[实用新型]一种工业窑炉多氧燃烧烟气还原再利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业窑炉烟气循环再利用技术领域，尤其涉及一种工业窑炉多氧燃烧烟 气还原再利用装置。

背景技术

在我国以煤为主的能源结构下，工业窑炉是主要污染排放源之一，也是耗能大户。工业 窑炉普遍存在能源效率低下，污染物排放超标等问题。中国已成为全球二氧化碳排放量最多 的国家,中国计划在2017年启动全国碳排放交易体系，将覆盖钢铁、电力、化工、建材、造 纸和有色金属等重点工业行业。从全球角度和长远发展来看，碳减排将是一个争夺新兴碳金 融市场话语权战略问题。

针对现有工业窑炉存在的问题，研究一种新的工业窑炉多氧燃烧烟气循环再利用技术， 对于降低工业窑炉能耗成本、减少氮氧化物和CO₂温室气体排放，对于工业节能减排，发展低 碳经济具有重要的研究意义。

实用新型内容

针对现有技术中工业窑炉存在的上述问题，本实用新型的目的在于：提供一种工业窑炉 多氧燃烧烟气还原再利用装置，其具有：结构简单、设计合理、实现了工业废气资源化、节 能减排等优点，一方面降低了燃料成本，另一方面减少了氮氧化物和二氧化碳气体的排放， 具有广泛的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种工业窑炉多氧燃烧烟气还原再利用装置，其特征在于：所述烟气还原再利用装置包 括窑炉、设置在窑炉上的多氧燃烧器、向多氧燃烧器提供氧气的氧气阀站、二氧化碳还原炉、 余热锅炉、脱硫除尘除湿装置、压缩机、第一储气罐和第二储气罐；其中，窑炉(1)的烟气 排放管连接至二氧化碳还原炉的进气管，二氧化碳还原炉的还原气体排放管依序连接至余热 锅炉、脱硫除尘除湿装置、压缩机和第一储气罐；第一储气罐还分别连接至多氧燃烧器(2) 的还原气体进气管和第二储气罐。

所述多氧燃烧器包括燃料喷枪、一次氧枪和二次氧枪；其中，一次氧枪与燃料喷枪同轴 套管结构布置，一次氧枪设置在燃料喷枪的内部，二次氧枪与燃料喷枪平行布置；所述还原 气体排放管燃料喷枪连通，在还原气体排放管上设有还原气体流量计和还原气体流量调节阀。

所述多氧燃烧器还设有高能点火器和火焰检测器，均靠近燃料喷枪布置。

所述氧气阀站设有氧气总管，氧气总管又与一次氧管路和二次氧管路连通。从氧气进口 到氧气出口，氧气总管上分别设有依序连接的截止阀、压力表、稳压阀、第一压力变送器、 第一热电阻，一次氧管路上还设有依序连接的第一流量计、第一流量调节阀、第一切断阀和 第二压力变送器；二次氧管路上还设有依序连接的第二流量计、第二流量调节阀、第二切断 阀和第三压力变送器；一次氧管路连接至一次氧枪，二次氧管路连接至二次氧枪。

所述窑炉设有启路用点火燃料喷枪、防爆报警和泄窑炉炉膛内压力的泄压装置。

所述燃烧装置还包括自动控制系统，该自动控制系统通过PLC上位机分别与多氧燃烧器、 氧气阀站、二氧化碳还原炉控制连接；其中，窑炉上还设置有热电偶，该热电偶与还原气体 进气管的进料阀组成串级调节系统，PLC上位机通过第二热电偶获取窑炉的炉内温度以调整 还原气体的进气量，PLC上位机根据预设的窑炉温度对一次氧供应量、二次氧供应量和还原 气体供应量进行调节。

与现有技术中的工业窑炉相比，采用本实用新型的工业窑炉多氧燃烧烟气还原再利用装 置具有如下优点：

(1)结构简单、设计合理，通过对窑炉烟气再循环实现工业废气资源化及节能减排。

(2)由于多氧燃烧以纯氧助燃，烟气中CO₂浓度高，烟气通入二氧化碳还原炉后与炭发 生还原反应，高温烟气为还原反应提供一部分热量，减少了二氧化碳还原炉内通入的氧气量， 可制取高纯度CO气体，CO气体与余热锅炉换热，降温后的CO气体经脱硫除尘除湿后，被压 缩机压送至第一储气罐，第一储气罐中的CO气体作为燃料再送至窑炉进行多氧燃烧，多余的 CO气体有多种利用途径，可作为燃料供给其它窑炉燃烧，也可以通过燃气发电机组发电后并 网，或者作为化工原料使用。

(3)本实用新型解决了烟气循环再利用及环保问题，不仅降低了工业窑炉的燃料成本， 最重要是实现工业窑炉氮氧化物和二氧化碳气体超低排放，对于提高工业窑炉竞争力，发展 低碳经济有重要意义。

附图说明

附图1为本实用新型工业窑炉多氧燃烧烟气还原再利用装置的结构示意图。