CN218723224U - 一种烟气再循环降低NOx排放的系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种烟气再循环降低NOx排放的系统，属于火焰加热炉技术领域，其包括火焰加热炉、烟气再循环的吸烟管、吸烟管风门、温度计、循环风机、送烟管、送烟管风门以及燃烧器；所述火焰加热炉具有辐射室和对流室，所述吸烟管设置于所述辐射室烟气出口处，所述吸烟管风门设置于所述吸烟管入口处，所述吸烟管出口处安装温度计，所述吸烟管位于所述辐射室内的部分开设若干小孔，所述循环风机连接所述吸烟管和所述送烟管，所述送烟管风门设置于所述送烟管与所述燃烧器之间。本申请具有降低NOx的排放且结构简单便于实施的效果。

Description

一种烟气再循环降低NOx排放的系统

技术领域

本申请涉及火焰加热炉领域，尤其是涉及一种烟气再循环降低NOx排放的系统。

背景技术

随着国家和企业对火焰加热炉烟气NOx排放要求越来越严格，各研究机构、企业也投入大量的研究资源到NOx控制技术的研究和创新改进。控制NOx排放的技术主要可以分为两类，一类是生成源控制，又称一次措施，其特征是通过各种技术手段，控制燃烧过程中NOx的生成反应，具体措施如低NOx燃烧器、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气循环、水或蒸汽喷射等。另一类是烟气脱硝技术，是指对烟气中已生成的NOx进行治理，具体措施如选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）、脱硫脱硝一体化、等离子体法、直接催化分解法、生物质活性炭吸附法等。

SCR和SNCR等烟气脱硝技术已大量应用到火焰加热炉烟气NOx的治理中，效果也非常好，但其一次投资和后期的运营成本都非常高，给生产企业带来巨大的经济负担。

近年来，研究人员又对NOx的生成源进行了更深入的研究。专利CN212298953公布了一种通过烟气循环降低NOx排放的装置，其原理是通过抽取裂解炉对流段顶部部分低温烟气与助燃空气混合后进入辐射段，从而降低助燃空气氧含量、增加火焰部分烟气量，最终降低火焰最高温度和降低参与NOx反应的氧气浓度。从理论上讲，此方法可以在一定程度上降低烟气NOx的浓度，但由于抽取的烟气温度低（80～160℃），被送回到辐射室后需要供应更多燃料来把这部分烟气加热到辐射室正常的烟气温度，进入对流段的烟气量增多，而烟气所增加的热量又不能完全被对流段吸收，因此采用此技术对现有裂解炉进行改造会出现热效率降低、对流段盘管超温、排烟温度升高等问题。

另外，专利CN214840804也公布了一种通过烟气再循环降低NOx排放的装置，其原理是通过抽取火焰加热炉辐射室烟气出口处部分高温烟气，先与新鲜空气混合后降低温度，然后经过循环风机再次与新鲜空气混合后进入燃烧器助燃，从而降低助燃空气氧含量、增加火焰部分烟气量，最终降低火焰最高温度和降低参与NOx反应的氧气浓度以达到降低NOx的目的。但该装置结构复杂，不利于具体实施。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安全可靠，且实施成本低的烟气再循环降低NOx排放的系统。

本申请提供的一种烟气再循环降低NOx排放的系统，采用如下的技术方案：

一种烟气再循环降低NOx排放的系统，包括火焰加热炉、烟气再循环的吸烟管、吸烟管风门、温度计、循环风机、送烟管、送烟管风门以及燃烧器；

所述火焰加热炉具有辐射室和对流室，所述吸烟管设置于所述辐射室烟气出口处，所述吸烟管风门设置于所述吸烟管入口处，所述吸烟管出口处安装温度计，所述吸烟管位于所述辐射室内的部分开设若干小孔，所述循环风机连接所述吸烟管和所述送烟管，所述送烟管风门设置于所述送烟管与所述燃烧器之间。

通过采用上述技术方案，循环风机运行后，通过吸烟管吸入炉膛外新鲜空气的同时吸入炉膛内氧量非常低的高温烟气，吸烟管上的温度计和吸烟管风门设置联锁逻辑以便控制混合后烟气的温度，混合后的烟气通过循环风机送入送烟管，送烟管上设置送烟管风门吸入二次新鲜空气，此后进一步送入燃烧器，当循环风机出现故障时，送烟管风门完全开启以维持正常燃烧。

可选的，所述吸烟管吸入的高温烟气量为火焰加热炉辐射室烟气量的10%~30%。

可选的，所述吸烟管中混合烟气温度为100~400℃。

可选的，所述吸烟管可由若干分支管组成。

可选的，所述送烟管可由若干分支管组成。

通过采用上述技术方案，根据火焰加热炉操作的具体情况，所述吸烟管吸入的高温烟气量为火焰加热炉辐射室烟气量的10%~30%。吸烟管中混合烟气温度控制再100~400℃之间。

为均匀地吸取辐射室的烟气，所述吸烟管可由若干分支管组成，分别从辐射室处吸取一定量的烟气，汇合后连接至循环风机。

为与辐射室中燃烧器相配合，所述送烟管可由若干分支管组成，分别把混合烟气送入燃烧器参与燃烧。

为达到容易控制和低造价等目的，上述方案可进行组合使用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

循环风机运行后，通过吸烟管吸入炉膛外新鲜空气的同时吸入炉膛内氧量非常低的高温烟气，吸烟管上的温度计和吸烟管风门设置联锁逻辑以便控制混合后烟气的温度，混合后的烟气通过循环风机送入送烟管，送烟管上设置送烟管风门吸入二次新鲜空气，此后进一步送入燃烧器，当循环风机出现故障时，送烟管风门完全开启以维持正常燃烧；

为均匀地吸取辐射室的烟气，所述吸烟管可由若干分支管组成，分别从辐射室处吸取一定量的烟气，汇合后连接至循环风机；

为与辐射室中燃烧器相配合，所述送烟管可由若干分支管组成，分别把混合烟气送入燃烧器参与燃烧。

附图说明

图1是本申请实施例中的烟气再循环降低NOx排放的系统的示意图。

附图标记说明：1、火焰加热炉；2、辐射室；3、对流室；4、辐射炉管；5、对流盘管；6、排烟件；7、燃烧器；8、吸烟管；9、吸烟管风门；10、温度计；11、循环风机；12、送烟管；13、送烟管风门。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种烟气再循环降低NOx排放的系统。参照图1，为应用本实用新型装置的乙烯裂解炉，正常工况下，辐射室2出口处烟气温度约为1200℃，通过六条分支吸烟管8共吸出20%的辐射室2烟气，同时吸入一定量的新鲜空气，使烟气温度降至300℃以下，汇合后进入循环风机11，循环风机11通过送烟管12把混合烟气送至燃烧器7，为控制辐射室2顶部的氧含量，送烟管12上设置送烟管风门13以便吸入二次新鲜空气。采用本实用新型装置后，乙烯裂解炉的NOx排放值从110mg/Nm3降至55mg/Nm3，排烟温度和热效率基本不变。

辐射室2内设置有辐射炉管4和燃烧器7，燃烧器7对辐射炉管4进行加热，辐射炉管4加热产生的热量用于下个工序的使用。对流室3与辐射室2连通，燃烧器7加热时产生的烟气将从辐射室2进入到对流室3，并从对流室3的顶部排出。对流室3的内部设置有对流盘管5，对流盘管5内通入有流动水，烟气对对流盘管5内的流动水进行加热以供后续对温水的使用。对流室3的顶部设置有排烟件6，排烟件6可以为引风机，也可以为烟囱，对流室3内的烟气将通过排烟件6从对流室3的顶部排出。

本申请实施例一种烟气再循环降低NOx排放的系统的实施原理为：将含氧量非常低的高温烟气，通过烟气再循环系统，使高温烟气与新鲜空气混合，混合后助燃空气的氧含量得到降低，从而能降低辐射室2燃烧强度和火焰温度，燃烧产生的NOx得到明显的降低。同时由于从辐射室2出口处吸出的高温烟气全部回到辐射室2中，热量未受损失，且进入对流室3的烟气量与未加烟气再循环系统时的量相同，因此不会改变辐射室2与对流室3的热量分配比，火焰加热炉1的热效率也不会降低。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种烟气再循环降低NOx排放的系统，其特征在于：包括火焰加热炉（1）、烟气再循环的吸烟管（8）、吸烟管风门（9）、温度计（10）、循环风机（11）、送烟管（12）、送烟管风门（13）以及燃烧器（7）；

所述火焰加热炉（1）具有辐射室（2）和对流室（3），所述吸烟管（8）设置于所述辐射室（2）烟气出口处，所述吸烟管风门（9）设置于所述吸烟管（8）入口处，所述吸烟管（8）出口处安装温度计（10），所述吸烟管（8）位于所述辐射室（2）内的部分开设若干小孔，所述循环风机（11）连接所述吸烟管（8）和所述送烟管（12），所述送烟管风门（13）设置于所述送烟管（12）与所述燃烧器（7）之间。

2.根据权利要求1所述一种烟气再循环降低NOx排放的系统，其特征在于：所述吸烟管（8）吸入的高温烟气量为火焰加热炉（1）辐射室（2）烟气量的10%~30%。

3.根据权利要求1所述一种烟气再循环降低NOx排放的系统，其特征在于：所述吸烟管（8）中混合烟气温度为100~400℃。

4.根据权利要求1所述一种烟气再循环降低NOx排放的系统，其特征在于：所述吸烟管（8）可由若干分支管组成。

5.根据权利要求1所述一种烟气再循环降低NOx排放的系统，其特征在于：所述送烟管（12）可由若干分支管组成。

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