CN109945669A - 一种回火炉富氧烟气再循环燃烧方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回火炉富氧烟气再循环燃烧方法及系统，属于工业炉窑燃烧领域，所述方法包括：导引出炉窑加热室内的烟气；对导引出的烟气分成两路，一路辅以燃料和氧气进行燃烧，另一路同燃烧后的烟气混合；将混合后的烟气输送回所述的炉窑加热室。所述系统包括与炉窑加热室连接的燃烧室和排烟单元、与燃烧室连接的燃烧器以及与燃烧器连接的氧气单元、燃料单元和循环烟气单元，循环烟气单元还与炉窑加热室和燃烧室分别连接。本发明可实现工业炉窑能效的提升、减少碳排放量、降低烟气NOx的含量、提升炉窑热效率、提高炉窑加热炉能力，且对原有燃烧系统的改变不是很大，可有效应用于已建或在建的工业炉窑装置。
Description
技术领域
本发明属于工业炉窑燃烧领域，涉及一种能效提升和烟气排放污染控制技术，特别涉及一种回火炉富氧烟气再循环燃烧方法及系统。
背景技术
能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础，能源的每一次改进和更替都大大推进了人类文明的进步，但能源资源在为人类创造极大财富的同时也带来了一系列的环境污染问题。随着能源、资源和环境压力的日益加重，对能效提升、污染物超净排放的要求越来越高。
工业炉窑是一种利用燃料燃烧释放的能量来加热物料的装置，在我国工业领域中广泛应用于物料的焙烧、干燥、熔化、熔炼、加热和热处理等生产环节，消耗了大量的能源、同时排放了大量的工业废气。
回火炉是一种用于物料回火热处理的工业加热装置，为提高其炉内温度均匀性，部分回火炉采用高温风机强制烟气循环，从而达到提高炉内温度均匀性的目的。为了提高回火炉的能源利用率、减少污染物排放、减少碳排放，有必要提出一种新的回火炉富氧烟气再循环燃烧方法及系统及方法。
发明内容
有签于此，本发明提供了一种回火炉富氧烟气再循环燃烧方法及系统，不仅可以提高回火炉内的传热效率、减少能源的使用量，还可以控制火焰中心区的温度，减少污染物的产生，同时还可以减少碳排放。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种回火炉富氧烟气再循环燃烧方法，包括：导引出炉窑加热室内的烟气；对导引出的烟气分成两路，一路辅以燃料和氧气进行燃烧，另一路同燃烧后的烟气混合；将混合后的烟气输送回所述的炉窑加热室。
优选的，所述导引出炉窑加热室内的烟气为：导引炉窑加热室内完成对物料加热后的降温烟气。
优选的，利用炉窑加热室的排放烟气与燃料进行热换处理。
优选的，获取导引出的烟气、燃烧后的烟气的温度和流量，并根据获取的烟气温度和流量对混合后的烟气进行温度控制。
本发明还提供一种回火炉富氧烟气再循环燃烧系统，用于实现上述的方法，包括：与炉窑加热室连接的燃烧室和排烟单元、与燃烧室连接的燃烧器以及与燃烧器连接的氧气单元、燃料单元和循环烟气单元，所述循环烟气单元还与炉窑加热室和燃烧室分别连接。
进一步，所述循环烟气单元通过循环风机与燃烧室、炉窑加热室和燃烧器分别连接。
进一步，所述氧气单元、燃料单元和循环烟气单元均包括有管道及设置在管道上的阀门和仪表，所述仪表包括温度传感器、流量计、压力表。
进一步，所述排烟单元包括排烟风机以及设于炉窑加热器与排烟风机之间的换热器，所述换热器用于炉窑加热室的排放烟气与燃料换热。
本发明的优点在于：本发明的回火炉富氧烟气再循环燃烧方法及系统及方法可实现工业炉窑能效的提升、减少碳排放量、降低烟气NOx的含量、提升炉窑热效率、提高炉窑加热炉能力，且对原有燃烧系统的改变不是很大，可有效应用于已建或在建的工业炉窑装置。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明回火炉富氧烟气再循环燃烧方法及系统的示意图；
标记说明：燃烧室1；炉窑加热室2；燃烧器3；循环风机4；换热器5；排烟风机6。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明提供一种回火炉富氧烟气再循环燃烧系统，包括燃烧室1、炉窑加热室2、燃料单元、氧气单元、循环烟气单元、排烟单元，燃烧器3。燃烧单元由管道、阀门、仪表等组成；氧气单元用于提供氧气，由制氧机组、管道、阀门、仪表等组成；循环烟气单元由循环风机4、管道、阀门、仪表等组成；氧气单元、燃料单元、循环烟气单元均通过管道与燃烧器3相连，经燃烧器3燃烧后的烟气在燃烧室1内与循环风机4输送的烟气混合，达到设定温度后经管道进入炉窑加热室2，在此完成对物料的加热，降温的烟气一部分经循环风机4再循环进入燃烧室1和燃烧器3，用于辅助燃烧和烟气混匀降温，一部分经换热器7与燃料单元提供的燃料换热后经排烟风机排出。由此，不断循环往复，实现一个又一个循环。由于该系统采用纯氧+烟气替代了传统的空气作为助燃剂，因此大大减少了排出烟气的体积量，节约了能量，提高了炉窑的热效率，同时由于循环烟气的作用，有效的抑制了火焰中心区的高温，实现了低NOx燃烧，此外，由于烟气中N2减少，CO2和H2O的增加，大大提高了炉膛炉气的黑度，从而增强了炉内传热效率，提高了炉窑产能。
本发明提供的一种回火炉富氧烟气再循环燃烧方法，具体包括如下步骤：首先，导引出炉窑加热室内的烟气；然后，对导引出的烟气分成两路，一路辅以燃料和氧气进行燃烧，另一路同燃烧后的烟气混合；最后，将混合后的烟气输送回所述的炉窑加热室。该导引出炉窑加热室内的烟气为：导引炉窑加热室内完成对物料加热后的降温烟气。还利用炉窑加热室的排放烟气与燃料进行热换处理。另外，还可以获取导引出的烟气、燃烧后的烟气的温度和流量，并根据获取的烟气温度和流量对混合后的烟气进行温度控制。
上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种回火炉富氧烟气再循环燃烧方法，其特征在于，包括：
导引出炉窑加热室内的烟气；
对导引出的烟气分成两路，一路辅以燃料和氧气进行燃烧，另一路同燃烧后的烟气混合；
将混合后的烟气输送回所述的炉窑加热室。
2.根据权利要求1所述的回火炉富氧烟气再循环燃烧方法，其特征在于，所述导引出炉窑加热室内的烟气为：导引炉窑加热室内完成对物料加热后的降温烟气。
3.根据权利要求1所述的回火炉富氧烟气再循环燃烧方法，其特征在于，利用炉窑加热室的排放烟气与燃料进行热换处理。
4.根据权利要求1-3任一项所述的回火炉富氧烟气再循环燃烧方法，其特征在于，获取导引出的烟气、燃烧后的烟气的温度和流量，并根据获取的烟气温度和流量对混合后的烟气进行温度控制。
5.一种回火炉富氧烟气再循环燃烧系统，其特征在于，用于实现如权利要求1至4任一项所述的方法，包括：与炉窑加热室(2)连接的燃烧室(1)和排烟单元、与燃烧室连接的燃烧器(3)以及与燃烧器连接的氧气单元、燃料单元和循环烟气单元，所述循环烟气单元还与炉窑加热室和燃烧室分别连接。
6.根据权利要求5所述的回火炉富氧烟气再循环燃烧系统，其特征在于，所述循环烟气单元通过循环风机(4)与燃烧室、炉窑加热室和燃烧器分别连接。
7.根据权利要求6所述的回火炉富氧烟气再循环燃烧系统，其特征在于，所述氧气单元、燃料单元和循环烟气单元均包括有管道及设置在管道上的阀门和仪表，所述仪表包括温度传感器、流量计、压力表。
8.根据权利要求5-7任一项所述的回火炉富氧烟气再循环燃烧系统，其特征在于，所述排烟单元包括排烟风机(6)以及设于炉窑加热器与排烟风机之间的换热器(5)，所述换热器用于炉窑加热室的排放烟气与燃料换热。
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