时，排出的烟气温度低，整个管路系统存在热损失，达不到使用要求，只能在电除尘与脱硝装置之间设计烟气温度加热装置，不但浪费了能源，而且增加了操作难度，同时这种加热方式需要引进新的冷空气助燃，增加烟气量，同时室外空气温度低，另一方面，烟气加热方式为间接加热；因此，要将烟气温度升高80℃，需要消耗大量的燃料。除此以外，烟气中残氧在进入烟气处理系统前残氧值达到10.03％，这种烟气加热方式没有合理利用烟气中的残氧，设计极为不先进。而本方案则是采用蜗轮增压技术，将涡轮机和压缩机采用同一气源，烟气先进入涡轮机再进入压缩机。压缩后的烟气进入变径的烟气管道，使烟气流速增加，进一步实现富氧的目的，在变径管道内安装火焰喷枪，使燃料与烟气中残氧充分混合，燃料充分燃烧，燃烧后的烟气被均匀加热。这样实现了充分利用烟气中残氧，减少升温烟气所用的燃料。烟气经过涡轮增压装置后，烟气温度升高至少80℃，巨大的温差使烟气更利于流向脱硝系统。从而又实现了提高烟气进入脱硝装置的压头。本方案利用烟气中残氧助燃，不再独立引用外界空气助燃，实现了减少烟气被升温时燃料产生的烟气，减少外界环境温度变化对烟气温度调整的影响。喷枪安装在变径的烟气管道内，充分利用引射原理加压烟气，其次，烟气被加热后，前后温差形成巨大压头，最后，涡轮机组与压缩机组相互促进，对烟气进一步加压。当三者共同作用时，致使流进脱硝系统的烟气压头明显增高，整个烟气系统抽力增大，实现了，减小烟气处理系统中引风机的功率。因此，涡轮增压装置运用在烟气处理系统管道中，具有明显节能作用，对实际生产具有显著的经济意义。将烟气管道设计为变径管道，并且从两端向着中部直径逐渐减小，同时烟气管道中直径最小处为直径最大处的3/5，这样一来，最小管径部位的气体流速将增加1倍，氧含量同样成倍增加，实现富氧的目的。为了满足脱硝系统所需要的最佳反应温度，实现给烟气升温的装置，因此，在变径管道内设计一支天然气喷枪，而且喷枪的中心线与烟气管道的中心线平行，且固定在烟气管道的中心线上。喷枪出口距最小管径截面200mm，喷枪这样设计的目的是利用“引射原理”，利用天然气压力，对经压缩机出来后的烟气进行再次加压和引流。其次，这种方式使天然气与烟气中残氧充分混合，使天然气充分燃烧，以最小的燃料量释放出最多的热量，天然气燃烧后释放的热量被均匀的混合在烟气中，使烟气直接被加热，温度快速升高，通过调节控制天然气量，即可控制进入脱硝系统中的烟气温度，并能精确控制和远程自动控制。也可以在烟气管道的管壁上设置有安装孔，且喷枪穿过安装孔后枪头设置在烟气管道中。在涡轮机和压缩机之间设置有烟气导向管，且烟气导向管的两端分别与涡轮机和压缩机无缝连接，烟气导向管是便于烟气能够从涡轮机流向压缩机，保持足够的压力和流速。当涡轮机和压缩机同轴时，此时在涡轮机中设置有传动轴，且传动轴同时穿过涡轮机和压缩机，传动轴的外壁上套有轴承，轴承中设置有冷却系统，且轴承设置在烟气导向管中。涡轮机和压缩机不同轴，即将涡轮机的轴线和压缩机的轴线垂直时，此时在涡轮机中设置有涡轮机轴，且涡轮机轴穿过涡轮机，压缩机中设置有压缩机轴，且压缩机轴穿过压缩机，在涡轮机轴和压缩机轴之间设置有齿轮调向装置，且齿轮调向装置同时与涡轮机轴和压缩机轴连接。涡轮机轴的外壁上和压缩机轴的外壁上均套有轴承，轴承中设置有冷却系统，且轴承设置在烟气导向管中，齿轮调向装置中也设置有冷却系统。现有技术中，在烟气温度控制方面，采用在管外壁设计燃烧室，增加喷枪燃料的方式，利用管壁传导和热辐射等间接的方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，其特征在于，包括涡轮机(2)，所述涡轮机(2)连接有压缩机(11)，压缩机(11)连接有烟气管道(13)，并且烟气管道(13)中设置有喷枪(14)。

【技术特征摘要】
1.在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，其特征在于，包括涡轮机(2)，所述涡轮机(2)连接有压缩机(11)，压缩机(11)连接有烟气管道(13)，并且烟气管道(13)中设置有喷枪(14)。2.根据权利要求1所述的在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，其特征在于，所述烟气管道(13)为变径管道，并且从两端向着中部直径逐渐减小。3.根据权利要求2所述的在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，其特征在于，所述烟气管道(13)中直径最小处为直径最大处的3/5。4.根据权利要求1所述的在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，其特征在于，所述喷枪(14)的中心线与烟气管道(13)的中心线平行，且固定在烟气管道(13)的中心线上。5.根据权利要求4所述的在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，其特征在于，所述烟气管道(13)的管壁上设置有安装孔，且喷枪(14)穿过安装孔后枪头设置在烟气管道(13)中。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的在光热玻璃窑炉烟气脱硫脱硝过程中应用涡轮增压的结构，其特征在于，所述涡轮机(2)和压缩机(11)之间设置有烟气导向管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：江宏英，田普强，王卓卿，李东，
申请(专利权)人：四川旭虹光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51