CN110433641B - 一种新型低温脱硝装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型低温脱硝装置及其使用方法，包括预干燥器、烟气换热器、液冷热风分布器、氨空混合器、喷氨格栅、脱硝反应器、双效热管换热器、引风机、烟囱、热风回流风机和助燃风机。本发明通过在烟气换热器的加热段入口设置预干燥器，避免低温脱硝装置中烟气换热器堵塞的情况，通过设置液冷热风分布器，通过迅速调整两台煤气燃烧器的开度改变烟气温度，以适应低温脱硝反应最佳温度的需要，通过双效热管换热器的设置，解决低温脱硝装置尾气废热回收问题，进而可利用脱硝后的烟气流废热同时将高炉煤气和助燃空气加热，实现一台换热器产生两个作用，大大提高低温脱硝装置的热经济性低，使得烟气流得热量得到合理的循环使用，减少了能源浪费。

Description

一种新型低温脱硝装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及烟气治理领域，具体为一种新型低温脱硝装置及其使用方法。

背景技术

钢铁行业中烧结机、竖炉、焦炉以及水行业水泥窑、石灰窑等，由于排烟温度低、烟气灰量大、烟气内金属元素易造成催化剂中毒等原因，普遍采用湿法脱硫加低温SCR脱硝工艺进行脱硫脱硝处理。以烧结机为例，具体的烟气处理流程是烧结机→除尘器→主引风机→湿法脱硫→(湿式电除尘器)→低温脱硝→增压风机→烟囱。目前这一技术路线有较多的工程运用业绩，且技术优势较为明显，受到了较多环保企业及业主的青睐。

但也存在问题亟待解决，在低温脱硝暴露出的问题较多，特别是湿法脱硫后湿饱和烟气中含有较多液滴及石膏颗粒，造成烟气换热器表面堵塞，长期运行时增压风机阻力居高不下造成了额外的电能消耗，低温脱硝装置升温段热风与烟气充分混合均匀目前普遍采用的技术是设置一台热风炉，利用热风炉燃烧产生高温烟气去升温脱硝原烟气，这一技术设备多，占地大，且混合均匀性难以保证，最后脱硝反应后烟气温度总体提升40℃左右，直接排入烟囱造成了巨大的能源浪费，大大降低了低温脱硝装置热经济性，依靠热风炉燃烧产生热风去加热烟气，热风炉与补燃接口之间热风管道较长，系统占地大，且系统惯性大，动态调节能力较差，不能很好地适应低温脱硝装置的负荷变化。

发明内容

本发明目的在于提供一种新型低温脱硝装置的使用方法，解决了低温脱硝装置中烟气换热器堵塞，低温脱硝装置的热经济性低，造成巨大的能源浪费的问题。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种新型低温脱硝装置，包括预干燥器、烟气换热器、液冷热风分布器、氨空混合器、喷氨格栅、脱硝反应器、双效热管换热器、引风机、烟囱、热风回流风机和助燃风机；

所述预干燥器的进口用于连接湿法脱硫出口，所述预干燥器的出口和烟气换热器的加热段相连，所述烟气换热器的加热段和液冷热风分布器相连，所述液冷热风分布器的进口连通有氨水出口，所述液冷热风分布器的出口与氨空混合器相连，所述液冷热风分布器将氨水气化后送至氨空混合器中，所述氨空混合器的出口与喷氨格栅相连，所述液冷热风分布器产生的高温烟气与烟气换热器中的烟气流混合后通入到喷氨格栅中，所述烟气流经喷氨格栅与氨气/水蒸气混合；

所述喷氨格栅的出口与脱硝反应器相连，所述脱硝反应器的出口和烟气换热器冷却端相连，所述烟气换热器冷却端的出口与双效热管换热器相连，所述双效热管换热器的出口相连与引风机相连，所述引风机的出口与烟囱相连；

所述回流风机的进口与烟气换热器的冷却端连接，所述回流风机的出口与预干燥器相连，所述回流风机将烟气换热器冷却端的部分烟气流分流至预干燥器内；

所述助燃风机的出口与双效热管换热器相连，所述助燃风机将助燃空气输送至双效热管换热器内进行加热，所述双效热管换热器与高炉煤气出口相连，所述双效热管换热器对高炉煤气和助燃空气加热；

优选的，所述预干燥器包括母管和其左右两侧连接有七组支管，所述支管迎风面开设有不少于四个小孔，所述烟气换热器冷却端的部分烟气流通过回流风机从小孔喷射出与湿法脱硫出口流出的湿饱和烟气混合，将湿饱和烟气预干燥。

优选的，所述小孔内烟气流的流速为20m/s，所述小孔间距为200-400mm。

优选的，所述液冷热风分布器包括中心母管和安装在两端头的煤气燃烧器，所述中心母管作为煤气燃烧器的燃烧室，所述高炉煤气与助燃空气都经双效热管换热器加热后送往燃烧器燃烧；

所述中心母管的一端连接有氨水入口接管，所述氨水入口接管与氨水出口相连，所述中心母管的另一端连接有氨气/水蒸气出口接管，所述氨气/水蒸气出口接管与氨空混合器相连，所述助燃空气分一路与液冷热风分布器蒸发出来的氨气/水蒸气混合气在氨空混合器中混合；

所述中心母管轴向的两侧均连通高温烟气喷管，所述高温烟气喷管分为上下两层，上下两层高温烟气喷管交替布置，所述高温烟气喷管迎风面开设有高温烟气喷孔，所述煤气燃烧器产生的高温的烟气从高温烟气喷孔喷出将烟气换热器加热段流出的烟气流升温。

优选的，所述高温烟气喷孔沿中心母管截面投影间距为200-500mm，所述高温烟气喷孔内烟气流的流速为20m/s。

优选的，所述中心母管包括若干个螺旋隔板、外套管、内套管和若干个限位挡板，所述螺旋隔板与内套管采用密封焊焊接，所述螺旋隔板与外套管采用间隙配合，所述限位挡板固定在外套管的内壁，所述螺旋隔板位于两个限位挡板之间。

优选的，所述双效热管换热器的换热部件采用热管元件，所述双效热管换热器包括从上至下依次设置的煤气室、空气室和烟气室，所述烟气室和空气室间设置有动密封隔板，所述动密封隔板与热管元件间隙配合，所述动密封隔板保证热管元件轴向膨胀，所述煤气室和空气室间设置有静密封隔板，所述静密封隔板和热管元件刚性连接，所述静密封隔板保证煤气室和空气室绝对密封。

优选的，所述热管元件在双效热管换热器内采用管箱竖直布置。

优选的，所述热管元件的表面沿长度方向设置有三段翅片管，三段所述翅片管分别布置于煤气室、空气室和烟气室，所述翅片管采用H型翅片，所述翅片管的有效翅片长度在煤气室、空气室和烟气室的比例依次为4:3:7。

一种新型低温脱硝装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：通过引风机的抽吸作用将湿法脱硫后50-60℃湿饱和烟气流引入到预干燥器内，回流风机将烟气换热器冷却端的部分烟气流分流至预干燥器中，并从预干燥器各小孔中喷射出，喷射出的热烟气流与湿饱和烟气流混合，将湿饱和烟气流中水蒸气加热到过热状态，升温3-5℃，完成湿饱和烟气流干燥；

步骤二：干燥后的烟气流继续流进烟气换热器的加热段，烟气流被烟气换热器的加热段进一步加热到150-250℃，之后烟气流经液冷热风分布器，液冷热风分布器中的燃烧器在中心母管中燃烧产生的高温烟气通过高温烟气喷管上的高温烟气喷孔喷出，高温烟气与烟气流进一步混合加热，混合加热后烟气温度约为280-280℃，此时烟气温度已满足低温脱硝温度要求；

同时，氨水从氨水出口通过氨水入口接管流至外套管和内套管之间，氨水溶液将外套管和内套管冷却，氨水依次流过螺旋隔板并从氨气/水蒸气出口接管流至氨空混合器，氨气/水蒸气与助燃风机输送的经双效热管换热器加热的空气混合，氨空混合器将混合后氨气/水蒸气和热空气送入喷氨格栅中。

步骤三：然后烟气流经喷氨格栅与氨气/水蒸气混合，充分混合后烟气进入脱硝反应器完成脱硝反应，脱硝后烟气流经烟气换热器冷却段冷却，烟气流降温至90-105℃，在烟气换热器冷却段部分烟气流被回流风机送入预加热器中。

步骤四：之后烟气流经双效热管换热器继续放出部分热量用于加热冷高炉煤气和冷空气，具体的，从烟气换热器冷却段的烟气流流至烟气室内，空气被助燃风机抽至空气室内，高温煤气进入到煤气室内，通过热管元件进行换热，烟气流温度降低到87-102℃，空气和高炉煤气则被加热到100℃左右，最后烟气流被引风机抽出送入烟囱排放，经双效热管换热器加热后的高炉煤气和空气送入液冷热风分布器两侧燃烧器内燃烧产生高温热烟气。

有益效果，本申请的技术方案具备如下技术效果：

1、本发明通过在烟气换热器的加热段入口设置预干燥器，利用预干燥器提高湿法脱硫后湿饱和烟气流的干度，进而提高进入烟气换热器的烟气流干度，保证进入烟气换热器时，烟气已全部干燥，不含液滴，这样可以有效减少烟气换热器腐蚀和堵塞情况，降低烟气换热器堵塞的风险。

2、本发明通过设置液冷热风分布器，煤气燃烧器直接安装在中心母管上，无较长的热风烟道，烟气流的烟气量增加或减小时，可通过迅速调整两台煤气燃烧器的开度改变烟气温度，以适应低温脱硝反应最佳温度的需要，减少热风系统的热惯性，提高脱硝系统负荷跟随能力。

3、高炉煤气属于低热值燃烧，热值通常小于3500kJ/Nm，燃烧较为困难，有灭火风险，本发明通过设置双效热管换热器将高炉煤气和助燃空气进行预加热，这样可以提高高炉煤气的着火性能，而且将液冷热风分布器的中心母管作为煤气燃烧器的燃烧室，炉膛容积热负荷较常规煤气燃烧器更大，这样也更有利于高炉煤气燃烧，高炉煤气燃烧更充分，燃烧火焰更稳定。

4、本发明通过氨水溶液将液冷热风分布器的中心母管直接冷却，同时也减少了单独设置氨水蒸发罐的投资，中心母管作为燃烧器燃烧炉膛，易受高温烟气侵蚀，将中心母管做成双套筒结构，内套管和外套管之间采用氨水溶液冷却，可以保证中心母管温度在合适的范围内，同时，氨水流经内套管和外套管之间时吸收内部火焰辐射热量已汽化为氨气/蒸汽混合气，在氨空混合器中与空气混合后可直接送入喷氨格栅中，进行能够减少氨水蒸发罐的设置，减少设备投资。

5、本发明通过双效热管换热器的设置，解决低温脱硝装置尾气废热回收问题，低温脱硝均需要将低温烟气加热到较高温度，进行脱硝反应，反应后烟气温度高于来流烟气温度40℃左右，这造成了极大的能量浪费，在低温脱硝装置的尾部设置一台双效热管换热器，通过该双效热管换热器可利用脱硝后的烟气流废热同时将高炉煤气和助燃空气加热，实现一台换热器产生两个作用。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为低温脱硝装置的流程图及部分装置布置示意图；

图2为预干燥器布置图；

图3为中心母管连接的上层高温烟气喷管示意；

图4为中心母管连接的下层高温烟气喷管示意；

图5为中心母管详图；

图6为内套管、外套管和螺旋隔板拼接图；

图7为双效热管换热器布置示意图；

图8为热管元件表面翅片管分组示意图；

图中，各附图标记的含义如下：

1、预干燥器；2、烟气换热器；3、液冷热风分布器；4、氨空混合器；5、喷氨格栅；6、脱硝反应器；7、双效热管换热器；8、引风机；9、烟囱；10、热风回流风机；11、助燃风机；12、湿法脱硫出口；13、氨水出口；14、高炉煤气出口。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

如图1所示，一种新型低温脱硝装置，包括预干燥器1、烟气换热器2、液冷热风分布器3、氨空混合器4、喷氨格栅5、脱硝反应器6、双效热管换热器7、引风机8、烟囱9、热风回流风机10和助燃风机11。

预干燥器1的进口用于连接湿法脱硫出口12，湿法脱硫后的烟气流进入到预干燥器1中，预干燥器1的出口和烟气换热器2的加热段相连，烟气换热器2的加热段和液冷热风分布器3相连，液冷热风分布器3的进口连通有氨水出口13，氨水出口跟储存有氨水的装置连接，液冷热风分布器3的出口与氨空混合器4相连，液冷热风分布器3将氨水气化后送至氨空混合器4中，氨空混合器4的出口与喷氨格栅5相连，液冷热风分布器3产生的高温烟气与烟气换热器2中的烟气流混合后通入到喷氨格栅5中，烟气流经喷氨格栅5与氨气/水蒸气混合，通过设置液冷热风分布器3，煤气燃烧器301直接安装在中心母管上，无较长的热风烟道，烟气流的烟气量增加或减小时，可通过迅速调整两台煤气燃烧器301的开度改变烟气温度，以适应低温脱硝反应最佳温度的需要，减少热风系统的热惯性，提高脱硝系统负荷跟随能力。

喷氨格栅5的出口与脱硝反应器6相连，脱硝反应器6的出口和烟气换热器2冷却端相连，烟气换热器2冷却端的出口与双效热管换热器7相连，双效热管换热器7的出口相连与引风机8相连，引风机8的出口与烟囱9相连。

回流风机10的进口与烟气换热器2的冷却端连接，回流风机10的出口与预干燥器1相连，回流风机10将烟气换热器2冷却端的部分烟气流分流至预干燥器1内，通过在烟气换热器2的加热段入口设置预干燥器1，利用预干燥器1提高湿法脱硫后湿饱和烟气流的干度，进而提高进入烟气换热器2的烟气流干度，保证进入烟气换热器2时，烟气已全部干燥，不含液滴，这样可以有效减少烟气换热器2腐蚀和堵塞情况，降低烟气换热器2堵塞的风险。

助燃风机11的出口与双效热管换热器7相连，助燃风机11将助燃空气输送至双效热管换热器7内进行加热，双效热管换热器7与高炉煤气出口14相连，高炉煤气出口跟产生有大量高炉煤气的装置连接，双效热管换热器7对高炉煤气和助燃空气加热，高炉煤气属于低热值燃烧，热值通常小于3500kJ/Nm³，燃烧较为困难，有灭火风险，本发明通过设置双效热管换热器7将高炉煤气和助燃空气进行预加热，这样可以提高高炉煤气的着火性能，而且将液冷热风分布器3的中心母管作为煤气燃烧器301的燃烧室，炉膛容积热负荷较常规煤气燃烧器更大，这样也更有利于高炉煤气燃烧，高炉煤气燃烧更充分，燃烧火焰更稳定。

如图2所示，进一步的，在本实施例中，预干燥器1包括母管和其左右两侧连接有七组支管101，支管迎风面开设有不少于四个小孔102，烟气换热器2冷却端的部分烟气流通过回流风机10从小孔102喷射出与湿法脱硫出口12流出的湿饱和烟气混合，将湿饱和烟气预干燥。

进一步的，在本实施例中，小孔102内烟气流的流速为20m/s，小孔间距为300mm。

如图3所示，进一步的，在本实施例中，液冷热风分布器3包括中心母管和安装在两端头的煤气燃烧器301，中心母管作为煤气燃烧器301的燃烧室，高炉煤气与助燃空气都经双效热管换热器7加热后送往燃烧器301燃烧。

中心母管的一端连接有氨水入口接管303，氨水入口接管303与氨水出口13相连，中心母管的另一端连接有氨气/水蒸气出口接管304，氨气/水蒸气出口接管304与氨空混合器4相连，助燃空气分一路与液冷热风分布器3蒸发出来的氨气/水蒸气混合气在氨空混合器4中混合。

如图3和4所示，中心母管轴向的两侧均连通高温烟气喷管305，高温烟气喷管305分为上下两层，上下两层高温烟气喷管305交替布置，高温烟气喷管305迎风面开设有高温烟气喷孔302，煤气燃烧器301产生的高温的烟气从高温烟气喷孔302喷出将烟气换热器2加热段流出的烟气流升温。

进一步的，在本实施例中，高温烟气喷孔302沿中心母管截面投影间距为400mm，高温烟气喷孔302内烟气流的流速为20m/s。

如图5和6所示，进一步的，在本实施例中，中心母管包括若干个螺旋隔板306、外套管307、内套管308和若干个限位挡板309，螺旋隔板306与内套管308采用密封焊焊接，螺旋隔板306与外套管307采用间隙配合，限位挡板309固定在外套管307的内壁，螺旋隔板306位于两个限位挡板309之间，通过氨水溶液将液冷热风分布器3的中心母管直接冷却，同时也减少了单独设置氨水蒸发罐的投资，中心母管作为燃烧器燃烧炉膛，易受高温烟气侵蚀，将中心母管做成双套筒结构，内套管308和外套管307之间采用氨水溶液冷却，可以保证中心母管温度在合适的范围内，同时，氨水流经内套管308和外套管307之间时吸收内部火焰辐射热量已汽化为氨气/蒸汽混合气，在氨空混合器4中与空气混合后可直接送入喷氨格栅5中，进行能够减少氨水蒸发罐的设置，减少设备投资。

如图7所示，进一步的，在本实施例中，双效热管换热器7的换热部件采用热管元件701，双效热管换热器7包括从上至下依次设置的煤气室702、空气室703和烟气室704，烟气室704和空气室703间设置有动密封隔板706，动密封隔板706与热管元件701间隙配合，动密封隔板706保证热管元件701轴向膨胀，煤气室702和空气室703间设置有静密封隔板705，静密封隔板705和热管元件701刚性连接，静密封隔板705保证煤气室702和空气室703绝对密封，通过双效热管换热器7的设置，解决低温脱硝装置尾气废热回收问题，低温脱硝均需要将低温烟气加热到较高温度，进行脱硝反应，反应后烟气温度高于来流烟气温度40℃左右，这造成了极大的能量浪费，在低温脱硝装置的尾部设置一台双效热管换热器7，通过该双效热管换热器7可利用脱硝后的烟气流废热同时将高炉煤气和助燃空气加热，实现一台换热器产生两个作用。

如图7所示，进一步的，在本实施例中，热管元件701在双效热管换热器7内采用管箱竖直布置。

如图8所示，进一步的，在本实施例中，热管元件701的表面沿长度方向设置有三段翅片管，三段翅片管分别布置于煤气室702、空气室703和烟气室704，翅片管采用H型翅片，翅片管的有效翅片长度在煤气室702、空气室703和烟气室704的比例依次为4:3:7。

一种新型低温脱硝装置的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一：通过引风机8的抽吸作用将湿法脱硫后50-60℃湿饱和烟气流引入到预干燥器1内，回流风机10将烟气换热器2冷却端的部分烟气流分流至预干燥器1中，并从预干燥器1各小孔中喷射出，喷射出的热烟气流与湿饱和烟气流混合，将湿饱和烟气流中水蒸气加热到过热状态，升温3-5℃，完成湿饱和烟气流干燥。

步骤二：干燥后的烟气流继续流进烟气换热器2的加热段，烟气流被烟气换热器2的加热段进一步加热到150-250℃，之后烟气流经液冷热风分布器3，液冷热风分布器3中的燃烧器301在中心母管中燃烧产生的高温烟气通过高温烟气喷管305上的高温烟气喷孔302喷出，高温烟气与烟气流进一步混合加热，混合加热后烟气温度约为180-280℃，此时烟气温度已满足低温脱硝温度要求。

同时，氨水从氨水出口13通过氨水入口接管303流至外套管307和内套管308之间，氨水溶液将外套管307和内套管308冷却，氨水依次流过螺旋隔板306并从氨气/水蒸气出口接管304流至氨空混合器4，氨气/水蒸气与助燃风机11输送的经双效热管换热器7加热的空气混合，氨空混合器4将混合后氨气/水蒸气和热空气送入喷氨格栅5中。

步骤三：然后烟气流经喷氨格栅5与氨气/水蒸气混合，充分混合后烟气进入脱硝反应器6完成脱硝反应，脱硝后烟气流经烟气换热器2冷却段冷却，烟气流降温至90-105℃，在烟气换热器2冷却段部分烟气流被回流风机10送入预预干燥器1中。

步骤四：之后烟气流经双效热管换热器7继续放出部分热量用于加热冷高炉煤气和冷空气，具体的，从烟气换热器2冷却段的烟气流流至烟气室704内，空气被助燃风机11抽至空气室703内，高温煤气进入到煤气室702内，通过热管元件701进行换热，烟气流温度降低到87-102℃，空气和高炉煤气则被加热到100℃左右，最后烟气流被引风机8抽出送入烟囱9排放，经双效热管换热器7加热后的高炉煤气和空气送入液冷热风分布器3两侧燃烧器301内燃烧产生高温热烟气。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种低温脱硝装置，其特征在于，包括预干燥器（1）、烟气换热器（2）、液冷热风分布器（3）、氨空混合器（4）、喷氨格栅（5）、脱硝反应器（6）、双效热管换热器（7）、引风机（8）、烟囱（9）、热风回流风机（10）和助燃风机（11）；

所述预干燥器（1）的进口用于连接湿法脱硫出口（12），所述预干燥器（1）的出口和烟气换热器（2）的加热段相连，所述烟气换热器（2）的加热段和液冷热风分布器（3）相连，所述液冷热风分布器（3）的进口连通有氨水出口（13），所述液冷热风分布器（3）的出口与氨空混合器（4）相连，所述氨空混合器（4）的出口与喷氨格栅（5）相连；

所述喷氨格栅（5）的出口与脱硝反应器（6）相连，所述脱硝反应器（6）的出口和烟气换热器（2）冷却端相连，所述烟气换热器（2）冷却端的出口与双效热管换热器（7）相连，所述双效热管换热器（7）的出口相连与引风机（8）相连，所述引风机（8）的出口与烟囱（9）相连；

所述回流风机（10）的进口与烟气换热器（2）的冷却端连接，所述回流风机（10）的出口与预干燥器（1）相连，所述助燃风机（11）的出口与双效热管换热器（7）相连，所述双效热管换热器（7）与高炉煤气出口（14）相连；

所述预干燥器（1）包括母管和其左右两侧连接有七组支管（101），所述支管迎风面开设有不少于四个小孔（102）；

所述液冷热风分布器（3）包括中心母管和安装在两端头的煤气燃烧器（301），所述中心母管作为煤气燃烧器（301）的燃烧室，所述中心母管的一端连接有氨水入口接管（303），所述氨水入口接管（303）与氨水出口（13）相连，所述中心母管的另一端连接有氨气/水蒸气出口接管（304），所述氨气/水蒸气出口接管（304）与氨空混合器（4）相连；

所述中心母管轴向的两侧均连通高温烟气喷管（305），所述高温烟气喷管（305）分为上下两层，上下两层高温烟气喷管（305）交替布置，所述高温烟气喷管（305）迎风面开设有高温烟气喷孔（302）；

所述中心母管包括若干个螺旋隔板（306）、外套管（307）、内套管（308）和若干个限位挡板（309），所述螺旋隔板（306）与内套管（308）采用密封焊焊接，所述螺旋隔板（306）与外套管（307）采用间隙配合，所述限位挡板（309）固定在外套管（307）的内壁，所述螺旋隔板（306）位于两个限位挡板（309）之间；

所述双效热管换热器（7）的换热部件采用热管元件（701），所述双效热管换热器（7）包括从上至下依次设置的煤气室（702）、空气室（703）和烟气室（704），所述烟气室（704）和空气室（703）间设置有动密封隔板（706），所述动密封隔板（706）与热管元件（701）间隙配合，所述动密封隔板（706）保证热管元件（701）轴向膨胀，所述煤气室（702）和空气室（703）间设置有静密封隔板（705），所述静密封隔板（705）和热管元件（701）刚性连接，所述静密封隔板（705）保证煤气室（702）和空气室（703）绝对密封。

2.根据权利要求1所述的一种低温脱硝装置，其特征在于，所述小孔（102）内烟气流的流速为20m/s，所述小孔间距为200-400mm。

3.根据权利要求1所述的一种低温脱硝装置，其特征在于，所述高温烟气喷孔（302）沿中心母管截面投影间距为200-500mm，所述高温烟气喷孔（302）内烟气流的流速为20m/s。

4.根据权利要求1所述的一种低温脱硝装置，其特征在于，所述热管元件（701）在双效热管换热器（7）内采用管箱竖直布置。

5.根据权利要求1所述的一种低温脱硝装置，其特征在于，所述热管元件（701）的表面沿长度方向设置有三段翅片管，三段所述翅片管分别布置于煤气室（702）、空气室（703）和烟气室（704），所述翅片管采用H型翅片，所述翅片管的有效翅片长度在煤气室（702）、空气室（703）和烟气室（704）的比例依次为4:3:7。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种低温脱硝装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过引风机（8）的抽吸作用将湿法脱硫后50-60℃湿饱和烟气流引入到预干燥器（1）内，回流风机（10）将烟气换热器（2）冷却端的部分烟气流分流至预干燥器（1）中，并从预干燥器（1）各小孔中喷射出，喷射出的热烟气流与湿饱和烟气流混合，将湿饱和烟气流中水蒸气加热到过热状态，升温3-5℃，完成湿饱和烟气流干燥；

步骤二：干燥后的烟气流继续流进烟气换热器（2）的加热段，烟气流被烟气换热器（2）的加热段进一步加热到150-250℃，之后烟气流经液冷热风分布器（3），液冷热风分布器（3）中的燃烧器（301）在中心母管中燃烧产生的高温烟气通过高温烟气喷管（305）上的高温烟气喷孔（302）喷出，高温烟气与烟气流进一步混合加热，混合加热后烟气温度为180-280℃，此时烟气温度已满足低温脱硝温度要求；

同时，氨水从氨水出口（13）通过氨水入口接管（303）流至外套管（307）和内套管（308）之间，氨水溶液将外套管（307）和内套管（308）冷却，氨水依次流过螺旋隔板（306）并从氨气/水蒸气出口接管（304）流至氨空混合器（4），氨气/水蒸气与助燃风机（11）输送的经双效热管换热器（7）加热的空气混合，氨空混合器（4）将混合后氨气/水蒸气和热空气送入喷氨格栅（5）中；

步骤三：然后烟气流经喷氨格栅（5）与氨气/水蒸气混合，充分混合后烟气进入脱硝反应器（6）完成脱硝反应，脱硝后烟气流经烟气换热器（2）冷却段冷却，烟气流降温至90-105℃，在烟气换热器（2）冷却段部分烟气流被回流风机（10）送入预干燥器（1）中；

步骤四：之后烟气流经双效热管换热器（7）继续放出部分热量用于加热冷高炉煤气和冷空气，具体的，从烟气换热器（2）冷却段的烟气流流至烟气室（704）内，空气被助燃风机（11）抽至空气室（703）内，高温煤气进入到煤气室（702）内，通过热管元件（701）进行换热，烟气流温度降低到87-102℃，空气和高炉煤气则被加热到100℃左右，最后烟气流被引风机（8）抽出送入烟囱（9）排放，经双效热管换热器（7）加热后的高炉煤气和空气送入液冷热风分布器（3）两侧燃烧器（301）内燃烧产生高温热烟气。