CN109340741A - 管道烟气加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道烟气加热装置，所述加热装置固定于烟道内，包括由外至内的二次烟气通道、煤气旋流腔和中心风道，中心风道的出口处外壁与煤气旋流腔的内壁之间设有倾斜的煤气旋流叶片，煤气旋流叶片与中心风道前端形成燃烧腔，后端形成煤气旋流腔，煤气管道与煤气旋流腔连通通入煤气，点火枪穿过各外层壁面插入到燃烧腔中，煤气旋流腔的外壁与二次烟气通道的内壁之间设有若干层倾斜的烟气旋流叶片。本发明利用烟气中氧气完成燃烧并释放热量来提高烟气温度，火焰的形状和尺寸通过旋流叶片控制，使火焰长度合理且半径小于烟筒直径，避免烟道过热而损坏，通过冷热烟气换热完成烟气的升温过程，过程直接，节约成本，节能高效。

Description

管道烟气加热装置
技术领域
本发明涉及烟气加热技术领域，具体涉及一种管道烟气加热装置。
背景技术
随着工业化城镇化进程的加快与消费结构的不断升级，我国对于能源的需求不断增长，资源与环境保护问题仍然是制约我国经济发展的瓶颈之一。氮氧化物污染是继二氧化硫污染之后的又一重要环境问题。为使大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值的要求，国家要求氮氧化物最高允许排放浓度不高于50mg/Nm3，其中氮氧化物一般指NO、NO2、NO3、N2O、N2O3等，统称NOX。锅炉燃烧产生的NOX严重污染环境。因此抑制NOX的生成和脱除烟气中的NOX已经成为必须考虑的问题之一。
选择性催化还原法(SCR)是应用最广，且技术成熟的烟气脱硝方法，现在已经成为目前脱硝的主流技术。SCR脱硝效率高，排放浓度低可以满足目前以及今后的环保要求，日益受到我国及世界上其它国家的重视。
各环保公司在针对工业废气脱硝项目上，为满足SCR催化剂的温度窗口，在SCR反应器的设计过程中一般要求入口烟气温度为320℃左右。实际运行过程中，由于经过脱尘等处理入口烟温低于320℃，使得SCR无法正常运行，造成NOX排放浓度超低、催化剂失活、氨逃逸增加等。因此，有必要采用宽负荷脱硝技术来满足NOX排放要求，为实现最低技术出力以上全负荷、全时段稳定达到排放要求为达到脱硝温度要求，需要对管道内烟气进行加热升温，使烟气温度达到脱硝工艺要求的温度。
现有烟气加热技术为在烟道外设置高温烟气炉(热风炉)，通过燃烧产生高温烟气，再将高温烟气通入烟道与低温烟气混合，使烟道内气体温度达到后续处理的工艺要求。这种加热烟气外置热风炉方式存在很多不足之处，例如需布置管道合适位置，需要单独的高温烟道将高温烟气送入烟气烟道，燃烧所需氧气靠配置的风机提供，往往因为耐热材料、成本等原因，所供烟气温度远低于理论燃烧温度，即燃烧产物另配入了一定量的空气或低温烟气，以控制燃烧及输送管线内烟气温度，这就造成了所需加热烟气最终量增大。
为解决上述不足，发明管道烟气加热装置，本发明能够利用烟气中所含氧气完成燃烧反应并通过燃烧释放的热量提高烟气的温度，火焰的形状和尺寸通过旋流叶片控制，使火焰长度合理且宽度小于烟筒直径，避免烟筒过热而损坏；不需另用空气助燃，最终烟气增量小，所需燃料少，阻力小、能耗低；内置燃烧器不占用另外的场地，也不需高温烟道，具有占地面积小、通用性强、运行成本低、使用安全的优点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种管道烟气加热装置，能够解决外置热风炉烟气加热方法中需单独配置高温烟道、风机等缺陷，并且可以在保证烟气温度的同时节省成本。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种管道烟气加热装置，所述加热装置固定于烟道内，包括由外至内依次同轴设置的二次烟气通道、煤气旋流腔和中心风道，二次烟气通道的通道壁与烟道的烟道壁固定连接，中心风道的出口处外壁与煤气旋流腔的内壁之间设有倾斜的煤气旋流叶片，所述煤气旋流叶片与中心风道前端形成燃烧腔，后端形成煤气旋流腔，煤气管道与煤气旋流腔连通通入煤气，点火枪穿过各外层壁面插入到燃烧腔中，所述煤气旋流腔的外壁与二次烟气通道的内壁之间设有若干层倾斜的烟气旋流叶片。
进一步，所述二次烟气通道为一层、两层或者多层，每层二次烟气通道之间均设有烟气旋流叶片。
进一步，煤气管道外壁与煤气旋流腔外壁外面相切，内壁与煤气旋流腔外壁内面相切。
进一步，煤气管道分布在内置燃烧装置底部，煤气管道数量为2-6个，呈中心对称分布。
进一步，相邻的旋流叶片的旋向相反，所述烟气旋流叶片和煤气旋流叶片倾斜角度范围均为20-80°。
进一步，所述煤气管道与烟道内壁固定连接，加热装置通过支撑圆管一端固接于加热装置外壁，另一端固接于烟道内壁，支撑圆管呈中心对称布置。
进一步，煤气旋流叶片固定于内置燃烧装置燃烧腔内，烟气旋流叶片内侧固接于煤气旋流腔的外壁面。
进一步，烟气旋流叶片布置的高度与燃烧腔出口持平，煤气旋流叶片与中心烟道出口持平。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够利用烟气中所含氧气完成燃烧反应并通过燃烧释放的热量提高烟气的温度，火焰的形状和尺寸通过旋流叶片控制，使火焰长度合理且半径小于烟筒直径，避免烟筒过热而损坏。
1.本发明中煤气管道采用中心对称布置，且管道外壁与煤气旋流腔外壁外面相切，管道内壁与煤气旋流腔外壁内面相切，在煤气旋流腔内形成煤气回转旋风，提高流动速度，同时可以为后续的气体预混带来更优的先决条件。回转旋风经过煤气旋流叶片的导向作用呈一定的回转方向，进入燃烧腔，与来自中心烟道的烟气进行预混，叶片的导向作用使得预混效果更好，同时提供了更高的煤气速度，有利于两种气体混合的均匀性；同时，由于燃烧腔的存在，火焰起始于燃烧腔内，二次烟气通道中的烟气对于煤气点燃过程的影响小，有利于保护火焰，应对烟道内的烟气波动，防止火焰熄灭。
2.若干层二次烟气通道中布置的烟气旋流叶片设置在燃烧装置出口前部壁面，可以使得经过旋流叶片的烟气经过导向作用后可以向中心收敛，一方面保护燃烧火焰，提供助燃氧气，另一方面保护管壁，控制火焰尺寸，不会使高温区向外蔓延，损坏管壁。
3.整个装置是放置于正常输送烟气的烟道内，通过煤气管道接通内外部分，完成燃料的输送，在内部点燃，直接利用烟气中所含的氧气完成燃烧过程，不需另用空气助燃，最终烟气增量小。在后续的烟气输送过程中完成冷热气体的温度交换，不需另加换热装置。
4.本装置水平能耗低，内置燃烧器不占用另外的场地，也不需高温烟道，具有占地面积小、通用性强、运行成本低、使用安全的优点。本发明具有良好的烟气加热效果，并且通过旋流叶片保证了烟道内壁面温度无明显变化，保证了烟气管道的寿命。
附图说明
图1为本发明实施例一整体结构主视图；
图2为本发明实施例一中A向示意图；
图3为本发明实施例一中B向示意图；
图4为本发明实施例二整体结构示意图；
图5为本发明实施例二中D向示意图；
其中，1-烟道；2-点火枪；3-煤气旋流腔；4-烟气旋流叶片；5-燃烧腔；6-煤气旋流叶片；7-支撑圆管；8-中心风道；9-煤气管道；10-二次烟气通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例一
如图1-3所示，本发明提供一种管道烟气加热装置，所述加热装置固定于烟道1内，包括由外至内依次同轴设置的二次烟气通道10、煤气旋流腔3和中心风道8，二次烟气通道10的通道壁与烟道1的烟道壁固定连接，中心风道8的出口处外壁与煤气旋流腔3的内壁之间设有倾斜的煤气旋流叶片6，所述煤气旋流叶片6与中心风道8前端形成燃烧腔5，后端形成煤气旋流腔3，煤气管道9与煤气旋流腔3连通通入煤气，点火枪2穿过各外层壁面插入到燃烧腔5中，所述煤气旋流腔3的外壁与二次烟气通道10的内壁之间设有若干层倾斜的烟气旋流叶片4。
在上述实施例中，所述二次烟气通道10为一层，二次烟气通道直接就为煤气旋流腔3与烟道1之间的腔体，烟气旋流叶片4设置在煤气旋流腔3的外壁与烟道1的内壁之间。
作为上述实施例的优选方案，煤气管道9外壁与煤气旋流腔3外壁外面相切，内壁与煤气旋流腔3外壁内面相切，煤气管道9分布在内置燃烧装置底部，煤气管道9数量为2-6个，呈中心对称分布。
在上述实施例中，所述烟气旋流叶片4只有一层，因此烟气旋流叶片4与煤气旋流叶片6旋向相反，烟气旋流叶片4和煤气旋流叶片6倾斜角度范围均为20-80°，保证叶片的导向效果更好。
所述煤气管道8与烟道内壁固定连接，加热装置通过支撑圆管6一端固接于加热装置外壁，另一端固接于烟道内壁，支撑圆管6呈中心对称布置，这样使整个加热装置在烟道内部固定得更加牢固。
上述实施例中，煤气旋流叶片6固定于内置燃烧装置燃烧腔内，烟气旋流叶片4内侧固接于煤气旋流腔3的外壁面，烟气旋流叶片4布置的高度与燃烧腔5出口持平，煤气旋流叶片6与中心烟道出口持平。
实施例二
如图4-5所示，实施例二与实施例一的不同之处在于，实施例二中有多层二次烟气通道10，每层二次烟气通道10之间均设有烟气旋流叶片4。二次烟气通道10的层数可根据烟道的直径进行设计。
本发明的工作原理：本发明将煤气由煤气管道9输入到煤气旋流腔3中，煤气在煤气旋流腔3中形成回转旋风，经煤气旋流叶片6与中心风道8中的烟气进行预混，预混气体流入燃烧腔5，在燃烧腔5内由点火枪2点燃；在二次烟气通道10出口布置旋向相反的烟气旋流叶片4，若有多层二次烟气通道10和烟气旋流叶片4，则相邻的旋流叶片，无论是烟气旋流叶片4还是煤气旋流叶片6的旋向相反，烟气从二次烟气通道10流出的烟气作为助燃风再协助燃烧，释放热量直接加热烟气，完成烟气升温过程。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为其中的一种实施例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种管道烟气加热装置，所述加热装置固定于烟道(1)内，其特征在于：包括由外至内依次同轴设置的二次烟气通道(10)、煤气旋流腔(3)和中心风道(8)，二次烟气通道(10)的通道壁与烟道(1)的烟道壁固定连接，中心风道(8)的出口处外壁与煤气旋流腔(3)的内壁之间设有倾斜的煤气旋流叶片(6)，所述煤气旋流叶片(6)与中心风道(8)前端形成燃烧腔(5)，后端形成煤气旋流腔(3)，煤气管道(9)与煤气旋流腔(3)连通通入煤气，点火枪(2)穿过各外层壁面插入到燃烧腔(5)中，所述煤气旋流腔(3)的外壁与二次烟气通道(10)的内壁之间设有若干层倾斜的烟气旋流叶片(4)。
2.根据权利要求1所述的一种管道烟气加热装置，其特征在于：所述二次烟气通道(10)为一层、两层或者多层，每层二次烟气通道(10)之间均设有烟气旋流叶片(4)。
3.根据权利要求1所述的一种管道烟气加热装置，其特征在于：煤气管道(9)外壁与煤气旋流腔(3)外壁外面相切，内壁与煤气旋流腔(3)外壁内面相切。
4.根据权利要求1所述的一种管道烟气加热装置，其特征在于：煤气管道(9)分布在内置燃烧装置底部，煤气管道(9)数量为2-6个，呈中心对称分布。
5.根据权利要求1所述的一种管道烟气加热装置，其特征在于：相邻的旋流叶片的旋向相反，所述烟气旋流叶片(4)和煤气旋流叶片(6)倾斜角度范围均为20-80°。
6.根据权利要求1所述的一种管道烟气加热装置，其特征在于：所述煤气管道(8)与烟道内壁固定连接，加热装置通过支撑圆管(6)一端固接于加热装置外壁，另一端固接于烟道内壁，支撑圆管(6)呈中心对称布置。
7.根据权利要求1所述的一种管道烟气加热装置，其特征在于：煤气旋流叶片(6)固定于内置燃烧装置燃烧腔内，烟气旋流叶片(4)内侧固接于煤气旋流腔(3)的外壁面。
8.根据权利要求1所述的一种管道烟气加热装置，其特征在于：烟气旋流叶片(4)布置的高度与燃烧腔(5)出口持平，煤气旋流叶片(6)与中心烟道出口持平。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201351913Y (zh) * 2009-02-06 2009-11-25 石家庄得宝机械制造有限公司 旋流燃烧加热装置
JP2010230204A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Miura Co Ltd 燃焼装置
EP2587149A1 (en) * 2011-10-25 2013-05-01 Magnesitas Navarras S.A. Process and device for the reduction of the NOx content in exit gases from a rotary combustion furnace
CN104930533A (zh) * 2015-06-29 2015-09-23 上海宝钢节能环保技术有限公司 用于烧结烟气脱硝的烟气再加热装置
CN105289277A (zh) * 2015-10-12 2016-02-03 任治民 一种燃煤电厂锅炉scr脱硝装置全程投运系统及投运方法
KR101606881B1 (ko) * 2015-12-02 2016-03-28 지에스건설 주식회사 배기가스 처리장치
CN106287779A (zh) * 2015-05-20 2017-01-04 张龙 一种用于烟气脱硫脱硝系统的燃烧式加热器装置
CN106838901A (zh) * 2017-02-27 2017-06-13 海湾环境科技（北京）股份有限公司 燃烧器
CN206755209U (zh) * 2017-03-29 2017-12-15 烟台盛海源节能科技有限公司 一种用于提升锅炉烟气温度的加热装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201351913Y (zh) * 2009-02-06 2009-11-25 石家庄得宝机械制造有限公司 旋流燃烧加热装置
JP2010230204A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Miura Co Ltd 燃焼装置
EP2587149A1 (en) * 2011-10-25 2013-05-01 Magnesitas Navarras S.A. Process and device for the reduction of the NOx content in exit gases from a rotary combustion furnace
CN106287779A (zh) * 2015-05-20 2017-01-04 张龙 一种用于烟气脱硫脱硝系统的燃烧式加热器装置
CN104930533A (zh) * 2015-06-29 2015-09-23 上海宝钢节能环保技术有限公司 用于烧结烟气脱硝的烟气再加热装置
CN105289277A (zh) * 2015-10-12 2016-02-03 任治民 一种燃煤电厂锅炉scr脱硝装置全程投运系统及投运方法
KR101606881B1 (ko) * 2015-12-02 2016-03-28 지에스건설 주식회사 배기가스 처리장치
CN106838901A (zh) * 2017-02-27 2017-06-13 海湾环境科技（北京）股份有限公司 燃烧器
CN206755209U (zh) * 2017-03-29 2017-12-15 烟台盛海源节能科技有限公司 一种用于提升锅炉烟气温度的加热装置

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