一种用于燃油燃气系统小孔径脱硝催化剂的煅烧设备的制作方法

1.本技术涉及环保催化剂生产技术领域。尤其是涉及一种用于燃油燃气系统小孔径脱硝催化剂的煅烧设备。


背景技术：

2.随着我国最新氮氧化物排放标准的实施，对工业锅炉排放尾气中nox含量控制更加严格，燃油燃气系统锅炉nox排放亦被列为监管之内。根据国家最新发布的nox排放标准，新建燃油燃气系统锅炉nox排放要求在200mg以下，部分地区出台的地方标准更为严格（30mg以下）。
3.随着近年来资源结构的变化，环境污染状况严重，燃油、燃气系统锅炉凭借着较高的燃热效率、投资性价比、环保效益等天然优势，正逐步取代燃煤锅炉，成为市场的新兴主力。由于燃油燃气系统锅炉烟气相对洁净，粉尘、硫含量较少，烟气流通量较大，普通规格催化剂的脱硝装置难以达到烟气排放标准。目前常采用增大催化剂的体积量或使用小孔径高比表面的脱硝催化剂，而随意增大催化剂体积量在实际工程应用中比较困难，故采用小孔径高比表面脱硝催化剂对燃油燃气锅炉烟气进行处理是最佳方法之一。
4.由于小孔径高比表面脱硝催化剂的孔径很小，内壁极薄，体积密度很大，如果采用常规催化剂的煅烧设备进行煅烧，催化剂中部分有机物不能完全碳化分解，造成催化剂中心出现“黑心”现象。此外，在煅烧过程中，有机物的燃烧极易造成产品内外温差较大，导致产品内部出现裂纹，对催化剂的强度、物理指标有很大缺陷。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例提供一种用于燃油燃气系统小孔径脱硝催化剂的煅烧设备，能够解决小孔径催化剂煅烧时的“黑心”问题，提高产品的合格率。
6.本技术实施例提供一种用于燃油燃气系统小孔径脱硝催化剂的煅烧设备，包括炉窑本体、传动系统、加热系统、进气系统以及排气系统；
7.其中，所述传动系统贯穿所述炉窑本体的两端，所述传动系统用于将催化剂传送至所述炉窑本体内部；所述加热系统设置在所述炉窑本体内部，所述加热系统用于对所述炉窑本体内部进行加热以使催化剂中的有机物燃烧分解；所述进气系统用于向所述炉窑本体内部输送气体，所述排气系统用于将所述炉窑本体内部的气体排出。
8.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述传动系统包括设置在所述炉窑本体两端的传动辊、绕设在所述传动辊上的传送网带以及驱动所述传动辊转动的驱动电机。
9.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述加热系统包括设置在所述炉窑本体竖直侧壁上的电加热器以及与所述电加热器电连接的控制加热模块。
10.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述进气系统包括进气主管道、多个与所述进气主管道相连通的进气分管道以及与所述进气主管道的一端相连的进气风机；
11.多个所述进气分管道沿所述进气主管道的长度方向间隔分布，多个所述进气分管
道远离所述进气主管道的一端与所述炉窑本体的内部相连通。
12.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述排气系统包括排气主管道、多个与所述排气主管道相连通的排气分管道以及与所述排气主管道的一端相连的排气风机；
13.多个所述排气分管道沿所述排气主管道的长度方向间隔分布，多个所述排气分管道远离所述排气主管道的一端与所述炉窑本体的内部相连通。
14.根据本技术实施例的一种具体实现方式，在多个所述进气分管道上分别安装有加热装置。
15.根据本技术实施例的一种具体实现方式，还包括增氧系统。
16.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述增氧系统包括设置在多个所述进气分管道上的富氧源。
17.根据本技术实施例的一种具体实现方式，在所述进气分管道远离所述进气主管道的一端设置有热风旋转装置。
18.根据本技术实施例的一种具体实现方式，所述热风旋转装置包括与所述进气分管道的一端相连的连接管、转动设置在所述连接管远离所述进气分管道一端的缓冲导流罩以及与所述缓冲导流罩的下端相连的第一缓冲导流板和第二缓冲导流板，所述第一缓冲导流板和所述第二缓冲导流板与所述连接管相连通；
19.所述连接管包括水平设置的第一连接管以及竖直设置的第二连接管，所述第一连接管的一端与所述进气分管道的端部相连通，所述第二连接管的顶端与所述第一连接管远离所述进气分管道的一端相连，所述第二连接管为螺纹管；
20.所述第一缓冲导流板与所述第二缓冲导流板倾斜设置，所述第一缓冲导流板的底端与所述第二缓冲导流板的底端朝向相互远离的方向倾斜设置。
21.与现有技术相比本技术具有以下特点和有益效果：
22.本技术实施例提供的一种用于燃油燃气系统小孔径脱硝催化剂的煅烧设备，通过设置的进气系统，为催化剂在炉窑本体内部燃烧提供更多的氧气，使其燃烧的更加充分，通过在进气系统的进气分管道上设置加热装置，使得进入至炉窑本体内部的空气具有一定的温度，进而提高催化剂的煅烧效率，通过设置的排气系统，进气系统与排气系统形成空气对流，提高催化剂的燃烧充分度，通过设置的增氧系统，进一步的为炉窑本体内部催化剂的燃烧提供充分的氧气，使其燃烧充分，避免催化剂中心出现“黑心”现象的发生，进而提高产品的合格率。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
24.图1为本技术一实施例用于燃油燃气系统小孔径脱硝催化剂的煅烧设备的整体结构示意图；
25.图2为体现加热装置及增氧系统的结构示意图；
26.图3为热风旋转装置的主视图；
27.图4为热风旋转装置的侧视图；
28.图5为热风旋转装置的仰视图；
29.图6为体现挡板的结构示意图；
30.图7为排气系统的结构示意图。
31.图中，1、炉窑本体；2、传动系统；21、传动辊；22、传送网带；3、进气系统；31、进气主管道；32、进气分管道；321、加热装置；322、富氧源；4、排气系统；41、排气主管道；42、排气分管道；43、出气口；5、热风旋转装置；511、第一连接管；512、第二连接管；52、缓冲导流罩；53、第一缓冲导流板；54、第二缓冲导流板；6、挡板。
具体实施方式
32.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
33.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
34.如图1所示，本技术实施例提供一种用于燃油燃气系统小孔径脱硝催化剂的煅烧设备，可以包括炉窑本体1、传动系统2、加热系统、进气系统3以及排气系统4。
35.传动系统2贯穿炉窑本体1的两端，传动系统2用于将催化剂传送至炉窑本体1内部；加热系统设置在炉窑本体1内部，加热系统用于对炉窑本体1内部进行加热以使催化剂中的有机物燃烧分解；进气系统3用于向炉窑本体1内部输送气体，排气系统4用于将炉窑本体1内部的气体排出。
36.在本实施例的一实施方式中，炉窑本体1包括内壳体、外壳体以及设置在内壳体和外壳体之间的保温层。内壳体和外壳体均由耐高温耐腐蚀的钢制材料制作而成。
37.炉窑本体1包括依次设置的低温预热区、一段高温煅烧区、一段阶梯降温区、二段高温煅烧区、二段阶梯降温区。
38.本实施例，通过设置的低温预热区，使得进入至炉窑本体1内部的脱硝催化剂中的有机物缓慢碳化而不发生燃烧，避免有机物突然燃烧引起催化剂内外温差过大，导致催化剂开裂。然后再进行两次的高温煅烧和降温，使催化剂中的有机物完全分解。
39.如图2所示，在本实施例的一实施方式中，传动系统2可以包括设置在炉窑本体1两端的传动辊21、绕设在传动辊上的传送网带22以及驱动传动辊21转动的驱动电机。其中，驱动电机可以采用可调变频电机。可调变频电机具有调速容易、节能、体积小、惯量小、维修容易、耐用等优点。
40.本实施例，将待煅烧的小孔径脱硝催化剂放置在传送网带22的其中一端，驱动电机驱动传送网带22将小孔径脱硝催化剂传送至炉窑本体1内部进行煅烧，通过使用传送网带22的方式对小孔径脱硝催化剂进行运输传送，结构简单操作方便且运输的较为稳定。
41.由于上述传动系统2较为普遍，因此，本实施例中对其详细的结构并未进行赘述，比如在两端的传动辊21之间还需设置若干用于调整传送网带22的张紧度的传动辊21。当然，用于传送小孔径脱硝催化剂的方式有很多，上述传动系统2只是其中一种，在实际传送时，还可根据实际情况进行其他合理的选择，本实施例对此不作具体限定。
42.在本实施例的一实施方式中，加热系统可以包括设置在炉窑本体1竖直侧壁上的
电加热器以及与电加热器电连接的控制加热模块。
43.本实施例，控制加热模块控制电加热器进行加热，以使炉窑本体1内部的小孔径脱硝催化剂中的有机物完全燃烧分解。
44.在本实施例的一实施方式中，进气系统3可以包括进气主管道31、多个与进气主管道31相连通的进气分管道32以及与进气主管道31的一端相连的进气风机，本实施例中的进气风机可以采用可调变频进气风机。
45.多个进气分管道32沿进气主管道31的长度方向间隔分布，多个进气分管道32远离进气主管道31的一端与炉窑本体1的内部相连通。
46.本实施例，通过设置的进气主管道31。进气分管道32以及进气风机，能够向炉窑本体1内部提供更多的氧气，有助于脱硝催化剂中的有机物充分燃烧分解，避免出现“黑心”现象，提高产品的合格率。
47.为了进一步提高脱硝催化剂中有机物的燃烧充分度，如图2所示，在本实施例的一实施方式中，在多个进气分管道32上分别安装有加热装置321。具体的，加热装置321可以为安装在进气分管道32上的电加热器。
48.本实施例，通过在进气分管道32上设置加热装置321，能够根据炉窑本体1内气体的温度值及设定温度值进行自适应调整，以使进入至炉窑本体1内部的气体保持具有一定的温度，有利于催化剂中有机物的燃烧分解。
49.在本实施例的一实施方式中，还可以包括增氧系统。具体的，增氧系统可以包括设置在多个进气分管道32上的富氧源322，本实施例中富氧源可以为氧气袋。
50.本实施例，通过在进气分管道32上设置富氧源322，能够根据炉窑本体1内部的氧含量值及设定氧含量值进行自适应调整，以使脱硝催化机中的有机物充分燃烧分解。
51.如图3所示，在本实施例的一实施方式中，在进气分管道32远离进气主管道31的一端设置有热风旋转装置5。热风旋转装置5分布于炉窑本体1的一段高温煅烧区和二段高温煅烧区。
52.具体的，热风旋转装置5包括与进气分管道32的一端相连的连接管、转动设置在连接管远离进气分管道32一端的缓冲导流罩52以及与缓冲导流罩52的下端相连的第一缓冲导流板53和第二缓冲导流板54，第一缓冲导流板53和第二缓冲导流板54内部中空，第一缓冲导流板53和第二缓冲导流板54与连接管相连通，自进气主管道31进来的气体通过第一缓冲导流板53和第二缓冲导流板54进入至炉窑本体1内部。
53.在本实施例的一实施方式中，连接管可以包括水平设置的第一连接管511以及竖直设置的第二连接管512，第一连接管511的一端与进气分管道32的端部相连通，第二连接管512的顶端与第一连接管511远离进气分管道32的一端相连，第二连接管512为螺纹管。
54.如图4和图5所示，第一缓冲导流板53与第二缓冲导流板54倾斜设置，第一缓冲导流板53的底端与第二缓冲导流板54的底端朝向相互远离的方向倾斜设置。第一缓冲导流板53与第二缓冲导流板54的底部开口与水平面之间具有一定的夹角，夹角的范围为30～60
°
，本实施例中，夹角设置为40
°
。
55.本实施例，当气体从进气主管道31进入至第二连接管512时，由于第二连接管512为具有螺旋状结构的管道，因此，气体在第二连接管512内可形成旋转热风，旋转热风继续流动，进而驱动缓冲导流罩52、第一缓冲导流板53以及第二缓冲导流板54转动，继而起到使
脱硝催化剂中的有机物燃烧分解的更充分的目的。
56.如图6所示，在本实施例的一实施方式中，在炉窑本体1内部且位于热风旋转装置5的两侧竖直设置有挡板6，挡板6与脱硝催化剂之间具有一定的缝隙。
57.本实施例，通过设置的挡板6，气体自热风旋转装置5中进入至炉窑本体1内部时，触碰至挡板6形成涡流，气体可以更加充分的流动至相邻两个脱硝催化机之间的缝隙中，进而从侧面进入至脱硝催化剂内部，提高催化剂中有机物的充分燃烧程度。
58.如图7所示，在本实施例的一实施方式中，排气系统4可以包括排气主管道41、多个与排气主管道41相连通的排气分管道42以及与排气主管道41的一端相连的排气风机，多个排气分管道42沿排气主管道41的长度方向间隔分布，多个排气分管道42远离排气主管道41的一端与炉窑本体1的内部相连通。具体的，在炉窑本体1上开设有出气口43，出气口43设置为漏斗形状，即出气口43的竖直截面为上宽下窄的梯形。炉窑本体1中所开设的出气口43分布于低温预热区、一段阶梯降温区、二段阶梯降温区。
59.在本实施例的一实施方式中，低温预热阶段在煅烧隧道窑炉中，温度曲线为逐渐升温曲线，温度范围为25～200℃，低温预热区采用低氧气氛，氧气浓度为5%，升温速率为20～30℃/h，然后在200℃煅烧5h。
60.一段高温煅烧阶段在窑炉中，首先200～600℃采用弱氧化气氛逐渐升温，升温速率40～200℃/h，氧气浓度为8%～12%，然后在600℃下采用高浓度氧化气氛保温4～8h，氧气浓度为15～21%。
61.一段阶梯降温阶段在煅烧隧道窑炉中，控制冷空气的通风量实现催化剂阶梯降温，降温速率50～100℃/h，降温至200℃，空速为500～2500 m3/h。
62.二段高温煅烧阶段在窑炉中，首先200～800℃采用高浓度氧化气氛逐渐升温，升温速率300～400 ℃/h，氧气浓度为8%～12%，然后在800℃下采用高浓度氧化气氛保温4～8h，氧气浓度为15～21%。
63.二段阶梯降温阶段在煅烧隧道窑炉中，控制冷空气的通风量实现催化剂阶梯降温，首先从800℃降至400℃，降温速率50～100℃/h，最后400℃降温至室温，空速为500～2500 m3/h。
64.在本实施例的一实施方式中，在对排气主管道进行安装固定时，排气主管道还可以套设在进气主管道的外面。需要说明的是，在实际设置时，排气主管道和进气主管道可以分开设置，互不影响，也可以将排气主管道套设在进气主管道的外面，使排出的气体通过进气主管道和排气主管道之间的空间排出，本实施例对此不作具体限定。
65.本技术实施例提供的一种用于燃油燃气系统小孔径脱硝催化剂的煅烧设备，通过将炉窑本体设置为五个区域，使小孔径脱硝催化剂中含有的有机物在200℃之前低氧气氛中碳化而不燃烧，避免了催化剂内外温度差过大，引起产品开裂，然后在200～350℃弱氧化气氛中使得碳化的有机物缓慢燃烧掉，防止催化剂内部短时间内生产大量气体，对催化剂物理强度造成缺陷。通过在进气系统中设置的加热装置、增氧系统以及热风旋转装置，能够更好的调节温度、氧含量、进风方式等影响催化剂中有机物燃烧的因素，在达到脱硝催化剂正常强度、较高活性的前提下，使得催化剂中有机物能完全燃烧分解，提高最终产品的合格率。
66.需要说明的是，在本文中，各个实施例之间描述的方案的侧重点不同，但是各个实
施例又存在某种相互关联的关系，在理解本技术方案时，各个实施例之间可相互参照；另外，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
67.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。