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CN107218601A - 一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法及系统 - Google Patents

一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法及系统 Download PDF

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CN107218601A
CN107218601A CN201710551367.6A CN201710551367A CN107218601A CN 107218601 A CN107218601 A CN 107218601A CN 201710551367 A CN201710551367 A CN 201710551367A CN 107218601 A CN107218601 A CN 107218601A
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CN
China
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temperature
low
nitrogen
air
ceramic roller
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CN201710551367.6A
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English (en)
Inventor
杨康
徐德龙
苏琦
李辉
赵炜
郑伍魁
吴锋
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Xian University of Architecture and Technology
Original Assignee
Xian University of Architecture and Technology
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L1/00—Passages or apertures for delivering primary air for combustion 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法及系统，包括低氮燃烧器及其配风系统，经过工业现场检测陶瓷辊道窑窑内NOX大多为直燃产生的热力型NOX，本发明安装低氮燃烧器并通过预配风系统降低火焰温度，从而降低热力型NOX产生量，以达到NOX减排的目的。本发明结合陶瓷生产线工艺及NOX生成特点，利用低氮烧嘴进行NOX减排，改造过程简单，无运行费用，是一种新型的陶瓷烟气污染物治理技术。

Description

一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法及系统
技术领域
本发明属于陶瓷生产技术领域，特别涉及一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法及系统。
背景技术
随着我国陶瓷行业的迅猛发展，陶瓷生产过程中所排放的氮氧化物总量越来越大，使陶瓷行业成为继火力发电、汽车尾气、水泥工业之外的又一氮氧化物排放大户了。大量的氮氧化物排放对大气环境质量及地球生态造成重大的不利影响，已经逐步成为陶瓷行业可否持续发展的主要制约因素之一。目前成熟的脱硝工艺有SNCR和SCR两种。
SNCR脱硝技术运行温度窗口为850～1100℃，从炉窑的烧制工艺来看，是可以使用该工艺作为脱硝技术，然而考虑到脱硝技术投运后可能会对陶瓷生产质量有较大的影响。没有企业愿意去尝试，因此，此技术在陶瓷厂目前还没有运行业绩。
SCR技术是在炉窑烟气排出后，使用烟气再加热设备，需要把烟气加热到330℃～380℃，然后进入装置有催化剂的SCR反应器进行脱硝处理，处理后烟气可进行换热后或进行其他工艺处理后在进入原有烟道排出。由于陶瓷窑炉烟气比较纯净，含尘量低，催化剂可以选用孔径较小，比表面积大的蜂窝式催化剂。脱硝还原剂选择与SNCR技术类似。此技术工艺成熟，脱硝效率有保证，但工程量巨大，投资和使用成本均较大。
目前陶瓷辊道窑所用燃料多为发生炉煤气，经过现场测试发生炉煤气中NOx含量较低约为30～50mg/Nm3，而进入陶瓷辊道窑燃烧后NOx含量一度升至300～350mg/Nm3，经分析认为目前陶瓷窑多采用无一次风的直燃方式，火焰温度较高，大量产生燃烧型NOX，导致辊道窑窑内NOX排放较高。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法及系统，具有投资省、改造方便、无运行成本的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法，包括如下步骤：
第一步：在陶瓷辊道窑安装低氮燃烧器；
第二步：通过一次风机配风给低氮燃烧器，且采用分级配风，降低燃烧火焰的温度与氧量供应，使得火焰在还原气氛中燃烧，从而降低NOx的生成；
第三步：通过二次风机在配风系统内与燃烧后气体进行混合喷风，使得气体成为氧化气氛，防止还原气氛对烧成陶瓷的影响；
第四步：通过温度监控系统检测混合后气体温度；
第五步：温度检测系统将所检测温度反馈给DCS系统；
第六步：DCS系统控制配风风机，使系统达到预设温度，保证辊道窑烧成过程。
本发明低氮燃烧器支持多级配风，通过一次风机进行配风，其能够自动调节总风量大小也能够自动调节各级配风比例，实现降低燃烧火焰的温度与氧量供应，使得火焰在还原气氛中燃烧，从而降低NOx的生成量。
温度监控系统对燃烧后气体及二次风混合后气体进行实时检测，并将数据传输给DCS系统，DCS系统接受温度监控系统数据并和预设值进行比较，通过对比结果控制二次配风系统风门大小，以实现温度的实时监控。
本发明一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧系统，包括布置在陶瓷辊道窑的若干低氮燃烧器4，各低氮燃烧器4通过煤气支管和来自煤气站的煤气总管对接，各低氮燃烧器4分别通过一次风支管和一次风总管与一次风机1对接，低氮燃烧器4的燃烧气体出口接混合室7，混合室7接二次风机5。
所述煤气支管上安装有用于控制煤气流量的电动阀门一3，所述一次风支管上安装有用于调节总风量及各级风量比例的电动阀门二2-1和电动阀门三2-2，达到降低燃烧温度形成局部还原气氛最终降低NOx生成量的目的。
所述混合室7的数量与低氮燃烧器4一致，一一对应，各混合室7分别通过分别通过二次风支管和二次风总管与二次风机5对接，各二次风支管上安装有电动阀门6，通过电动阀门6调节风量和燃烧风混合达到系统需求温度。
本发明系统还可包括设置在混合室7后端的用于监控混合风温度的测温系统8，所述测温系统8的监控数据实时反馈至DCS系统9，DCS系统9通过对比预设值对风机和阀门进行调控，实现系统的自动调节。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)改造简便。
2)无运行费用。
3)操作简单。
综上，本发明脱硝效率可达到50％以上，控制简单，投资小，无运行费用。
附图说明
图1为本发明的烟气烟气脱硝工艺流程框图。
图2为本发明的烟气脱硝系统形式一结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧技术的方法，包括如下步骤：
第一步：在陶瓷辊道窑安装低氮燃烧器；
第二步：通过一次风机配风给低氮燃烧器，且采用分级配风，降低燃烧火焰的温度与氧量供应，使得火焰在还原气氛中燃烧，从而降低NOx的生成；
第三步：通过二次风机在配风系统内与燃烧后气体进行混合喷风，使得气体成为氧化气氛，防止还原气氛对烧成陶瓷的影响；
第四步：通过温度监控系统检测混合后气体温度；
第五步：温度检测系统将所检测温度反馈给DCS系统；
第六步：DCS控制配风风机，使系统达到预设温度，保证辊道窑烧成过程。
所安装燃烧器为多级配风的低氮燃烧器，通过一次风机进行配风，其能够自动调节总风量大小也能够自动调节各级配风比例，实现降低燃烧火焰的温度与氧量供应，使得火焰在还原气氛中燃烧，从而降低NOx的生成量。
温度监控系统对燃烧后气体及二次风混合后气体进行实时检测，并将数据传输给DCS系统，DCS系统接受温度监控系统数据并和预设值进行比较，通过对比结果控制二次配风系统风门大小，以实现温度的实时监控。
本发明同时提供了相应的系统，包括如下形式。
如图2所示，为本发明系统的形式之一：
来自煤气站的煤气经管道输送至辊道窑旁，由煤气支管和低氮燃烧器4对接，煤气支管上安装电动阀门一3，用于控制煤气流量；一次风机1通过总管道及一次风支管与低氮燃烧器4对接，一次风支管上安装电动阀门二2-1、电动阀门三2-2，用于调节总风量及各级风量比例，达到降低燃烧温度形成局部还原气氛最终降低NOx生成量的目的。
燃烧后的气体进入混合室7，二次风机5通过总管道和支管道和混合室7对接，支管上设电动阀门四6，用于调节风量和燃烧风混合达到系统需求温度的目的。
混合室后端设置测温系统8，用于混合风温度的监控，并将数据实时反馈给DCS系统9，DCS系统通过对比预设值对风机和阀门进行调控，以实现系统的自动调节。

Claims (7)

1.一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：在陶瓷辊道窑安装低氮燃烧器；
第二步：通过一次风机配风给低氮燃烧器，且采用分级配风，降低燃烧火焰的温度与氧量供应，使得火焰在还原气氛中燃烧，从而降低NOx的生成；
第三步：通过二次风机在配风系统内与燃烧后气体进行混合喷风，使得气体成为氧化气氛，防止还原气氛对烧成陶瓷的影响；
第四步：通过温度监控系统检测混合后气体温度；
第五步：温度检测系统将所检测温度反馈给DCS系统；
第六步：DCS系统控制配风风机，使系统达到预设温度，保证辊道窑烧成过程。
2.根据权利要求1所述用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法，其特征在于，所述低氮燃烧器支持多级配风，通过一次风机进行配风，支持总风量大小调节和各级配风比例调节。
3.根据权利要求1所述用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧方法，其特征在于，所述DCS系统接受温度监控系统数据并和预设值进行比较，通过对比结果控制二次配风系统风门大小。
4.一种用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧系统，其特征在于，包括布置在陶瓷辊道窑的若干低氮燃烧器(4)，各低氮燃烧器(4)通过煤气支管和来自煤气站的煤气总管对接，各低氮燃烧器(4)分别通过一次风支管和一次风总管与一次风机(1)对接，低氮燃烧器(4)的燃烧气体出口接混合室(7)，混合室(7)接二次风机(5)。
5.根据权利要求4所述用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧系统，其特征在于，所述煤气支管上安装有用于控制煤气流量的电动阀门一(3)，所述一次风支管上安装有用于调节总风量及各级风量比例的电动阀门二(2-1)和电动阀门三(2-2)，达到降低燃烧温度形成局部还原气氛最终降低NOx生成量的目的。
6.根据权利要求4所述用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧系统，其特征在于，所述混合室(7)的数量与低氮燃烧器(4)一致，一一对应，各混合室(7)分别通过分别通过二次风支管和二次风总管与二次风机(5)对接，各二次风支管上安装有电动阀门(6)，通过电动阀门(6)调节风量和燃烧风混合达到系统需求温度。
7.根据权利要求4所述用于陶瓷辊道窑的火焰控温低氮燃烧系统，其特征在于，还包括设置在混合室(7)后端的用于监控混合风温度的测温系统(8)，所述测温系统(8)的监控数据实时反馈至DCS系统(9)，DCS系统(9)通过对比预设值对风机和阀门进行调控，实现系统的自动调节。
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