CN110160368A - 一种可调节式玻璃窑炉余热回收*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调节式玻璃窑炉余热回收***，包括玻璃窑炉和蓄热室；还包括用于对蓄热室排出的烟气中所携带热量进行回收的余热回收装置，以及用于对经过余热回收装置的烟气进行脱硝处理的中温烟气SCR脱硝装置；余热回收装置包括冷却管道、控制器、温度传感器和若干组热管换热器，每组热管换热器包括与冷却管道连接的热管母管以及与热管母管连接的热管子管，热管母管上安装有调节阀，温度传感器用于检测中温烟气输送管道中烟气的温度信息，控制器用于根据温度信息控制调节阀的启闭以及开度。本发明一种可调节式玻璃窑炉余热回收***，可使进入中温烟气SCR脱硝装置的烟气温度保持在一定范围内，以满足中温烟气SCR脱硝装置的温度要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种可调节式玻璃窑炉余热回收***。
背景技术
以天然气、燃料油、煤制气为主要燃料的玻璃窑炉运行过程中，烟气中含有一定量的NOx，直接排到大气中，会对环境造成严重的污染。在环保要求越来越严格的情况下，玻璃熔窑烟气治理刻不容缓，因此需要对烟气中NOx进行脱除。比较成熟的、大量工业应用的脱氮技术为中温选择性催化还原法（SCR），温度一般为320-400℃，此温度为商业上应用比较广泛的运行温度，此温度下，在催化剂表面不易发生副反应生成硫酸氢铵附着在催化剂表面。低于此温度，催化剂表面容易生成硫酸氢铵，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性。如果反应温度高于此温度，催化剂通道和微孔发生变形，甚至烧结，从而导致催化剂失活。
从玻璃窑炉内排出的烟气温度很高，一般为1400-1500℃左右，经过蓄热室储存热量后，烟气温度约450-650℃。需要增加余热回收装置来回收部分热量，以满足后续脱硝要求，并利用回收的显热。但是玻璃窑炉运行过程中要进行换火，换火周期一般为20-30min。每个换火周期，烟气、蓄热体、助燃空气的温度波动较大，这就会造成排出的烟气温度波动较大，传统的余热回收装置回收的热量一定，这就会导致进入脱硝***的烟气温度波动也较大。换火后烟气温度低时，余热回收装置回收的热量不变，则进入SCR的烟气温度太低，容易使催化剂表面生成硫酸氢铵，堵塞催化剂的通道和微孔，催化剂催化效率降低；如果换火后烟气温度高，余热回收装置回收的热量恒定，则进入SCR的烟气温度太高，容易造成催化剂通道和微孔发生变形，甚至烧结，从而催化剂失活，造成催化效率降低。催化剂的催化效率降低，最终会导致脱硝效率达不到设计要求，出口NOx超标排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调节式玻璃窑炉余热回收***，其结构合理，并且可使进入中温烟气SCR脱硝装置的烟气温度保持在一个特定、合适的范围内，以满足中温烟气SCR脱硝装置对烟气温度的要求。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种可调节式玻璃窑炉余热回收***，包括玻璃窑炉和两个对称设置的蓄热室，其特征在于，还包括：
余热回收装置，其入口通过高温烟气输送管道与所述蓄热室的出口相连通，该余热回收装置用于对蓄热室排出的烟气中所携带热量进行回收；
中温烟气SCR脱硝装置，其入口通过中温烟气输送管道与所述余热回收装置的出口相连通，该中温烟气SCR脱硝装置用于对经过所述余热回收装置的烟气进行脱硝处理；
所述余热回收装置包括用于作为烟气流通的壳体、用于与烟气进行热交换的若干组热管换热器，以及用于输送冷却流体的冷却管道；每组所述热管换热器包括与冷却管道连接的热管母管，以及与热管母管连接的若干热管子管；所述热管母管上安装有调节阀；
所述余热回收装置还包括控制器，以及与控制器连接的至少一个温度传感器；所述温度传感器设置在中温烟气输送管道上，该温度传感器用于检测中温烟气输送管道中烟气的温度信息并发送至控制器；所述控制器与调节阀连接，该控制器用于接收温度信息，并根据温度信息控制调节阀的启闭以及开度。
优选的，所述调节阀上设有时间设置模块，该时间设置模块用于设定调节阀的开启间隔时间。
优选的，所述温度传感器的数量为3个。
优选的，所述调节阀为电动调节阀。
本发明的工作原理为：由于从玻璃窑炉内排出的烟气温度很高，一般为1400-1500℃左右，废气中含有大量的热量，因此，应将废气余热进行回收并加以利用。玻璃窑炉内火焰温度在1700℃左右，除了燃料燃烧提供热能外，利用废气中所含的高热量将助燃空气和燃料气预热，保证火焰达到高温要求。因此，现有玻璃窑炉两侧一般都建有蓄热室，用于储备废气余热。
玻璃窑炉运行过程中要进行换火，使窑炉内温度均匀，减轻窑炉的局部灼烧，减轻喷枪和控制***的工作强度。换火周期一般为20-30min。每个换火周期，烟气、蓄热体、助燃空气的温度波动较大。一个周期是蓄热体升温，将废气中的热量积累起来；换火后，积累的热量将空气和燃料气预热达到一定温度。
工作时，玻璃窑炉高温废气先通过一侧蓄热室，将蓄热体加热，蓄热体积累一定的热量，烟气温度降至450-650℃左右排出。换火后，助燃空气和煤气经过升温的蓄热体，使助燃空气预热到1000-1200℃和煤气预热到800-1000℃，蓄热体温度下降；玻璃窑炉两侧蓄热室周而复始地轮流进行蓄热、放热过程，其中的热交换属不稳定态传热，废气温度、蓄热体温度、气体的预热温度都随时间周期性地变化。在本发明中，废气经过蓄热室后进入余热回收装置，余热回收装置采用热管换热器进行余热回收，热管换热器包括热管母管和若干热管子管，热管母管上安装有调节阀，在中温烟气输送管道上设置温度传感器，温度传感器用于检测中温烟气输送管道中烟气的温度信息，控制器根据温度传感器检测的温度信息来控制热管换热器开启的组数；具体的，如果320℃≤烟气温度≤400℃时，则不开启热管换热器的调节阀，或者间隔开启几组热管换热器的调节阀，使烟气温度保持某一确定的温度；如果烟气温度≥400℃时，则根据烟气温度来开启若干组热管换热器的调节阀，或者调节调节阀的开度，以控制冷却流体的流量。
另外，由于玻璃炉窑换火周期恒定，则换火后温度变化的规律恒定，这样也可以在设备调试的时候，通过时间设置模块设定调节阀的开启间隔时间，以便周期性开启热管换热器的组数，使经过余热回收装置后的烟气温度保持在320-400℃（也可以确定为此范围内的某一温度），此温度下的脱硝效率高，不易生成硫酸氢铵，催化剂不易失活。
本发明的有益效果为：提供一种可调节式玻璃窑炉余热回收***，其结构合理，并且可使进入中温烟气SCR脱硝装置的烟气温度保持在一个特定、合适的范围内，以满足中温烟气SCR脱硝装置对烟气温度的要求。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
如图1所示，一种可调节式玻璃窑炉余热回收***，包括玻璃窑炉1和两个对称设置的蓄热室2，其特征在于，还包括：
余热回收装置，其入口通过高温烟气输送管道3与所述蓄热室2的出口相连通，该余热回收装置用于对蓄热室2排出的烟气中所携带热量进行回收；
中温烟气SCR脱硝装置4，其入口通过中温烟气输送管道5与所述余热回收装置的出口相连通，该中温烟气SCR脱硝装置4用于对经过所述余热回收装置的烟气进行脱硝处理；
所述余热回收装置包括用于作为烟气流通的壳体6、用于与烟气进行热交换的若干组热管换热器，以及用于输送冷却流体的冷却管道7；每组所述热管换热器包括与冷却管道7连接的热管母管8，以及与热管母管8连接的若干热管子管9；所述热管母管8上安装有调节阀10；
所述余热回收装置还包括控制器，以及与控制器连接的至少一个温度传感器11；所述温度传感器11设置在中温烟气输送管道5上，该温度传感器11用于检测中温烟气输送管道5中烟气的温度信息并发送至控制器；所述控制器与调节阀10连接，该控制器用于接收温度信息，并根据温度信息控制调节阀10的启闭以及开度。
上述调节阀10上设有时间设置模块，该时间设置模块用于设定调节阀10的开启间隔时间。
上述温度传感器11的数量为3个。
上述调节阀10为电动调节阀。
本发明的工作原理为：由于从玻璃窑炉1内排出的烟气温度很高，一般为1400-1500℃左右，废气中含有大量的热量，因此，应将废气余热进行回收并加以利用。玻璃窑炉1内火焰温度在1700℃左右，除了燃料燃烧提供热能外，利用废气中所含的高热量将助燃空气和燃料气预热，保证火焰达到高温要求。因此，现有玻璃窑炉1两侧一般都建有蓄热室2，用于储备废气余热。
玻璃窑炉1运行过程中要进行换火，使窑炉内温度均匀，减轻窑炉的局部灼烧，减轻喷枪和控制***的工作强度。换火周期一般为20-30min。每个换火周期，烟气、蓄热体、助燃空气的温度波动较大。一个周期是蓄热体升温，将废气中的热量积累起来；换火后，积累的热量将空气和燃料气预热达到一定温度。
工作时，玻璃窑炉1高温废气先通过一侧蓄热室2，将蓄热体加热，蓄热体积累一定的热量，烟气温度降至450-650℃左右排出。换火后，助燃空气和煤气经过升温的蓄热体，使助燃空气预热到1000-1200℃和煤气预热到800-1000℃，蓄热体温度下降；玻璃窑炉1两侧蓄热室2周而复始地轮流进行蓄热、放热过程，其中的热交换属不稳定态传热，废气温度、蓄热体温度、气体的预热温度都随时间周期性地变化。在本发明中，废气经过蓄热室2后进入余热回收装置，余热回收装置采用热管换热器进行余热回收，热管换热器包括热管母管8和若干热管子管9，热管母管9上安装有调节阀10，在中温烟气输送管道5上设置温度传感器11，温度传感器11用于检测中温烟气输送管道5中烟气的温度信息，控制器根据温度传感器11检测的温度信息来控制热管换热器开启的组数；具体的，如果320℃≤烟气温度≤400℃时，则不开启热管换热器的调节阀10，或者间隔开启几组热管换热器的调节阀10，使烟气温度保持某一确定的温度；如果烟气温度≥400℃时，则根据烟气温度来开启若干组热管换热器的调节阀10，或者调节调节阀10的开度，以控制冷却流体的流量。
另外，由于玻璃炉窑1换火周期恒定，则换火后温度变化的规律恒定，这样也可以在设备调试的时候，通过时间设置模块设定调节阀10的开启间隔时间，以便周期性开启热管换热器的组数，使经过余热回收装置后的烟气温度保持在320-400℃（也可以确定为此范围内的某一温度），此温度下的脱硝效率高，不易生成硫酸氢铵，催化剂不易失活。
本发明的有益效果为：提供一种可调节式玻璃窑炉余热回收***，其结构合理，并且可使进入中温烟气SCR脱硝装置4的烟气温度保持在一个特定、合适的范围内，以满足中温烟气SCR脱硝装置4对烟气温度的要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种可调节式玻璃窑炉余热回收***，包括玻璃窑炉和两个对称设置的蓄热室，其特征在于，还包括：
余热回收装置，其入口通过高温烟气输送管道与所述蓄热室的出口相连通，该余热回收装置用于对蓄热室排出的烟气中所携带热量进行回收；
中温烟气SCR脱硝装置，其入口通过中温烟气输送管道与所述余热回收装置的出口相连通，该中温烟气SCR脱硝装置用于对经过所述余热回收装置的烟气进行脱硝处理；
所述余热回收装置包括用于作为烟气流通的壳体、用于与烟气进行热交换的若干组热管换热器，以及用于输送冷却流体的冷却管道；每组所述热管换热器包括与冷却管道连接的热管母管，以及与热管母管连接的若干热管子管；所述热管母管上安装有调节阀；
所述余热回收装置还包括控制器，以及与控制器连接的至少一个温度传感器；所述温度传感器设置在中温烟气输送管道上，该温度传感器用于检测中温烟气输送管道中烟气的温度信息并发送至控制器；所述控制器与调节阀连接，该控制器用于接收温度信息，并根据温度信息控制调节阀的启闭以及开度。
2.根据权利要求1所述的可调节式玻璃窑炉余热回收***，其特征在于，所述调节阀上设有时间设置模块，该时间设置模块用于设定调节阀的开启间隔时间。
3.根据权利要求2所述的可调节式玻璃窑炉余热回收***，其特征在于，所述温度传感器的数量为3个。
4.根据权利要求3所述的可调节式玻璃窑炉余热回收***，其特征在于，所述调节阀为电动调节阀。
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