[发明专利]一种工业炉烟气脱硝和热量回收的方法及装置

权利要求书

1.一种工业炉烟气脱硝和热量回收的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)高温烟气经烟气进口进入换向阀的换向室A1,在换向室A1内分成N1股分别进入N1个含有催化剂的U形蓄热室，在蓄热室内经换热和反应后变成低温烟气，经各蓄热室的出口汇入换向阀的换向室A2，并经烟气出口排出，此时，N1个含有催化剂的U形蓄热室形成烟气通道；

2)在步骤1)进行的同时，环境空气经空气进口进入换向阀的换向室A3，在换向室A3内分成N2股分别进入N2个含有催化剂的U形蓄热室，在蓄热室内经换热变成高温空气，经各蓄热室的出口汇入换向阀的换向室A4，并经空气出口进入燃烧器，此时，N2个含有催化剂的U形蓄热室形成空气通道；

3)在步骤1)和步骤2)进行一定时间后，换向阀进行切换，由初始位置切换至终止位置；

4)换向阀切换至终止位置后，高温烟气经烟气进口进入换向阀的换向室A4,在换向室A4内分成N2股分别进入N2个含有催化剂的U形蓄热室，在蓄热室内经换热和反应后变成低温烟气，经各蓄热室的出口汇入换向阀的换向室A3，并经烟气出口排出，此时，N2个含有催化剂的U形蓄热室形成烟气通道；

5)在步骤4)进行的同时，环境空气经空气进口进入换向阀的换向室A2，在换向室A2内分成N1股分别进入N1个含有催化剂的U形蓄热室，在蓄热室内经换热变成高温空气，经各蓄热室的出口汇入换向阀的换向室A1，并经空气出口进入燃烧器，此时，N1个含有催化剂的U形蓄热室形成空气通道；

6)在步骤4)和步骤5)进行同步骤1)和步骤2)相同的时间后，换向阀再次进行切换，由终止位置回复到初始位置；

7)换向阀回复到初始位置后，重新进行步骤1)～步骤6)，周而复始；

8)对上述步骤1)和步骤4)排出的低温烟气进行氮氧化物在线监测，并根据氮氧化物的监测值与设定值的差值大小，调节步骤2)和步骤5)中进入空气进口的环境空气的流量，进而调整高温烟气中还原性介质CO和H₂的含量；

所述N1＝N2，均为正整数；

所述换向室A1～A4指的是换向阀阀板处于初始位置或终止位置时烟气或空气进行分配或汇聚的换向阀内部空间；

所述换向室A1和换向室A2通过N1个U形蓄热室连通，换向室A3和换向室A4通过N2个U形蓄热室连通；

所述的初始位置或终止位置是指换向阀阀板处于使换向室A1和换向室A4隔断、换向室A2和换向室A3隔断时所处的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述换向阀在初始位置和终止位置之间切换时，换向室A1与换向室A4连通，换向室A2与换向室A3连通。

3.一种工业炉烟气脱硝和热量回收的装置，其特征在于：主要包括加热炉及其配风控制系统、U形蓄热室、换向阀、空气进出口模块、烟气进出口模块和换向阀驱动装置；换向阀整体呈圆柱形筒状体，外形呈扇形体的U形蓄热室、空气进出口模块和烟气进出口模块围绕换向阀环形布置，空气进出口模块、换向阀和烟气进出口模块处于换向阀直径上，U形蓄热室均等的分布于换向阀直径两侧；空气进出口模块上设有空气进口和空气出口，烟气进出口模块上设有烟气进口和烟气出口；所述空气进口通过换向阀及U形蓄热室与所述空气出口连通，所述空气出口与加热炉燃烧器入口连通，加热炉高温烟气出口与所述烟气进口连通，所述烟气进口通过换向阀及U形蓄热室与所述烟气出口连通，所述烟气出口与所述空气进口通过配风控制系统相连，U形蓄热室内设有催化剂；所述U形蓄热室包括蓄热体、蓄热室中间隔板和尾部通道，蓄热室中间隔板将蓄热室分成上下两层蓄热室，上层蓄热室和下层蓄热室内均装填蓄热体，上层蓄热室和下层蓄热室通过尾部通道连通，蓄热体表面敷设有具有脱硝反应活性的催化剂或蓄热体本身为脱硝催化剂和蓄热体的组合/嵌合结构；所述换向阀包括阀盖、阀壳、阀轴、换向阀接口、换向阀接口隔板、换向阀中间隔板和阀板，阀板包括上挡板和下挡板，换向阀接口包括一个烟气接口、一个空气接口和与U形蓄热室个数相同的蓄热室接口，阀盖安装在阀壳的上端和下端，阀轴穿过上端阀盖与驱动装置连接，驱动装置安装在上端阀盖上，换向阀的烟气接口、空气接口和蓄热室接口均有换向阀接口隔板，换向阀接口隔板把每个换向阀接口分隔为上下两个接口，换向阀中间隔板将换向阀的内腔分隔成上下两个腔室，上挡板位于上腔室内，下挡板位于下腔室内；所述上挡板和下挡板同轴，随阀轴同步转动，且上挡板和下挡板的安装方位完全一致。