CN209085354U - 降低氮氧化物排放的加热炉加热*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及降低氮氧化物排放的加热炉加热***，包括若干个设在加热炉顶部的且适于低氧环境下燃烧的平焰烧嘴、若干个设在加热炉侧部的且能无焰燃烧的无焰烧嘴、助燃风机、循环风机、烟气‑助燃空气换热器和分配管，助燃风机入口连接至助燃空气源、出口连接有助燃空气管路，助燃空气管路经过烟气‑助燃空气换热器后连接至分配管，分配管通过平焰烧嘴管路连接至平焰烧嘴、通过无焰烧嘴管路连接至无焰烧嘴，加热炉的烟气出口连接有烟气管路，烟气管路经过烟气‑助燃空气换热器后分为两路，一路通过排放管路连接至烟囱、另一路通过循环管路连接至循环风机入口，循环风机出口通过接入管路接入平焰烧嘴管路。本实用新型能实现高温加热的超低NOX排放。
Description
技术领域
本实用新型属于工业气体污染物排放控制领域，具体涉及一种降低氮氧化物排放的加热炉加热***。
背景技术
氮氧化物(NOx)是造成大气污染源的一个主要污染源之一，能够对人体、动物或植物造成致毒和损害作用，同时也是酸雨、酸雾以及光化学烟雾的主要成因之一，研究及治理NOx排放也是国际污染治理领域的一个主要方向。
目前，钢坯加热炉应用炉温通常在1100-1350℃之间，属于高温加热炉窑，同时为了达到节能的目的，通常在烟道上设置空气和煤气预热器来对助燃空气和煤气进行预热，空气的预热温度通常在450℃-550℃之间，煤气预热温度通常在250℃-300℃之间，“高炉温+高预热温度”极大的加速了NOx排放的生成，NOx排放极易超标。
为了有效降低NOx排放，加热炉加热***通常选用“长焰烧嘴+平焰烧嘴”或者“调焰烧嘴+平焰烧嘴”的配置方式”，两种方式均是通过空气、煤气分级燃烧的方式来拉长烧嘴火焰，进而降低局部高温区的产生，从而降低NOx排放指标，通过分级燃烧的方法能够将NOx排放指标降低至200mg/Nm3左右，但想得到更低的排放指标显得十分困难。
近些年来，国家对于NOx排放指标的要求越来越严格，很多地区将排放指标调整至150mg/Nm3，一些地区甚至要求排放指标控制在100mg/Nm3以下，对于加热炉实现极低NOx排放的需求越来越迫切。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种降低氮氧化物排放的加热炉加热***，本实用新型能够大幅降低加热炉NOx排放，实现高温加热的超低NOx排放，大幅度提高了炉膛温度分布的均匀性，提高了产品加热质量。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种降低氮氧化物排放的加热炉加热***，包括若干个设在加热炉顶部的且适于低氧环境下燃烧的平焰烧嘴、若干个设在加热炉侧部的且能无焰燃烧的无焰烧嘴、助燃风机、循环风机、烟气-助燃空气换热器和分配管，助燃风机入口连接至助燃空气源、出口连接有助燃空气管路，助燃空气管路经过烟气-助燃空气换热器后连接至分配管，分配管通过平焰烧嘴管路连接至平焰烧嘴、通过无焰烧嘴管路连接至无焰烧嘴，加热炉的烟气出口连接有烟气管路，烟气管路经过烟气-助燃空气换热器后分为两路，一路通过排放管路连接至烟囱、另一路通过循环管路连接至循环风机入口，循环风机出口通过接入管路接入平焰烧嘴管路。
进一步地，平焰烧嘴管路和无焰烧嘴管路上均设有用于对流量进行精确调节的空气流量调节阀和空气流量孔板。
进一步地，循环管路上设有用于对循环风机吸入的烟气量进行准确控制的烟气流量调节阀和烟气流量孔板。
进一步地，平焰烧嘴管路上设有用于检测被烟气稀释的助燃空气中氧含量的氧含量检测机构。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型能够大幅降低加热炉NOx排放，实现高温加热的超低NOx排放-平焰烧嘴能保证被烟气稀释的助燃空气能够与燃气稳定燃烧并形成平展火焰，由于助燃空气中的氧含量被大幅降低，平焰烧嘴燃烧所产生的局部高温区被减少，烧嘴NOx生成量相应降低，进而带来整个顶部加热区域整体NOx排放大幅降低；助燃空气通过助燃风机及换热器预热后，直接送入无焰烧嘴，正常加热工艺下通过无焰燃烧技术进行燃烧，无焰烧嘴切换至无焰状态下工作时，烧嘴火焰消失，NOx排放大幅降低，最高NOx排放值可降低90％，进而带来整个侧部加热区域整体NOx排放大幅降低。
本实用新型通过”无焰燃烧+循环烟气平焰”技术的使用，大幅降低了加热炉内的局部高温区，从而大幅度提高了炉膛温度分布的均匀性，提高了产品加热质量。
本实用新型通过“循环烟气平焰”技术的使用，能够保证在低氧状况下形成稳定燃烧的平焰，保证加热工艺的同时，降低了平焰烧嘴的NOx排放。
附图说明
图1是本实用新型实施例的示意图。
图中：1-平焰烧嘴；2-无焰烧嘴；3-助燃风机；4-循环风机；5-烟气流量调节阀；6-烟气流量孔板；7-空气流量调节阀；8-空气流量孔板；9-氧含量检测机构；10-分配管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种降低氮氧化物排放的加热炉加热***，包括若干个设在加热炉顶部的且适于低氧环境下燃烧的平焰烧嘴1、若干个设在加热炉侧部的且能无焰燃烧的无焰烧嘴2、助燃风机3、循环风机4、烟气-助燃空气换热器和分配管10，助燃风机3入口连接至助燃空气源、出口连接有助燃空气管路，助燃空气管路经过烟气-助燃空气换热器后连接至分配管10，分配管10通过平焰烧嘴管路连接至平焰烧嘴(平焰烧嘴1可以与平焰烧嘴管路一一对应，也可以相邻的几个平焰烧嘴1为一组，一组或多组平焰烧嘴1合用一个平焰烧嘴管路)、通过无焰烧嘴管路连接至无焰烧嘴2(无焰烧嘴2可以与无焰烧嘴管路一一对应，也可以相邻的几个无焰烧嘴2为一组，一组或多组无焰烧嘴2合用一个无焰烧嘴管路)，加热炉的烟气出口连接有烟气管路，烟气管路经过烟气-助燃空气换热器后分为两路，一路通过排放管路连接至烟囱、另一路通过循环管路连接至循环风机4入口，循环风机4出口通过接入管路接入平焰烧嘴管路。
本实用新型的原理是：在加热炉顶部采用适于低氧环境下燃烧的平焰烧嘴1进行加热、在加热炉侧部采用能无焰燃烧的无焰烧嘴2进行加热，回收加热炉燃烧产生的烟气，再将烟气和助燃空气通过烟气-助燃空气换热器换热，换热后的助燃空气分别通入平焰烧嘴1和无焰烧嘴2，换热后的烟气一部分通过烟囱排出、另一部分与通入平焰烧嘴1的助燃空气混合。
如图1所示，在本实施例中，平焰烧嘴管路和无焰烧嘴管路上均设有用于对流量进行精确调节的空气流量调节阀7和空气流量孔板8。循环管路上设有用于对循环风机4吸入的烟气量进行准确控制的烟气流量调节阀5和烟气流量孔板6。平焰烧嘴管路上设有用于检测被烟气稀释的助燃空气中氧含量的氧含量检测机构9。
本实用新型能够大幅降低加热炉NOx排放，实现高温加热的超低NOx排放-平焰烧嘴1能保证被烟气稀释的助燃空气能够与燃气稳定燃烧并形成平展火焰，由于助燃空气中的氧含量被大幅降低，平焰烧嘴1燃烧所产生的局部高温区被减少，烧嘴NOx生成量相应降低，进而带来整个顶部加热区域整体NOx排放大幅降低；助燃空气通过助燃风机3及换热器预热后，直接送入无焰烧嘴2，正常加热工艺下通过无焰燃烧技术进行燃烧，无焰烧嘴2切换至无焰状态下工作时，烧嘴火焰消失，NOx排放大幅降低，最高NOx排放值可降低90％，进而带来整个侧部加热区域整体NOx排放大幅降低。本实用新型通过”无焰燃烧+循环烟气平焰”技术的使用，大幅降低了加热炉内的局部高温区，从而大幅度提高了炉膛温度分布的均匀性，提高了产品加热质量。本实用新型通过“循环烟气平焰”技术的使用，能够保证在低氧状况下形成稳定燃烧的平焰，保证加热工艺的同时，降低了平焰烧嘴1的NOx排放。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种降低氮氧化物排放的加热炉加热***，其特征在于：包括若干个设在加热炉顶部的且适于低氧环境下燃烧的平焰烧嘴、若干个设在加热炉侧部的且能无焰燃烧的无焰烧嘴、助燃风机、循环风机、烟气-助燃空气换热器和分配管，助燃风机入口连接至助燃空气源、出口连接有助燃空气管路，助燃空气管路经过烟气-助燃空气换热器后连接至分配管，分配管通过平焰烧嘴管路连接至平焰烧嘴、通过无焰烧嘴管路连接至无焰烧嘴，加热炉的烟气出口连接有烟气管路，烟气管路经过烟气-助燃空气换热器后分为两路，一路通过排放管路连接至烟囱、另一路通过循环管路连接至循环风机入口，循环风机出口通过接入管路接入平焰烧嘴管路。
2.如权利要求1所述的降低氮氧化物排放的加热炉加热***，其特征在于：平焰烧嘴管路和无焰烧嘴管路上均设有用于对流量进行精确调节的空气流量调节阀和空气流量孔板。
3.如权利要求1所述的降低氮氧化物排放的加热炉加热***，其特征在于：循环管路上设有用于对循环风机吸入的烟气量进行准确控制的烟气流量调节阀和烟气流量孔板。
4.如权利要求1所述的降低氮氧化物排放的加热炉加热***，其特征在于：平焰烧嘴管路上设有用于检测被烟气稀释的助燃空气中氧含量的氧含量检测机构。
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| CN201821609940.0U CN209085354U (zh) | 2018-09-29 | 2018-09-29 | 降低氮氧化物排放的加热炉加热*** |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109099721A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-28 | 中冶南方（武汉）热工有限公司 | 降低氮氧化物排放的加热炉加热***及方法 |
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