直燃炉烟道烟气加热升温装置的制作方法

1.本实用新型涉及大气环保节能减排技术领域，主要应用于钢铁行业烧结机脱硝装置直燃炉加热烟气系统中，具体涉及一种安装在烧结机scr脱硝入口烟道内，能够控制直燃炉热风在烟道内的均匀扩散分布，促使直燃炉热风与烟气的快速掺混，能够有效的对烟气进行均匀加热升温，提高直燃炉对烟气的加热效率，最终提高整个烧结机脱硝系统的脱硝效率的装置。


背景技术：

2.钢铁行业是我国国民经济的支柱产业，它在为经济发展做出重要贡献的同时，也产生了严重的大气污染问题，钢铁烧结过程排放的烟气中通常含有大量的so2和no
x
等有害物质，是造成酸雨及其他环境问题的主要原因，对人的身体健康构成很大的威胁。2012年6月我国环保部发布了gb28662-2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，规定了严格的污染物排放的标准。
3.选择性催化还原法（scr）技术因其脱硝效率高、运行稳定等优点，已经越来越多的应用与钢铁行业烧结烟气脱硝，考虑钢铁行业中烧结烟气的温度较低，难以达到scr方法的催化剂活性温度，从而影响scr的脱硝效率，因此工程应用中需要采用烟气加热技术对烧结烟气进行加热，使烟气温度达到催化剂最佳活性温度。
4.在scr入口烟道内设置直燃炉对烟气进行升温加热，因其加热效率高、结构简单、占用空间小等优点成为钢铁企业烧结机脱硝烟气加热的主要技术手段之一，但是在设备实际运行过程中因被加热烟气流量远远大于直燃炉热风风量且烧结机脱硝烟道尺寸较燃烧器尺寸巨大等原因，导致直燃炉热风与烟气混合不均匀，从而导致直燃炉对烟气加热效果不理想、直燃炉加热烟气效率低和烟气温度场分布不均匀等问题，从而影响脱硝反应器的脱硝效率。因此，提供一种能实现直燃炉热风与烟气快速均匀掺混和控制直燃炉热风对烟气的均匀加热的装置，以克服现有技术的缺陷，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，提供了一种直燃炉烟道烟气加热升温装置，其结构简单合理可靠，该装置可以实现直燃炉热风在烟道内的均匀扩散，实现直燃炉热风与烟气快速均匀掺混和控制直燃炉热风对烟气的均匀加热，能够有效的提高直燃炉脱硝装置的脱硝效率。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
7.一种直燃炉烟道烟气加热升温装置，安装在烧结机scr脱硝装置入口烟道内，所述直燃炉烟道烟气加热升温装置由直燃炉热风扩散装置与直燃炉热风分配装置组成，所述直燃炉热风分配装置通过直燃炉热风扩散装置与直燃炉燃烧器连接，所述直燃炉热风扩散装置、直燃炉热风分配装置和直燃炉燃烧器同轴布置。
8.所述直燃炉热风扩散装置由圆台型扩张段壳体、热风扩散导流圆环和热风均布板组成，所述圆台型扩张段壳体的上顶面与直燃炉燃烧器出口连接，所述圆台型扩张段壳体的上顶面的直径与直燃炉燃烧器出口直径相等，所述圆台型扩张段壳体的下底面与scr脱硝装置入口烟道侧壁面连接，所述圆台型扩张段壳体的下底面直径大于等于直燃炉燃烧器出口直径的2倍，所述圆台型扩张段壳体的高度大于等于直燃炉燃烧器出口直径的2倍，所述热风扩散导流圆环安装在圆台型扩张段壳体上顶面入口位置，所述热风扩散导流圆环与圆台型扩张段壳体同轴布置，所述热风扩散导流圆环数量大于等于3个，所述热风扩散导流圆环沿着圆台型扩张段壳体的轴心由上顶面向下底面方向扩张，所述热风扩散导流圆环的扩张角度与圆台型扩张段壳体的扩张角度相等，所述热风均布板安装在圆台型扩张段壳体下底面出口位置，所述热风均布板的开孔形式为直排圆孔，所述热风均布板的开孔率大于等于40%。
9.所述直燃炉热风分配装置由圆柱形外壳、直燃炉热风分配支管和矩形烟气平衡槽组成，所述圆柱形外壳顶端与圆台型扩张段壳体的底面连接，所述圆柱形外壳的直径与圆台型扩张段壳体的下底面的直径相等，所述圆柱形外壳底端为密封结构，所述圆柱形外壳的长度小于等于scr脱硝装置入口烟道宽度尺寸，所述圆柱形外壳的烟气背风面设置n排直燃炉热风分配支管，所述直燃炉热风分配支管的排数n大于等于5，所述n排直燃炉热风分配支管以圆柱形外壳的轴心为中心呈90
°
至120
°
的扇形均布在圆柱形外壳的烟气背风面，所述任意相邻两排的直燃炉热风分配支管的布置形式为45
°
交错布置，所述任意一排的直燃炉热风分配支管的数量大于等于5，所述任意一排的直燃炉热风分配支管之间的间距相等，所述直燃炉热风分配支管的直径大于等于10mm，所述直燃炉热风分配支管的高度大于等于30mm，所述圆柱形外壳的烟气迎风面设置有矩形烟气平衡槽，所述矩形烟气平衡槽的数量n大于等于5个，所述n个矩形烟气平衡槽以圆柱形外壳的轴心为中心呈90
°
至120
°
的扇形均布在圆柱形外壳的烟气迎风面，所述矩形烟气平衡槽的宽度小于等于二十分之一的圆柱形外壳的直径，所述矩形烟气平衡槽的长度小于圆柱形外壳的长度。
10.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
11.1.结构简单可靠；
12.2.有效控制直燃炉热风在烟道内的均匀扩散；
13.3.实现直燃炉热风与烟气的快速均匀掺混；
14.4.有效提高被加热烟气的温度分布均匀性；
15.5.对烟气流场分布均匀性影响小；
16.6.有效提高烧结机脱硝系统的脱硝效率。
附图说明
17.图1为本实用新型所述的，直燃炉烟道烟气加热升温装置安装位置示意图。
18.图2为本实用新型所述的，直燃炉烟道烟气加热升温装置结构示意图。
19.图3为本实用新型所述的，直燃炉热风扩散装置结构示意图。
20.图4为本实用新型所述的，直燃炉热风分配装置结构示意图。
21.图中：100.烧结机scr脱硝装置入口烟道，200.直燃炉燃烧器，300.直燃炉烟道烟气加热升温装置，310.直燃炉热风扩散装置，311.圆台型扩张段壳体，312.热风扩散导流圆
环，313.热风均布板，320.直燃炉热风分配装置，321.圆柱形外壳，322.直燃炉热风分配支管，323.矩形烟气平衡槽。
具体实施方式
22.下面结合附图和实例对本实用新型作进一步的详细描述：
23.本实用新型所描述的方位术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“水平”、“顶部”等位置关系为基于附图所示的方位的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述而不是指示装置或者设备必须具有的特定方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.本实用新型的目的在于，提供了一种直燃炉烟道烟气加热升温装置，其结构简单合理可靠，该装置可以控制直燃炉热风在烟道内的均匀扩散，实现直燃炉热风与烟气快速均匀掺混和控制直燃炉热风对烟气的均匀加热，能够有效的提高直燃炉脱硝装置的脱硝效率。
25.为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案。
26.如图1和图2所示：一种直燃炉烟道烟气加热升温装置300装在烧结机scr脱硝装置入口烟道100内，所述直燃炉烟道烟气加热升温装置300由直燃炉热风扩散装置310与直燃炉热风分配装置320组成，所述直燃炉热风分配装置320通过直燃炉热风扩散装置310与直燃炉燃烧器200连接，所述直燃炉热风扩散装置310、直燃炉热风分配装置320和直燃炉燃烧器200同轴布置。
27.如图1和图3所示：所述直燃炉热风扩散装置310由圆台型扩张段壳体311、热风扩散导流圆环312和热风均布板313组成，所述圆台型扩张段壳体311的上顶面与直燃炉燃烧器200的出口连接，所述圆台型扩张段壳体311的上顶面的直径与直燃炉燃烧器200出口的直径相等，所述圆台型扩张段壳体311的下底面与scr脱硝装置入口烟道100侧壁面连接，所述圆台型扩张段壳体311的下底面直径大于等于直燃炉燃烧器200的出口的直径的2倍，所述圆台型扩张段壳体311的高度大于等于直燃炉燃烧器200的出口直径的2倍，所述热风扩散导流圆环312安装在圆台型扩张段壳体311上顶面入口位置，所述热风扩散导流圆环312与圆台型扩张段壳体311同轴布置，所述热风扩散导流圆环312的数量大于等于3个，所述热风扩散导流圆环312沿着圆台型扩张段壳体311的轴心由上顶面向下底面方向扩张，所述热风扩散导流圆环312的扩张角度与圆台型扩张段壳体311的扩张角度相等，所述热风均布板313安装在圆台型扩张段壳体311下底面出口位置，所述热风均布板313的开孔形式为直排圆孔，所述热风均布板313的开孔率大于等于40%。
28.如图1、图3和图4所示：所述直燃炉热风分配装置320由圆柱形外壳321、直燃炉热风分配支管322和矩形烟气平衡槽323组成，所述圆柱形外壳321顶端与圆台型扩张段壳体311的底面连接，所述圆柱形外壳321的直径与圆台型扩张段壳体311的下底面的直径相等，所述圆柱形外壳321的底端为密封结构，所述圆柱形外壳321的长度小于等于scr脱硝装置入口烟道100的宽度尺寸，所述圆柱形外壳321的烟气背风面设置n排直燃炉热风分配支管322，所述直燃炉热风分配支管322的排数n大于等于5，所述n排直燃炉热风分配支管322以圆柱形外壳321的轴心为中心呈90
°
至120
°
的扇形均布在圆柱形外壳321的烟气背风面，所述任意相邻两排的直燃炉热风分配支管322的布置形式为45
°
交错布置，所述任意一排的直燃炉热风分配支管322的数量大于等于5，所述任意一排的直燃炉热风分配支管322之间的
间距相等，所述直燃炉热风分配支管322的直径大于等于10mm，所述直燃炉热风分配支管322的高度大于等于30mm，所述圆柱形外壳321的烟气迎风面设置有矩形烟气平衡槽323，所述矩形烟气平衡槽323的数量n大于等于5个，所述n个矩形烟气平衡槽323以圆柱形外壳321的轴心为中心呈90
°
至120
°
的扇形均布在圆柱形外壳321的烟气迎风面，所述矩形烟气平衡槽323的宽度小于等于二十分之一的圆柱形外壳321的直径，所述矩形烟气平衡槽323的长度小于圆柱形外壳321的长度。
29.以上对本实用新型专利的一个实施例进行了详细的说明，但所述内容仅为本发明专利创造的较佳实施例，不能被认定为用于限定本发明专利的实施范围。凡是依本发明专利申请范围所做的任何简单修改、等同变化与改型，均应仍处于本发明专利的专利涵盖范围之内。