[发明专利]一种单蓄热式加热炉气体处理装置及气体处理方法

说明书

本发明涉及冶金工业设备领域，特别是涉及一种单蓄热式加热炉气体处理装置及气体处理方法。方案是：包括加热炉，加热炉的相对两侧设置有单蓄热烧嘴，余热收集机构和脱硫处理机构，余热收集机构包括空气换热器，空气换热器和加热炉之间连有炉膛排烟管道和空气二级换热管道；余热收集机构还包括梯级换热器，梯级换热器包括换热器一和换热器二，换热器一连有炉膛烟气入口管道和烧嘴排烟管道，换热器二通过空气一级换热管道连有冷空气引风机，空气一级换热管道另一端连接空气换热器，换热器一和换热器二分别和脱硫处理机构相连。本方案通过引入空气调节了高温烟气的温度，更适合进行脱硫反应，有效的利用余热，回收节省了能源。

技术领域

本发明涉及冶金工业设备领域，特别是涉及一种单蓄热式加热炉气体处理装置和一种气体处理方法。

背景技术

在冶金工业中，加热炉是将板坯加热到轧制温度的关键设备，使用的燃料一般为高炉煤气与焦炉煤气，煤气燃烧过程中会产生大量热量和二氧化碳，而且会有大量的硫化物，使得钢铁生产过程中会产生大量含有余热的废气。如将这些含有余热的废气直接排放，不仅会对环境造成了污染，也会造成极大的能源浪费，余热利用率较低。小苏打脱硫是比较常见的一种干法脱硫工艺，在温度适宜条件下，小苏打粉与烟气混合与烟气中的酸性物质发生中和反应生成硫酸氢钠，固化后的硫化物经除尘器后实现气固分离，从而起到烟气脱硫效果。

轧钢加热炉小苏打脱硫项目中，小苏打粉与140℃-180℃范围内的高温烟气接触，脱硫反应效果才能达到最佳。而现有的单蓄热烧嘴排烟烟气温度为120℃，现有炉膛排烟烟气温度约为300℃，且除尘器滤袋最高耐温250℃，所以无法满足脱硫温度需求。需设置余热梯级利用的装置进行热量的匹配，但现场往往因设备场地空间有限，炉膛排烟烟气、单蓄热烧嘴排烟烟气与单蓄热烧嘴空气无法独立进行换热法独立进行换热。因此，急需开发一种低温能源利用，占地面积小，能够安全稳定运行且满足工况的余热梯级利用的装置，以保证小苏打脱硫系统正常运行。

专利号202021442116.8公开了一种锅炉烟气处理系统，虽然解决了适合小苏打脱硫的烟气温度问题，但是仅对于一种气体进行处理过程且对于余热没有利用。专利号202020979420.X公开了一种热轧钢蓄热式加热炉烟气换热升温脱硫脱硝系统，虽然解决了两种气体的处理过程，但对余热也没有回收利用。

发明内容

为了克服上述现有技术中脱硫温度不适合且余热浪费能源的不足，本发明提供了一种提供适宜脱硫温度，有效利用余热的单蓄热式加热炉气体处理装置及一种气体处理方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种单蓄热式加热炉气体处理装置，包括加热炉，加热炉的相对两侧设置有单蓄热烧嘴，还包括余热收集机构和脱硫处理机构，所述脱硫处理机构包括烧嘴烟气脱硫室、烧嘴烟气出口管道、炉膛烟气出口管道和炉膛烟气脱硫室，所述余热收集机构包括空气换热器，所述空气换热器和加热炉之间连有炉膛排烟管道和空气二级换热管道；所述余热收集机构还包括梯级换热器，所述梯级换热器包括换热器一和换热器二，所述空气换热器连有炉膛烟气入口管道，所述炉膛烟气入口管道先通过换热器一，再连接换热器二；所述换热器一和单蓄热烧嘴通过烧嘴排烟管道连接，所述换热器二通过空气一级换热管道连有冷空气引风机，所述空气一级换热管道另一端连接空气换热器，所述烧嘴烟气脱硫室通过烧嘴烟气出口管道和换热器一连接，所述炉膛烟气脱硫室通过炉膛烟气出口管道和换热器二连接。有利于排出的高温烟气多次给冷空气加热，有效的吸收余热，并能够调控烟气的温度，以合适的温度送给脱硫处理机构完成脱硫过程并保护除尘设备。

优选的，所述炉膛烟气入口管道上在换热器一前后分别设有气体流量控制阀，所述空气一级换热管道上在换热器二之前设有气体流量控制阀。有利于更有效的控制气体流量，从而精确控制气体换热前后的温度。

优选的，所述烧嘴烟气脱硫室和炉膛烟气脱硫室位于烧嘴烟气出口管道和炉膛烟气出口管道上，所述烧嘴烟气脱硫室和炉膛烟气脱硫室内均设有小苏打喷射器有利于对烟气进行脱硫，防止烟气中的硫化物进入大气造成污染。