一种焦炉降低NOx排放的加热系统技术方案

本发明专利技术公开了一种焦炉降低NOx排放的加热系统，包括燃气进气管道、燃气低氮均质预处理段、燃气预热器、燃气出气管道、焦炉燃烧室、焦炉蓄热室和空气进气管道，所述燃气进气管道、燃气低氮均质预处理段、燃气预热器、燃气出气管道和焦炉燃烧室依次连通；所述空气进气管道的出口与焦炉蓄热室连通，焦炉蓄热室的出口与焦炉燃烧室连通；所述空气进气管道的末段内部安装有电加热器。本发明专利技术的有益效果为：利用焦炉加热燃气低氮均质预处理技术，均质预处理设备使煤气热值、压力和流量稳定，在燃烧室内充分燃烧，不会造成燃烧室炭黑；采用焦炉加热交换空气补热技术对空气预热，避免空气和废气交换过程中焦炉立火道温度下降引起焦炉温度控制系统的补热反应。制系统的补热反应。制系统的补热反应。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉降低NOx排放的加热系统


[0001]本专利技术涉及焦炉烟气污染物减排技术，具体涉及一种焦炉降低NOx排放的加热系统。

技术介绍

[0002]焦炉烟气中NOx排放浓度大多在350～1000mg/m3之间，与超低排放要求的NOx不大于150mg/m3差距较大。为了实现焦炉烟气中NOx浓度超低排，需采用末端SCR脱硝或活性碳脱硝技术，这一技术需要将烟气进行补热和喷入氨气，能源与氨消耗量大。因此，焦炉烟气NOx源头减排技术对降低焦炉烟气净化过程中能源、氨消耗意义重大。
[0003]目前，国内外焦炉烟气源头NOx减排技术有焦炉加热分段燃烧技术、焦炉烟气循环技术等。这些技术仍然存在一定的缺陷，主要表现在：(1)焦炉加热过程中，燃料容易不完全燃烧，引起燃烧室积炭，导致立火道温度过低，燃料消耗大，焦炭成熟时间延长的问题。(2)技术应用需在焦炉停炉时进行，设备改造周期长、成本高。(3)焦炉加热交换时烟气中NOx浓度波动大，不利于SCR脱硝喷氨量的控制，末端脱硝成本高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种燃烧不积炭、燃烧过程稳定且易改造的焦炉降低NOx排放的加热系统。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：一种焦炉降低NOx排放的加热系统，包括燃气进气管道、燃气低氮均质预处理段、燃气预热器、燃气出气管道、焦炉燃烧室、焦炉蓄热室和空气进气管道，所述燃气进气管道、燃气低氮均质预处理段、燃气预热器、燃气出气管道和焦炉燃烧室依次连通；所述空气进气管道的出口与焦炉蓄热室连通，焦炉蓄热室的出口与焦炉燃烧室连通。
[0006]按上述方案，燃气低氮均质预处理段包括均质预处理设备，所述均质预处理设备为煤气混合站或均压煤气调节器；所述燃气进气管道的出口与均质预处理设备的进口连通，均质预处理设备的出口通过管道与燃气预热器的入口连通。
[0007]按上述方案，燃气低氮均质预处理段还包括喷淋脱氮塔，喷淋脱氮塔的底部设有燃气进口和排水口，燃气进口通过管道与均质预处理设备的出口连通，排水口与排水管道连通；喷淋脱氮塔的顶部设有燃气出口，燃气出口通过管道与燃气预热器的入口连通。
[0008]按上述方案，喷淋脱氮塔的底部设有集水槽，集水槽的出口与排水口连通。
[0009]按上述方案，喷淋脱氮塔内沿高度方向间隔布置有多级螺旋喷头，螺旋喷头的入口与喷淋水进水管道连通。
[0010]按上述方案，所述喷淋脱氮塔的燃气出口下方设置有除雾器。
[0011]按上述方案，所述排水管道上设有排水泵。
[0012]按上述方案，所述空气进气管道的末段内部安装有电加热器。
[0013]按上述方案，所述焦炉蓄热室与废气排放管相连，燃烧室产生的废气经焦炉蓄热
室和废气排放管排出。
[0014]按上述方案，在与电加热器位置对应的空气进气管道外壁包覆有保温层。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]1、本专利技术利用焦炉加热燃气低氮均质预处理技术，均质预处理设备使煤气热值、压力和流量稳定，在燃烧室内充分燃烧，与现有技术相比，不会造成燃烧室炭黑，可有效防止焦炉产能下降；利用喷淋脱氮塔可有效脱除煤气中的氮含量，降低焦炉烟气NOx排放浓度。
[0017]2、本专利技术采用焦炉加热交换空气补热技术，空气进气管道内设置电加热器，在焦炉进行空气和废气的交换过程中，迅速开启电加热器对空气预热，避免空气和废气交换过程中焦炉立火道温度下降引起焦炉温度控制系统的补热反应，继而造成交换结束后燃气使用增加、NOx升高的问题。
[0018]3、本专利技术通过上述三种技术依次组合，均质预处理技术能够保障喷淋脱氮塔的气液反应的脱氮效率，加热交换空气补热通过启动热量补充，降低均值预处理的煤气流量和脱氮塔的处理规模。通过三者组合，实现降低燃料消耗，降低燃料氮含量，进而源头降低焦炉烟气NOx浓度。
[0019]4、本专利技术改造简单，成本低。本专利技术仅在焦炉加热的煤气管道和空气管道上进行少量改造，适合目前行业内的大部分焦炉。
附图说明
[0020]图1为本专利技术中焦炉降低NOx排放的加热系统的结构示意图一。
[0021]其中：1、燃气进气管道；2、均质预处理设备；3、喷淋脱氮塔；4、螺旋喷头；5、除雾器；6、燃气出气管道；7、喷淋水进水管道；8、排水泵；9、排水管道；10、蒸汽进口管道；11、蒸汽出口管道；12、燃气预热器；13、废气排放管；14、空气进气管道；15、焦炉蓄热室；16、电加热器；17、保温层；18、电加热功率调节器；19、交换机工作信号；20、连接管道；21、燃烧室。
具体实施方式
[0022]为了更好地理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步地描述。
[0023]如图1所示的一种焦炉降低NOx排放的加热系统，包括燃气进气管道1、燃气低氮均质预处理段、燃气预热器12、燃气出气管道6、焦炉燃烧室、焦炉蓄热室15和空气进气管道14，所述燃气进气管道1、燃气低氮均质预处理段、燃气预热器12、燃气出气管道6和焦炉燃烧室依次连通；所述空气进气管道14的出口与焦炉蓄热室15连通，焦炉蓄热室15的出口通过连接管道20与焦炉燃烧室连通。
[0024]本专利技术中，所述燃气预热器12的流体通道两端还分别与蒸汽进口管道10和蒸汽出口管道11连通管，燃气在燃气预热器内被蒸汽预热。
[0025]优选地，燃气低氮均质预处理段包括均质预处理设备2，所述均质预处理设备2为煤气混合站或均压煤气调节器；所述燃气进气管道1的出口与均质预处理设备2的进口连通，均质预处理设备2的出口通过管道与燃气预热器12的入口连通。
[0026]本专利技术中，所述煤气混合站或均压煤气调节器可用于调节燃气热值、压力和流量。
[0027]优选地，燃气低氮均质预处理段还包括喷淋脱氮塔3，喷淋脱氮塔3的底部设有燃
气进口和集水槽，燃气进口通过管道与均质预处理设备2的出口连通，集水槽的侧部设有排水口，排水口与排水管道9连通；喷淋脱氮塔3的顶部设有燃气出口，燃气出口通过管道与燃气预热器12的入口连通；喷淋脱氮塔3内沿高度方向间隔布置有多级螺旋喷头4，螺旋喷头4的入口与喷淋水进水管道7连通。
[0028]优选地，所述喷淋脱氮塔3的燃气出口下方设置有除雾器5。
[0029]优选地，所述排水管道9上设有排水泵8，脱氮后的脱氮水经集水槽后进入排水管道9，再砂石过滤后进入后续的硫酸铵工段。
[0030]本专利技术中，所述喷淋脱氮塔3为无填料式的立式空塔，采用三级喷淋洗涤串联，根据燃气中氮的含量，三级喷淋洗涤可以同时开，也可以半开，半开时应依次开顶部喷淋脱氮塔3，中间喷淋脱氮塔3；喷淋水为工艺水，电导率为400～1200μs/cm。排水管道9上设有排水泵8，排水管道9与后续的硫酸铵工段连通，脱氮水采用砂石过滤后进入后续的硫酸铵工段(硫酸铵工段为行业内公知技术，这里不再赘述)作为补水使用；喷淋脱氮塔3的设计流量不能超过硫酸稀释水量的40％。每级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉降低NOx排放的加热系统，其特征在于，包括燃气进气管道、燃气低氮均质预处理段、燃气预热器、燃气出气管道、焦炉燃烧室、焦炉蓄热室和空气进气管道，所述燃气进气管道、燃气低氮均质预处理段、燃气预热器、燃气出气管道和焦炉燃烧室依次连通；所述空气进气管道的出口与焦炉蓄热室连通，焦炉蓄热室的出口与焦炉燃烧室连通。2.如权利要求1所述的焦炉降低NOx排放的加热系统，其特征在于，燃气低氮均质预处理段包括均质预处理设备，所述均质预处理设备为煤气混合站或均压煤气调节器；所述燃气进气管道的出口与均质预处理设备的进口连通，均质预处理设备的出口通过管道与燃气预热器的入口连通。3.如权利要求1所述的焦炉降低NOx排放的加热系统，其特征在于，燃气低氮均质预处理段还包括喷淋脱氮塔，喷淋脱氮塔的底部设有燃气进口和排水口，燃气进口通过管道与均质预处理设备的出口连通，排水口与排水管道连通；喷淋脱氮塔的顶部设有燃气出口，燃气出口通过管道与燃气预热器的入口连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：付本全，刘璞，卢丽君，刘尚超，卢宇，吕军，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：