CN212262899U - 一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构，它包括抽风风机、双通道换热器、SCR反应器、升温设备、氨水输送系统、双蓄热轧钢加热炉、三通换向阀和配风风机，双蓄热轧钢加热炉与升温设备连接，升温设备与氨水输送系统连接，升温设备与SCR反应器连接，SCR反应器与双通道换热器连接，双通道换热器与抽风风机连接，双通道换热器与配风风机连接，配风风机与双蓄热轧钢加热炉连接。该结构采用升温+SCR反应器+换热设备，可以达到脱硝效率高、NOX稳定超低排放(NOX含量排放≤50mg/Nm3)、系统运行稳定和更能适应加热炉负荷变化的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于双蓄热轧钢加热炉节能脱硝技术领域，涉及在轧钢加热炉领域的超低排放节能脱硝领域的应用，尤其是一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构。
背景技术
现在常用的脱硝工艺技术有：①选择性非催化还原法(SNCR)；②“分级低氮燃烧+SNCR”；③选择性催化还原法(SCR)。由于现有的双蓄热轧钢加热炉烟气排放点温度不高，一般在150℃左右，出于投资和运行成本的考虑，现有的双蓄热轧钢加热炉脱硝主要采用低氮燃烧技术或SNCR炉内脱硝，或这两种的组合工艺。这两种工艺都有效率不高、运行不稳定、不能适应加热炉负荷变化和无法满足NOX稳定超低排放(NOX含量排放≤50mg/Nm3)的缺点。
实用新型内容
为解决现有双蓄热轧钢加热炉燃气脱硝存在效率低、运行不稳定、适应性差和不稳定超低排放的问题，本实用新型提供一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构，该结构采用升温+SCR反应器+换热设备，可以达到脱硝效率高、NOX稳定超低排放(NOX含量排放≤50mg/Nm3)、系统运行稳定和更能适应加热炉的负荷变化的目的。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构，它包括抽风风机、双通道换热器、SCR反应器、升温设备、氨水输送系统、双蓄热轧钢加热炉、三通换向阀和配风风机，双蓄热轧钢加热炉的两侧有第一燃气管道，双蓄热轧钢加热炉通过第二燃气管道与升温设备连接，升温设备通过氨水管道与氨水输送系统连接，升温设备与SCR反应器连接，SCR反应器通过高温燃气管道与双通道换热器连接，双通道换热器通过冷风管与抽风风机连接，双通道换热器通过第一热风管与配风风机连接，配风风机通过第二热风管与双蓄热轧钢加热炉连接，第一燃气管道、第二燃气管道和第二热风管的连接处有三通换向阀。
进一步地，升温设备采用天然气或无硫煤气热风炉。
进一步地，氨水输送系统采用氨水储罐。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本结构采用SCR脱硝技术，通过升温+SCR反应器+换热设备，可以达到双蓄热轧钢加热炉烟气脱硝效率高、NOX稳定超低排放(NOX含量排放≤50mg/Nm3)、系统运行稳定和更能适应加热炉的负荷变化的目的，同时又不大量增加运行成本。
附图说明
图1是本实用新型的双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构示意图；
图中：1-抽风风机、2-双通道换热器、3-SCR反应器、4-升温设备、5-氨水输送系统、6-双蓄热轧钢加热炉、7-三通换向阀、8-配风风机、9-第一燃气管道、10-第二燃气管道、11-氨水管道、12-高温燃气管道、13-冷风管、14-第一热风管、15-第二热风管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
本实用新型为了保证稳定、高效的脱硝效率，采用选择性催化还原法(SCR)的脱硝作为核心。
1.SCR脱硝
选择性催化剂还原法(Selective Catalytic Reduction)简称SCR，指在一定的温度和催化剂的作用下，以氨水作为还原剂，有选择性地与烟气中的氮氧化物反应并生成无毒无污染的氮气和水。
SCR脱硝工艺采用催化剂使氮氧化物发生还原反应，可以降低原有的反应温度。其工艺是将还原剂喷入装有催化剂的反应器内，烟气通过催化剂与之产生化学反应进行脱硝。此工艺的脱硝效率可达90％以上，是国内外应用最多，技术最成熟的一种烟气脱硝技术。
1.1 SCR脱硝反应原理
在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：
4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。
NO2参与的反应如下：
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
SCR脱硝分为中高温脱硝和低温脱硝，中高温脱硝的反应温度为300～420℃，最佳反应温度为350℃；低温脱硝的反应温度为180～350℃，最经济反应温度为250℃；根据双蓄热器轧钢加热炉烟气温度为120℃～180℃的特点，本实用新型采用低温脱硝工艺，反应温度设定在250℃-280℃之间。
2.升温+SCR反应器+换热脱硝设备
为了保证SCR反应器的效率就要保证燃气温度。双蓄热轧钢加热炉正常接点烟气温度一般在120℃～180℃之间，低于低温脱硝的反应温度的180～350℃，当温度低于250℃时，脱硝效率会明显降低。因此需要对进SCR反应器的烟气进行升温，设定目标温度为250℃。在经过SCR反应器脱硝后，SCR反应器出口烟气温度可以稳定在240℃，如果直接排放，将会造成能量浪费，本着节能运行，在SCR反应器后装换热器，对排放烟气用空气降温。空气经过换热器升温到80℃～120℃，进入双蓄热轧钢加热炉的蓄热室和煤气混合进行燃烧，可以提高热量使用效率；同时通过调节双蓄热轧钢加热炉的蓄热体切换时间，可以提升升温设备前的烟气温度，降低升温设备能源消耗，起到整个结构节能目的。
实施例
本实用新型提出一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构，如图1所示，它包括抽风风机1、双通道换热器2、SCR反应器3、升温设备(天然气或无硫煤气热风炉)4、氨水输送系统(氨水储罐)5、双蓄热轧钢加热炉6、三通换向阀7和配风风机8，双蓄热轧钢加热炉6的两侧有第一燃气管道9，双蓄热轧钢加热炉6通过第二燃气管道10与天然气或无硫煤气热风炉4连接，天然气或无硫煤气热风炉4通过氨水管道11与氨水储罐5连接，天然气或无硫煤气热风炉4与SCR反应器3连接，SCR反应器3通过高温燃气管道12与双通道换热器2连接，双通道换热器2通过冷风管13与抽风风机1连接，双通道换热器2通过第一热风管14与配风风机8连接，配风风机8通过第二热风管15与双蓄热轧钢加热炉6连接，第一燃气管道9、第二燃气管道10和第二热风管15的连接处有三通换向阀7。
本实施例的工作原理：烟气首先通过双蓄热轧钢加热炉6的三通换向阀7进入天然气或无硫煤气热风炉4，通过天然气或无硫煤气热风炉4加热，把烟气温度从120℃～180℃加热到＞250℃。天然气或无硫煤气热风炉4根据其进口温度通过自身PLC系统调节燃料量，控制出炉的烟气温度在250℃～280℃；温度＞280℃，运行成本过高；＜250℃时，影响脱硝效率。升温后的烟气进入SCR反应器3前和氨水储罐5输送过来的氨气，均匀混合后，然后在SCR反应器3内，在催化剂的辅助作用下，完成脱硝。脱硝后的高温烟气在双通道换热器2内完成降温，然后通过抽风风机1加压后排放。配风风机8从双通道换热器2内吸的空气(80℃～120℃)送入双蓄热轧钢加热炉6的蓄热室和煤气混合进行燃烧，可以提高热量使用效率；同时通过调节双蓄热轧钢加热炉6的蓄热体切换时间，可以提升天然气或无硫煤气热风炉4前的烟气温度，降低天然气或无硫煤气热风炉4能源消耗，起到整个结构节能目的。
本实施例中涉及到的抽风风机1、双通道换热器2、SCR反应器3、天然气或无硫煤气热风炉4、氨水储罐5、双蓄热轧钢加热炉6、三通换向阀7和配风风机8均为现有设备。
对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (3)
1.一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构，它包括抽风风机(1)、双通道换热器(2)、SCR反应器(3)、升温设备(4)、氨水输送系统(5)、双蓄热轧钢加热炉(6)、三通换向阀(7)和配风风机(8)，其特征在于：所述双蓄热轧钢加热炉(6)的两侧有第一燃气管道(9)，所述双蓄热轧钢加热炉(6)通过第二燃气管道(10)与所述升温设备(4)连接，所述升温设备(4)通过氨水管道(11)与所述氨水输送系统(5)连接，所述升温设备(4)与所述SCR反应器(3)连接，所述SCR反应器(3)通过高温燃气管道(12)与所述双通道换热器(2)连接，所述双通道换热器(2)通过冷风管(13)与所述抽风风机(1)连接，所述双通道换热器(2)通过第一热风管(14)与所述配风风机(8)连接，所述配风风机(8)通过第二热风管(15)与所述双蓄热轧钢加热炉(6)连接，所述第一燃气管道(9)、所述第二燃气管道(10)和所述第二热风管(15)的连接处有所述三通换向阀(7)。
2.根据权利要求1所述的双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构，其特征在于：所述升温设备(4)采用天然气或无硫煤气热风炉。
3.根据权利要求1所述的双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构，其特征在于：所述氨水输送系统(5)采用氨水储罐。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020596528.0U CN212262899U (zh) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | 一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构 |
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| CN202020596528.0U CN212262899U (zh) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | 一种双蓄热轧钢加热炉超低排放节能脱硝结构 |
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| CN (1) | CN212262899U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024021156A1 (zh) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 上海安可科技股份有限公司 | 一种转炉高位落料系统及落料方法 |
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2020
- 2020-04-21 CN CN202020596528.0U patent/CN212262899U/zh active Active
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