一种用于加热炉回热催化还原脱硝系统和方法技术方案

本发明专利技术属于环境保护领域，涉及一种用于加热炉的回热催化还原脱硝系统和方法，整个系统包含低氮循环系统，稳燃系统、燃烧系统，多段喷氨系统，催化反应系统，多级除尘系统。旨在利用回热催化还原系统进行加热炉节能减排改造，该发明专利技术不仅实现了超浓NOx(1000mg/m3以上)的高效率脱除，同时利用了回热系统实现了烟气余热利用，热量利用效率超过60％，设计参数实现了燃烧系统的稳定运行，运控参数的设计保证了小型化设备环保设备经济运行，该系统经济稳定的运行为小型化加热炉环保设备的普及做出了巨大贡献。大贡献。大贡献。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加热炉回热催化还原脱硝系统和方法


[0001]本专利技术属于环境保护
，涉及烟气净化和余热利用领域，特别涉及一种一种用于加热炉回热催化还原脱硝系统和方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]近年来随着煤电行业超低排放标准的提出和执行，其他非电力行业的环境污染问题逐渐受到重视，其中黑色金属延展加工工业和玻璃窑炉等工艺由于加热工艺所限，现有的环保治理工艺无法满足其稳定、经济、安全、环保的排放要求，小型化加热炉急需一种植根于其工艺和运行条件的污染物控制工艺路线和满足其要求的环保治理系统。
[0004]加热炉因其运行和工艺的特殊性，主要表现在:
[0005]1)、天然气燃烧、气相污染物单一，烟气含湿量大；
[0006]2)、燃烧期间需要进行半开放作业工况不稳定、氧含量高；
[0007]3)、炉内工况温度高，1200℃左右，热力型NOx浓度极高；
[0008]4)、蓄热式燃烧，风向切换工况不稳定，出口烟温40
‑
60℃较低；
[0009]5)、炉子间隙式工作，风量、排放极不稳定；
[0010]6)主体工作为黑色金属加热氧化铁皮丰富，或者玻璃熔珠。
[0011]小型化加热炉的污染物排放问题日益突出，急需解决。

技术实现思路

[0012]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种回热催化还原脱硝系统减排技术路线，是基于加热炉运行工况及复杂的排放特点经过实践验证过的经济、适用、安全的污染物减排路线。它主要包括：稳燃除湿调风系统、多段供气燃烧系统、三级除尘装置、高效回热换热器装置、多段跟踪高效脱硝反应系统、低氮循环风系统，流程如图1所示，通过多个系统联合配合实现了工况波动下NOx高效稳定长期减排的效果。
[0013]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0014]本专利技术的第一个方面，提供了一种用于加热炉回热催化还原脱硝系统，包括：加热炉1、三级除尘器5、换热器7；燃烧器8、催化还原脱硝反应器9、混合器13、脱硝剂罐14、烟囱；所述加热炉1的烟气出口分别与三级除尘器5和混合器13的进风口相连，所述混合器13的出风口与加热炉1的进风口相连，所述三级除尘器5的出风口与换热器7的低温烟气风口相连，所述换热器7的低温烟气出口与燃烧器8的进风口相连，所述燃烧器8的出风口与催化还原脱硝反应器9的进风口相连，所述催化还原脱硝反应器9的进风管道与脱硝剂罐14的出料口相连，所述催化还原脱硝反应器9烟气出口与换热器7的脱硝烟气入口相连，所述换热器7的脱硝烟气出口与烟囱相连。
[0015]本专利技术根据小型化加热炉运行工况的特殊性进行针对性应对，提出了一种合理、经济、安全、高效的污染物治理工艺路线
‑
回热催化还原脱硝减排技术。
[0016]本专利技术的第二个方面，提供了一种用于加热炉回热催化还原脱硝方法，包括：
[0017]部分加热炉烟气经除尘后，经换热器、燃烧器加热后，与脱硝剂混合，进行催化还原脱硝反应，得到脱硝烟气；
[0018]所述脱硝烟气经换热器加热来流的烟气后，排放；
[0019]其余的加热炉烟气与空气混合后，进入加热炉进行燃烧，即得。
[0020]本专利技术的第三个方面，提供了上述的装置在煤电行业中的应用。
[0021]本专利技术的有益效果在于：
[0022](1)本专利技术利用回热催化还原系统进行加热炉节能减排改造，不仅实现了超浓NOx(1000mg/m3以上)的高效率脱除，同时利用了回热系统实现了烟气余热利用，热量利用效率超过60％，设计参数实现了燃烧系统的稳定运行，运控参数的设计保证了小型化设备环保设备经济运行，该系统经济稳定的运行为小型化加热炉环保设备的普及做出了巨大贡献。
[0023](2)本申请装置结构简单、操作方便、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0025]图1为本专利技术的装置运行流程图。
[0026]图2为本专利技术装置结构示意图。其中，1
‑
加热炉本体，2
‑
引风机，3
‑
送风机，4
‑
循环风阀，6
‑
稳燃风机，7
‑
换热器，8
‑
燃烧器，9
‑
催化反应器，10
‑
脱硝剂泵，11
‑
天然气气路阀组，12
‑
控制系统，13
‑
混合器，14
‑
脱硝剂罐，15
‑
空压机，16
‑
在线检测。
具体实施方式
[0027]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028]术语解释：
[0029]本申请中，“小型化加热炉”是指：烟气量在1000m3/h
‑
12000m3/h,燃烧加热为不连续运行，表现在进料和出料的间歇化，炉内燃烧间歇运行，烟气间断产生。
[0030]一种用于加热炉的回热催化还原脱硝系统和方法，整个系统包含低氮循环系统，稳燃系统、燃烧系统，多段喷氨系统，催化反应系统，多级除尘系统。
[0031]在一些实施例中，多段喷氨系统为不连续喷射，利用催化剂的吸附作用间断喷射实现连续脱除反应。
[0032]在一些实施例中，所用的换热器为板片式换热器，其换热效率60％以上。
[0033]在一些实施例中，采用的补燃系统为多段补充燃烧，造价低易于普及.
[0034]在一些实施例中，混合器内氧含量要维持在16％
‑
18％，过低影响炉内燃烧在一些实施例中，三级除尘为100目多层滤网，过滤面积为截面积7倍。
[0035]在一些实施例中，为了维持催化反应中的吸附反应的非间断连续性催化剂反应器
流速1
‑
2m/s，为了维持燃烧系统火焰稳定烟道气流流速3
‑
5m/s。
[0036]下面结合具体的实施例，对本专利技术做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本专利技术的解释而不是限定。
[0037]实施例1
[0038]一种用于加热炉回热催化还原脱硝系统，包括：加热炉1、三级除尘器5、换热器7；燃烧器8、催化还原脱硝反应器9、混合器13、脱硝剂罐14、烟囱；所述加热炉1的烟气出口分别与三级除尘器5和混合器13的进风口相连，所述混合器13的出风口与加热炉1的进风口相连，所述三级除尘器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于加热炉回热催化还原脱硝系统，其特征在于，包括：加热炉(1)、三级除尘器(5)、换热器(7)；燃烧器(8)、催化还原脱硝反应器(9)、混合器(13)、脱硝剂罐(14)、烟囱；所述加热炉(1)的烟气出口分别与三级除尘器(5)和混合器(13)的进风口相连，所述混合器(13)的出风口与加热炉(1)的进风口相连，所述三级除尘器(5)的出风口与换热器(7)的低温烟气风口相连，所述换热器(7)的低温烟气出口与燃烧器(8)的进风口相连，所述燃烧器(8)的出风口与催化还原脱硝反应器(9)的进风口相连，所述催化还原脱硝反应器(9)的进风管道与脱硝剂罐(14)的出料口相连，所述催化还原脱硝反应器(9)烟气出口与换热器(7)的脱硝烟气入口相连，所述换热器(7)的脱硝烟气出口与烟囱相连。2.如权利要求1所述的用于加热炉回热催化还原脱硝系统，其特征在于，脱硝烟气出口管道上设置有在线检测装置，所述在线检测装置与控制系统(12)相连。3.如权利要求1所述的用于加热炉回热催化还原脱硝系统，其特征在于，所述加热炉(1)的烟气出口与引风机(2)的进风口相连，所述引风机(2)的出风口分别与三级除尘器(5)和混合器(13)的进风口相连。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，吴黎男，王志强，崔琳，张立强，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：