本实用新型专利技术为一种燃气火焰摆动燃烧器和用于脱硝系统的直燃式加热装置，该燃气火焰摆动燃烧器包括燃烧器本体结构、第一摆动驱动结构和第二摆动驱动结构，燃烧器本体结构包括稳燃烟道，稳燃烟道内沿轴向间隔且能摆动改变火焰喷射角度的第一摆动叶片结构和第二摆动叶片结构，第一摆动驱动结构能驱动第一摆动叶片结构摆动，第二摆动驱动结构能驱动第二摆动叶片结构摆动。本实用新型专利技术能通过第一摆动叶片结构和第二摆动叶片结构的摆动，实现动态在线实时调节火焰喷射角度的功能，促进高温燃烧的烟气与脱硝烟道内的气体进行快速换热的工艺要求，精确控制混合烟气的温度，实现高效烟气脱硝反应，实现烟气的超低排放。实现烟气的超低排放。实现烟气的超低排放。
【技术实现步骤摘要】
燃气火焰摆动燃烧器和用于脱硝系统的直燃式加热装置
[0001]本技术涉及烟气脱硝
，尤其涉及一种燃气火焰摆动燃烧器和用于脱硝系统的直燃式加热装置。
技术介绍
[0002]大气污染的治理是环境治理的重要组成部分，随着工业发展和生活水平的提高，人们愈来愈注重环境问题和大气环保问题。
[0003]氮氧化物(NOx)是一类主要的大气污染物，是形成酸雨、光化学烟雾以及PM2.5污染的主要因素之一。目前我国工业源NOx排放占NOx排放总量的70％以上，工业烟气中NOx的控制排放技术主要包括燃烧控制技术和燃烧后控制技术。燃烧控制技术包括低氮燃烧技术、再燃烧技术和烟气再循环技术。在燃烧后控制技术中，选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和SCR－SNCR混合技术是主要技术。从经济和技术效益考虑，选择性催化还原是最有效的NOx后控制技术。
[0004]燃煤过程中会产生大量的SO2、NOx等大气污染物，造成严重的大气污染和经济损失。火电、钢铁等行业排放烟气中污染物多种多样，对NOx的排放提出了严格要求。脱硝的目的主要是脱除一氧化氮(NO)及二氧化氮(NO2)。
[0005]烟气中一氧化氮(NO)占氮氧化物(NOx)比例非常高，往往在90％以上。一氧化氮是一种污染性气体，将一氧化氮直接排放到大气后，一氧化氮容易对大气、土壤和水源造成污染，因此工厂在进行烟气排放时，特别是排出的烟气中含有一氧化氮的，需要对烟气进行脱硝处理。其中，现有的烟气脱硝技术主要有干法和湿法两种，与湿法烟气脱硝技术相比，干法烟气脱硝技术的主要优点是：基本投资低，设备及工艺过程简单，脱除NOx的效率也较高，无废水和废弃物处理，不易造成二次污染。
[0006]SCR反应的完成需要使用催化剂。目前应用比较广泛的是运行温度处于320～450℃的中温催化剂，因此催化还原脱硝的反应温度应控制在320～450℃。当反应温度低于300℃时，在催化剂表面会发生副反应，氨与三氧化硫和水反应生成(NH4)2SO4或NH4SO4减少与NOx的反应，生成物附着在催化剂表面，堵塞催化剂通道和微孔，降低催化剂活性。另外，如反应温度高于催化剂的适用温度，催化剂通道和微孔发生变形，从而使催化剂失活。因此保证合适的反应温度是选择性催化剂还原法正常运行的关键。锅炉低负荷或大气温度低将造成SCR入口温度低于催化剂使用温度。其中SCR脱硝需要300～400℃的温度窗口，NOx在催化剂和NH3的作用下还原为N2，脱硝效率可达90％以上。
[0007]在脱硝工序中需要将烟气加热到预设的温度后方能进行脱硝工序的高效稳定进行，现有技术中对烟气加热往往采用在脱硝烟道下方设置加热源并通过高温气体上升后与烟气混合均匀从而实现加热的目的，而由于脱硝系统管道一般尺寸较长，因而位于混合层下方的高温气体上升过程中不可避免会造成热量损失，同时在高温气体的上升过程中与烟气在轴向上混合长度足够长，但是在径向上却不能保证径向混合面足够大，因而不能保证高温气体与烟气的完全、均匀混合。
[0008]在钢铁、冶金和煤化工行业中，烧结机等设备的排烟温度较低，为了满足后续在SCR设备中的脱硝处理或其它工艺要求，需要对排放的烟气进行加热。烟气加热有多种方式，例如直接增设换热器、设置电加热等通过引来高温热源进行加热，这些方式由于需要额外增加热源，导致运行成本较高。
[0009]此外，由于在钢铁、冶金和煤化工行业的工业设备中，通常会产生大量的高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等燃料气。因此，现有技术中，很多企业会利用这些燃料气，通过在烟道外部设置单独的加热炉，根据加热炉的功率设置一个或多个高炉煤气或焦炉煤气燃烧器，燃烧器内的燃料气进行燃烧后产生高温烟气，高温烟气通过支路送入烟道内并与烟道内的原始烟气混合，实现对原始烟气的加热。上述方法由于需要在烟道外部单独设置加热炉，一方面投资成本较高，另一方面，燃料气燃烧后的高温烟气与烟道内的原始烟气混合后，会导致烟道内烟气总量急剧增加，从而对烟气系统造成较大的影响，还会导致现有的引风机出力不足的问题。
[0010]目前，钢铁行业环保形势日趋严峻，钢铁企业要分步开展超低排放改造。现已实施低排改造的钢铁厂应用最多的技术是采用建设一套SCR脱硝装置，然后利用其钢铁厂自有的高炉煤气燃烧来对烟气进行加热，从而达到脱硝入口烟温要求。
[0011]高炉煤气由于其热值低，不易着火，一般采用单独敷设浇注料的绝热点火风道，先采用天然气或者轻油枪等点火，将点火风道内温度升起后再通入高炉煤气进行燃烧，最后将燃烧后的高温烟气混入脱硝烟道中，对脱硝烟气进行加热。高炉煤气虽然热值低，但由于其在绝热烟道中进行燃烧，其产生的高温烟气温度可达1200～1400℃，且在点火过程中，如采用天然气或者油枪点火，燃烧温度会更高，可达到1500～1700℃，而普通的耐火浇注料使用温度是1300℃左右，因此容易造成点火风道浇注料的脱落，然后风筒钢板受高温变形，寿命缩短；如使用性能更好的耐火浇注料如氧化铝空心球浇注料，则会因其价格昂贵，造成制造成本大幅增加；此外，还有现有技术中采用大的过剩空气系数来使燃烧烟温降低，但这种方式会大量增加额外所需空气进行加热，从而导致需要增加更多的燃气，致使经济性变差。
[0012]钢铁厂烧结机出来的烟气需要经过脱硝处理，传统的脱硝项目加热烟气都是通过加热炉加热。最新的技术是在烟道内直接加热烟气的方式，这种方式不仅能节约烟气量，还能大大节约工程成本和厂内用地。烟道直燃式燃烧器也存在一定的技术难题：
[0013]1、烟道内负压较大，燃烧器不易稳定燃烧；
[0014]2、直接与火焰接触的烟气升温高，而离火焰远的烟气升温低，故烟气温度不均匀；
[0015]3、烟气对火焰的冲刷容易导致火焰的熄灭；
[0016]4、可燃气的着火点高，惰性气体含量高，不易稳定燃烧；
[0017]5、进气时产生较大的噪音。
[0018]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种燃气火焰摆动燃烧器和用于脱硝系统的直燃式加热装置，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
[0019]本技术的目的在于提供一种燃气火焰摆动燃烧器和用于脱硝系统的直燃式加热装置，本技术能通过第一摆动叶片结构和第二摆动叶片结构的摆动，实现动态在线实时调节火焰喷射角度的功能，促进高温燃烧的烟气与脱硝烟道内的气体进行快速换热
的工艺要求，精确控制混合烟气的温度，实现高效烟气脱硝反应，实现烟气的超低排放。
[0020]本技术的目的是这样实现的，一种燃气火焰摆动燃烧器，包括燃烧器本体结构、第一摆动驱动结构和第二摆动驱动结构，所述燃烧器本体结构包括稳燃烟道，所述稳燃烟道内沿轴向间隔且能摆动改变火焰喷射角度的第一摆动叶片结构和第二摆动叶片结构，所述第一摆动驱动结构能驱动所述第一摆动叶片结构摆动，所述第二摆动驱动结构能驱动所述第二摆动叶片结构摆动。
[0021]在本技术的一较佳实施方式中，所述第一摆动叶片结构包括多个平行间隔且能本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃气火焰摆动燃烧器，其特征在于，包括燃烧器本体结构、第一摆动驱动结构和第二摆动驱动结构，所述燃烧器本体结构包括稳燃烟道，所述稳燃烟道内沿轴向间隔且能摆动改变火焰喷射角度的第一摆动叶片结构和第二摆动叶片结构，所述第一摆动驱动结构能驱动所述第一摆动叶片结构摆动，所述第二摆动驱动结构能驱动所述第二摆动叶片结构摆动。2.如权利要求1所述的燃气火焰摆动燃烧器，其特征在于，所述第一摆动叶片结构包括多个平行间隔且能同步摆动的第一叶片，各第一叶片上均沿其长度方向设有第一转动中心轴，所述第一摆动驱动结构能驱动各所述第一叶片绕其第一转动中心轴摆动；所述第二摆动叶片结构包括多个平行间隔且能同步摆动的第二叶片，各第二叶片上均沿其长度方向设有第二转动中心轴，所述第二摆动驱动结构能驱动各所述第二叶片绕其第二转动中心轴摆动；所述第一转动中心轴和所述第二转动中心轴呈第一夹角设置。3.如权利要求2所述的燃气火焰摆动燃烧器，其特征在于，设定一第一叶片为第一主动叶片，设定其他的第一叶片为第一从动叶片，所述第一摆动叶片结构包括第一主动转轴和第一从动转轴，所述第一主动转轴与所述第一主动叶片的第一端连接，所述第一从动转轴与所述第一主动叶片的第二端连接，所述第一摆动驱动结构能驱动所述第一主动转轴带动所述第一主动叶片转动；所述第一主动转轴和所述第一从动转轴均与所述第一转动中心轴同轴设置；各第一从动叶片的第一端和第二端分别通过第一连接轴铰接于稳燃烟道的侧壁上；各所述第一连接轴均与所述第一转动中心轴平行设置；所述第一主动叶片通过第一紧固组件与各第一从动叶片连接。4.如权利要求3所述的燃气火焰摆动燃烧器，其特征在于，所述第一摆动驱动结构包括第一固定底座、第一伸缩缸和第一摆动连杆，所述第一固定底座的第一端固定连接于稳燃烟道上，所述第一固定底座的第二端转动连接所述第一伸缩缸的第一端，所述第一伸缩缸的第二端铰接所述第一摆动连杆的第一端，所述第一摆动连杆的第二端连接所述第一主动转轴，所述第一摆动连杆用于带动所述第一主动转轴绕其中心轴转动。5.如权利要求2所述的燃气火焰摆动燃烧器，其特征在于，设定一第二叶片为第二主动叶片，设定其他的第二叶片为第二从动叶片，所述第二摆动叶片结构包括第二主动转轴和第二从动转轴，所述第二主动转轴与所述第二主动叶片的第一端连接，所述第二从动转轴与所述第二主动叶片的第二端连接，所述第二摆动驱动结构能驱动所述第二主动转轴带动所述第二主动叶片转动；...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿明山，朱加海，芦良，任乐，王建华，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。