CN109821371B - 一种燃气窑炉用氮氧化物减排装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种燃气窑炉用节能环保型氮氧化物减排装置及其方法，本发明涉及节能减排技术领域；它包含热管换热器、铝箔式换热芯、旋流除湿塔、吸附设备、排气筒；热管换热器的进气口与炉窑尾气排出口连接；热管换热器的出气口与铝箔式换热芯的进气口连接，铝箔式换热芯的出气口与旋流除湿塔的进气口连接，旋流除湿塔的出气口与吸附设备的进气口连接，吸附设备的出气口与排气筒连接。工艺流程简单，不需要催化剂、还原剂和水，在运行的过程中不会有二次污染物的产生，而且能对余热进行有效的利用，烟气经过该系统后氮氧化物的排放量达到超低排放的标准50mg/m³，在对氮氧化物处理的过程中杜绝二次污染物的产生，实现节能与环保双赢的效果。
Description
技术领域
本发明涉及节能减排技术领域，具体涉及一种燃气窑炉用氮氧化物减排装置及其方法。
背景技术
随着环保意识的逐渐提高，环保形势也越来越严峻，国家对耐火材料、陶瓷等无机材料工业尾气的排放要求也越来越高。以耐火材料行业环保要求为例，对窑炉的要求按照耐火材料工业污染大气污染物排放标准（中国耐材行业协会）现有企业烧成工序：＜1400℃，排放口氮氧化物折算浓度（基准氧含量为18%，以NO2计）≤200mg/m3，1400-1700℃，排放口氮氧化物折算浓度≤300mg/m3，≥1700℃，排放口氮氧化物折算浓度≤500mg/m3。对于耐火材料燃气窑炉氮氧化物减排新技术越来越迫切。
关于氮氧化物减排技术在水泥厂、火电厂、工业锅炉等领域相对比较成熟，而耐火材料燃气窑炉氮氧化物控制与减排尚没有很成熟的适宜方案。目前工业上有许多氮氧化物的处理方法，但大多数各有利弊。国内水泥行业和火电厂主要采用的SCR与SNCR技术；有的采用两级串联的吸收塔来处理烟气中的氮氧化物，如专利“一种氮氧化物脱除的装置及其使用方法”（CN 108939858 A），在串联的吸收塔中各自有喷淋设备、除雾设备，在各自吸收塔的外部还配有吸收泵和药箱和吸收液槽，原理是氮氧化物与强氧化剂和酸性溶液发生反应来出去氮氧化物，此专利不可避免的产生废水等问题；如专利“一种处理氮氧化物的方法”（CN 109012173 A），利用包含氧化剂和二氧化铈的水溶液作为吸附液，将氮氧化物转化成硝酸，二氧化铈的粒径需要是纳米级的，同时对于烟气的通入速率有一定的要求，1000-12000mg/min，容易造成气体的逃逸，效率不太理想。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的燃气窑炉用氮氧化物减排装置及其方法，工艺流程简单，不需要催化剂、还原剂和水，在运行的过程中不会有二次污染物的产生，而且能对余热进行有效的利用，烟气经过该系统后氮氧化物的排放量达到超低排放的标准50mg/m³（基准氧含量9%），在对氮氧化物处理的过程中杜绝二次污染物的产生，实现节能与环保双赢的效果。
为实现上述目的，本发明中的燃气窑炉用氮氧化物减排装置：它包含热管换热器、铝箔式换热芯、旋流除湿塔、吸附设备、排气筒；热管换热器的进气口与炉窑尾气排出口连接；热管换热器的出气口与铝箔式换热芯的进气口连接，铝箔式换热芯的出气口与旋流除湿塔的进气口连接，旋流除湿塔的出气口与吸附设备的进气口连接，吸附设备的出气口与排气筒连接。
进一步地，所述的吸附设备的出气口与排气筒的进气口之间串联有变频风机。
进一步地，所述的热管换热器的出气口的烟气温度为200-300℃。
进一步地，所述的铝箔式换热芯的出气口的烟气温度为40-50℃。
进一步地，所述的排气筒的出气口排出的烟气中氮氧化物的含量为50mg/m³。
本发明中的燃气窑炉用氮氧化物减排方法：其步骤如下：从燃气隧道窑出来的烟气经管道引入热管换热器的一级烟气入口，并由一级烟气入口进入外套管内，换热介质由介质入口进入内套管中，由介质出口排出的换热介质中的回收余热用来预热助燃风后，将烟气中的余热首次利用，利用管道将助燃空气引入窑炉燃烧器，由一级烟气出口排出的烟气引入铝箔式换热芯，并由二级烟气入口进入铝箔式换热芯中，与由冷风风机2-3进入的换热介质进行换热，铝箔式换热芯中回收的余热用在工厂洗浴、供暖、制品干燥等；由铝箔式换热芯的二级烟气出口排出的烟气的温度降到40-50℃左右，然后烟气经管道引入旋流除湿塔的进气口，经过旋流除湿塔中的旋流板法兰除湿后，烟气中的水分由引水口排出，除去的水可以存放在回收装置中，然后进行二次选择使用，可以用作结合剂用水或者厂区工业用水等，从旋流除湿塔的排气口排出的烟气经管道通入吸附设备，采用干法物理化学复合吸附的方法吸附烟气中的氮氧化物，达到超低排放50mg/m3（基准氧含量为9%），在排气筒的前端设置变频风机，便于根据烟气量变化而调整，不干扰燃气窑炉操作，来满足工艺的要求。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种燃气窑炉用氮氧化物减排装置及其方法，工艺流程简单，不需要催化剂、还原剂和水，在运行的过程中不会有二次污染物的产生，而且能对余热进行有效的利用，烟气经过该系统后氮氧化物的排放量达到超低排放的标准50mg/m³（基准氧含量9%），在对氮氧化物处理的过程中杜绝二次污染物的产生，实现节能与环保双赢的效果，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中热管换热器的结构示意图。
图3是本发明中铝箔式换热芯的结构示意图。.
图4是本发明中旋流除湿塔的结构示意图。
附图标记说明：
热管换热器1、一级烟气入口1-1、一级烟气出口1-2、介质入口1-3、介质出口1-4、内套管1-5、外套管1-6、铝箔式换热芯2、二级烟气入口2-1、二级烟气出口2-2、冷风风机2-3、旋流除湿塔3、进气口3-1、排气口3-2、旋流板法兰3-3、引水口3-4、吸附设备4、排气筒5、变频风机6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参看如图1-图4所示，本具体实施方式中的燃气窑炉用氮氧化物减排装置：它包含热管换热器1、铝箔式换热芯2、旋流除湿塔3、吸附设备4、排气筒5；热管换热器1的进气口与炉窑尾气排出口连接；热管换热器1的出气口与铝箔式换热芯2的进气口连接，铝箔式换热芯2的出气口与旋流除湿塔3的进气口连接，旋流除湿塔3的出气口与吸附设备4的进气口连接，吸附设备4的出气口与变频风机6的进气口连接，变频风机6的出气口与排气筒5连接；上述热管换热器1、铝箔式换热芯2、旋流除湿塔3、吸附设备4、排气筒5的结构与现有技术中的热管换热器、铝箔式换热芯、旋流除湿塔、吸附设备、排气筒结构原理相同，在此不做结构上的赘述。
本具体实施方式中的燃气窑炉用氮氧化物减排方法：其步骤如下：从燃气隧道窑出来的烟气经管道引入热管换热器1的一级烟气入口1-1，并由一级烟气入口1-1进入外套管1-6内，换热介质由介质入口1-3进入内套管1-5中，由介质出口1-4排出的换热介质中的回收余热用来预热助燃风后，将烟气中的余热首次利用，利用管道将助燃空气引入窑炉燃烧器，由一级烟气出口1-2排出的烟气引入铝箔式换热芯2（一级烟气出口1-2的烟气温度为200-300℃），并由二级烟气入口2-1进入铝箔式换热芯2中，与由冷风风机2-3进入的换热介质进行换热，铝箔式换热芯2中回收的余热用在工厂洗浴、供暖、制品干燥等；由铝箔式换热芯2的二级烟气出口2-2排出的烟气的温度降到40-50℃左右，然后烟气经管道引入旋流除湿塔3的进气口3-1，经过旋流除湿塔3中的旋流板法兰3-3除湿后，烟气中的水分由引水口3-4排出，除去的水可以存放在回收装置中，然后进行二次选择使用，可以用作结合剂用水或者厂区工业用水等，从旋流除湿塔3的排气口3-2排出的烟气经管道通入吸附设备4，采用干法物理化学复合吸附的方法吸附烟气中的氮氧化物，达到超低排放50mg/m3（基准氧含量为9%），在排气筒5的前端设置变频风机6，便于根据烟气量变化而调整，不干扰燃气窑炉操作，来满足工艺的要求。
采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：本具体实施方式所述的一种燃气窑炉用氮氧化物减排装置及其方法，工艺流程简单，不需要催化剂、还原剂和水，在运行的过程中不会有二次污染物的产生，而且能对余热进行有效的利用，烟气经过该系统后氮氧化物的排放量达到超低排放的标准50mg/m³（基准氧含量9%），在对氮氧化物处理的过程中杜绝二次污染物的产生，实现节能与环保双赢的效果，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种燃气窑炉用氮氧化物减排装置，其特征在于：它包含热管换热器(1)、铝箔式换热芯(2)、旋流除湿塔(3)、吸附设备(4)、排气筒(5)；热管换热器(1)的进气口与炉窑尾气排出口连接；热管换热器(1)的出气口与铝箔式换热芯(2)的进气口连接，铝箔式换热芯(2)的出气口与旋流除湿塔(3)的进气口连接，旋流除湿塔(3)的出气口与吸附设备(4)的进气口连接，吸附设备(4)的出气口与排气筒(5)连接；所述的吸附设备(4)的出气口与排气筒(5)的进气口之间串联有变频风机(6)；所述的热管换热器(1)的出气口的烟气温度为200-300℃；所述的铝箔式换热芯(2)的出气口的烟气温度为40-50℃；所述的排气筒(5)的出气口排出的烟气中氮氧化物的含量为50mg/m3；从燃气隧道窑出来的烟气经管道引入热管换热器的一级烟气入口，并由一级烟气入口进入外套管内，换热介质由介质入口进入内套管中，由介质出口排出的换热介质中的回收余热用来预热助燃风后，将烟气中的余热首次利用，利用管道将助燃空气引入窑炉燃烧器，由一级烟气出口排出的烟气引入铝箔式换热芯，并由二级烟气入口进入铝箔式换热芯中，与由冷风风机进入的换热介质进行换热，铝箔式换热芯中回收的余热用在工厂洗浴、供暖、制品干燥；由铝箔式换热芯的二级烟气出口排出的烟气的温度降到40-50℃，然后烟气经管道引入旋流除湿塔的进气口，经过旋流除湿塔中的旋流板法兰除湿后，烟气中的水分由引水口排出，除去的水存放在回收装置中，然后进行二次选择使用，用作结合剂用水或者厂区工业用水，从旋流除湿塔的排气口排出的烟气经管道通入吸附设备，采用干法物理化学复合吸附的方法吸附烟气中的氮氧化物，达到超低排放50mg/m3，在排气筒的前端设置变频风机，便于根据烟气量变化而调整，不干扰燃气窑炉操作，来满足工艺的要求。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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