[发明专利]一种蓄热式加热炉低NOx燃烧系统及其控制方法

说明书

本发明属于工业炉窑燃烧与烟气排放领域，具体涉及一种蓄热式加热炉低NOx燃烧系统及其控制方法。该燃烧系统中的煤气蓄热式烧嘴和空气蓄热式烧嘴成对配合且均采用低氮燃烧技术，而煤气蓄热式烧嘴与空气蓄热式烧嘴将催化反应与蓄热过程相结合，兼具了蓄热、低温催化脱硝的功能，同时配合炉窑本体外的低温脱硝系统，即通过先后进行的低氮燃烧技术、蓄热式烧嘴催化脱硝技术、炉外低温脱硝技术，可有效控制燃烧过程中氮氧化物的产生，实现烟气氮氧化物的超净排放，最终将氮氧化物控制在50mg/Nm³以下，甚至是20mg/Nm³以下，实现了蓄热式加热炉NOx的超低排放，满足最新环保指标的要求。

技术领域

本发明属于工业炉窑燃烧与烟气排放领域，具体涉及一种蓄热式加热炉低NOx燃烧系统及其控制方法。

背景技术

蓄热式加热炉是一种利用燃料燃烧释放的能量来加热物料的装置，依靠独特的蓄热式换热技术可以将排烟温度降低至150℃，大大提高了炉窑热效率，但由于其独特的蓄热式排烟方式和较低的排烟温度，使其烟气中的NOx不能采用常规方式进行处理。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蓄热式加热炉低NOx燃烧系统及其控制方法，以实现蓄热式加热炉NOx的超低排放，满足最新环保指标的要求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种蓄热式加热炉低NOx燃烧系统，包括炉窑本体、煤气蓄热式烧嘴、空气蓄热式烧嘴、煤气煤烟三通换向阀、空气空烟三通换向阀、燃料供给系统以及助燃空气供给系统；煤气蓄热式烧嘴与空气蓄热式烧嘴成对设置在炉窑本体上，煤气煤烟三通换向阀对应与煤气蓄热式烧嘴相连，空气空烟三通换向阀对应与空气蓄热式烧嘴相连，燃料供给系统通过管路对应与煤气煤烟三通换向阀相连，助燃空气供给系统通过管路对应与空气空烟三通换向阀相连；煤气煤烟三通换向阀上的出烟口通过管路与低温脱硝系统的入口相连，空气空烟三通换向阀上的出烟口通过管路与另一低温脱硝系统的入口相连；

煤气蓄热式烧嘴与空气蓄热式烧嘴均包括烧嘴箱体、设置在烧嘴箱体内的耐材、以及设置在耐材内的蓄热体，沿烟气流动方向，耐材内位于蓄热体的后方处还设有催化蓄热体，催化蓄热体与蓄热体间隔设置且两者间形成脱硝腔体，脱硝腔体上设有氨气喷枪。

进一步，与煤气煤烟三通换向阀相连的低温脱硝系统的出口端通过煤烟风机与煤烟烟囱相连。

进一步，与空气空烟三通换向阀相连的低温脱硝系统的出口端通过空烟风机与空烟烟囱相连。

进一步，煤气蓄热式烧嘴与空气蓄热式烧嘴中的脱硝腔体内设有温度检测器。

进一步，还包括对应与煤气蓄热式烧嘴、空气蓄热式烧嘴以及低温脱硝系统相连的脱硝剂雾化系统。

一种适用于上述蓄热式加热炉低NOx燃烧系统的燃烧控制方法，包括：

(1)控制流经煤气蓄热式烧嘴与空气蓄热式烧嘴中蓄热体的热流体流量，使经过蓄热体吸热后进入脱硝腔体内的热流体温度在280℃～450℃之间；

(2)控制氨气喷枪的喷吹时间并使之位于煤气蓄热式烧嘴以及空气蓄热式烧嘴的换向时间间隔内。

进一步，控制进入低温脱硝系统中的煤气煤烟温度在150℃以下；控制进入低温脱硝系统中的空气空烟温度在150℃以下。

本发明的有益效果在于：

煤气蓄热式烧嘴与空气蓄热式烧嘴将催化反应与蓄热过程相结合，使得蓄热体仅具有蓄热功能，催化蓄热体兼具了蓄热和脱硝催化的双重功能，在不增加/延长设备运行流程的前提下，不仅实现了分层蓄热，还实现了低温烟气脱硝处理；其也能根据具体使用需求，兼具单蓄热烧嘴和双蓄热式烧嘴的多重功能，使用更加灵活。