【技术实现步骤摘要】
煤烟置换蓄热式加热炉混烟CO与NOx协同脱除方法
[0001]本专利技术属于蓄热式加热炉降低CO及NO
X
排放的环保
,具体来说涉及一种煤烟置换蓄热式加热炉混烟CO与NOx协同脱除方法。
技术介绍
[0002]蓄热式加热炉是轧钢厂应用最广泛的加热炉。蓄热式加热炉采用周期性换向燃烧的工作方式,工作过程中,煤气换向阀下部至煤气蓄热式烧嘴喷口间的管道为煤气、炉膛烟气的共用管道(下文称之为“煤烟共用管道”),煤烟定义为从蓄热式加热炉的煤气口排出的炉膛烟气和换向时在煤烟共用管道残留的周期性排出的煤气的混合物。加热炉每次换向时,燃烧侧共用管道内的换向残留煤气来不及进入炉膛,即反向流动随炉膛烟气排入大气,从而导致蓄热式加热炉煤烟存在周期性放散残留煤气问题,单个煤气换向阀大约每40-180s排放一次残留煤气,蓄热式加热炉一般有6-60个煤气换向阀,所以换向残留煤气放散导致排烟成分存在高频率剧烈震荡问题,振荡频率及震荡幅度都很高。比如,残留煤气放散量约占总煤气用量的3%-6%,单座蓄热式加热炉残留煤气放散量约为1000-2000万m3,造成极大的能源浪费,并且,煤气中含有约22%-60%的CO(CO浓度为国家监测的最重要的环境空气污染物参数之一),据统计,现有蓄热式加热炉烟气中的CO浓度峰值高达50000-80000ppm,蓄热式加热炉烟气中的CO浓度在400ppm与50000-80000ppm之间高频率剧烈震荡,CO直接排放到空气中,既浪费大量的优质能源,又对环境造成了严重污染。据估算,全国钢铁行业蓄热式加热 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤烟置换蓄热式加热炉混烟CO与NOx协同脱除方法,蓄热式加热炉(1)的左、右两侧各形成有N组开口,每组开口为1个空气口(1-2)和1个煤气口(1-1),其特征在于,煤烟置换蓄热式加热炉混烟CO与NOx协同脱除方法包括以下步骤:在蓄热式加热炉(1)的左、右两侧各选取1组开口,选取后进行的步骤包括重复步骤
①
~
④
,其中,蓄热式加热炉(1)每侧的N组开口轮流选取:
①
通过蓄热式加热炉(1)右侧的空气口(1-2)和煤气口(1-1)向蓄热式加热炉(1)内依次输入空气和煤气,空气和煤气在蓄热式加热炉(1)内燃烧并从蓄热式加热炉(1)左侧的空气口(1-2)排出空烟和煤气口(1-1)排出烟气;
②
通过蓄热式加热炉(1)右侧的空气口(1-2)继续向蓄热式加热炉(1)内输入空气,停止通过蓄热式加热炉(1)右侧的煤气口(1-1)向蓄热式加热炉(1)内输入煤气,继续保持蓄热式加热炉(1)左侧的空气口(1-2)排出空烟和煤气口(1-1)排出烟气,抽取蓄热式加热炉(1)排出的烟气作为置换介质,并通入与蓄热式加热炉(1)右侧煤气口(1-1)连通的煤气和炉膛烟气共用的煤烟共用管道(26)内以置换其中的换向残留煤气;
③
停止向蓄热式加热炉(1)右侧的煤烟共用管道(26)内输入置换介质,停止通过蓄热式加热炉(1)右侧的空气口(1-2)向蓄热式加热炉(1)内输入空气,通过蓄热式加热炉(1)左侧的空气口(1-2)和煤气口(1-1)向蓄热式加热炉(1)内输入空气和煤气,空气和煤气在蓄热式加热炉(1)内燃烧,并从蓄热式加热炉(1)右侧的空气口(1-2)排出空烟和煤气口(1-1)排出烟气;
④
通过蓄热式加热炉(1)左侧的空气口(1-2)继续向蓄热式加热炉(1)内输入空气,停止通过蓄热式加热炉(1)左侧的煤气口(1-1)向蓄热式加热炉(1)内输入煤气,继续保持蓄热式加热炉(1)右侧的空气口(1-2)排出空烟和煤气口(1-1)排出烟气,抽取蓄热式加热炉(1)排出的烟气作为置换介质并通入与蓄热式加热炉(1)左侧的煤气口(1-1)连通的煤烟共用管道(26)内以置换其中的换向残留煤气;在步骤
①
~
④
过程中,同时进行有:a)将蓄热式加热炉(1)的空气口(1-2)排出的空烟和从煤气口(1-1)排出的烟气进行混合,形成低温未脱硝混合烟气;b)将低温未脱硝混合烟气增温后进入脱硝装置(13)进行脱硝反应。2.根据权利要求1所述的煤烟置换蓄热式加热炉混烟CO与NOx协同脱除方法,其特征在于,在所述步骤a)中,蓄热式加热炉(1)排出的炉膛烟气和残留空气的共用管道为空烟共用管道(27),空烟定义为从蓄热式加热炉(1)的空气口(1-2)排出的炉膛烟气和换向时在空烟共用管道(27)残留的周期性排出的空气的混合物;在所述步骤b)中,增温包括:第一次增温和第二次增温,低温未脱硝混合烟气进行第一次增温形成一次增温未脱硝混合烟气,将一次增温未脱硝混合烟气进行第二次增温,形成满足脱硝反应温度要求的中温未脱硝混合烟气,使中温未脱硝混合烟气进入脱硝装置(13)进行脱硝反应,形成中温脱硝混合烟气。3.根据权利要求1所述的煤烟置换蓄热式加热炉混烟CO与NOx协同脱除方法,其特征在于,第一次增温为低温未脱硝混合烟气与中温脱硝混合烟气进行热交换;第二次增温为将一次增温未脱硝混合烟气与高温空烟/高温烟气进行混合。4.根据权利要求3所述的煤烟置换蓄热式加热炉混烟CO与NOx协同脱除方法,其特征在
于,高温空烟为对蓄热式加热炉(1)的空气口(1-2)排出的部分空烟进行加热后获得,高温烟气为对蓄热式加热炉(1)的煤气口(1-1)排出的部分烟气进行加热后获得。5.实现权利要求1所述煤烟置换蓄热式加热炉混烟CO与NOx协同脱除方法的系统,其特征在于,包括:蓄热式加热炉(1)、烟气混合器(11)、回热换热器(15)、空烟增温管道(16)和脱硝装置(13);针对每组开口:每个空气口(1-2)各与一空烟共用管道(27)连通,空烟共用管道(27)与一空气进气管道(2)连通,空烟共用管道(27)与空气进气管道(2)之间安装有一空气换向阀(5),每个煤气口(1-1)各与一煤烟共用管道(26)连通,煤烟共用管道(26)与一煤气进气管道(3)连通,煤烟共用管道(26)与煤气进气管道(3)之间安装有一煤气换向阀(4),每根煤烟共用管道(26)的中部上连通有一置换支路管道(6);所有置换支路管道(6)的另一端与一烟气置换管道(7)的一端连通,在每根置换支路管道(6)上安装有一阀门(21),烟气置换管道(7)的另一端与煤烟总管(9)的中部连通,煤烟总管(9)的一端以及空烟总管(10)的一端均与烟气混合器(11)的进气口连通,煤烟总管(9)的另一端分开形成2根煤烟分支管道(24),2根煤烟分支管道(24)分别与蓄热式加热炉(1)两侧的煤气换向阀(4)连通,在烟气置换管道(7)上安装有一置换引风机(8),空烟总管(10)的另一端分开形成2根空烟分支管道(25),两根空烟分支管道(25)分别与蓄热式加热炉(1)两侧的空气换向阀(5)连通;烟气混合器(11)的出气口通过一第一混烟管道(12)与脱硝装置(13)的进气口连通,脱硝装置(13)的出气口与第二混烟管道(14)的一端连通,回热换热器(15)安装在第一混烟管道(12)和第二混烟管道(14)上,用于对第一混烟管道(12)和第二混烟管道(14)内的气体进行换热,空烟增温管道(16)的一端与空烟总管(10)和/或煤烟总管(9)连通,空烟增温管道(16)的另一端与第一混烟管道(12)连通,在空烟增温管道(16)上安装有一增温炉(17)和空烟循环风机(18)。6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,位于蓄热式加热炉(1)同一侧的煤气进气管道(3)与相同的用于通入煤气的管道连通,位于蓄热式加热炉(1)同一侧的空气进气管道(2)与相同的用于通入空气的管道连通。7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,还包括:原空烟排放管道(19),原空烟排放管道(19)的一端与空烟总管(10)连通,原空烟排放管道(19)的另一端连接有一烟囱(22),在原空烟排放管道(19)上安装有一引风机(23);还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:王子兵,张玉柱,王沧,张彦鹏,
申请(专利权)人:华北理工大学,
类型:发明
国别省市:
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