本發(fā)明涉及煙氣脫硝設(shè)備，特別涉及一種熱處理車間煙氣中氮氧化物處理設(shè)備及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、熱處理車間在金屬加工過程中扮演著重要的角色，通過如退火、淬火、回火等工藝改善材料的機械性能和物理性質(zhì)。然而，這些高溫處理過程通常會排放出含有氮氧化物（nox）的煙氣，對環(huán)境造成嚴重污染。氮氧化物是一類主要的大氣污染物，能形成煙霧、酸雨和光化學(xué)煙霧，對人體健康和生態(tài)系統(tǒng)造成危害。

2、目前，針對熱處理車間煙氣中氮氧化物的處理，普遍采用的技術(shù)為選擇性催化還原（scr），選擇性催化還原技術(shù)（scr）主要針對煙氣中的氮氧化物的處理工藝，在催化劑的作用下，排氣溫度在300℃至450℃溫度時，向煙氣中噴入還原劑尿素，把煙氣中的nox還原成n2和h2o。催化劑采用蜂窩陶瓷表面涂敷釩基或分子篩構(gòu)型，200-300目結(jié)構(gòu)，空速可以達到15000?h-1，轉(zhuǎn)化率在90%以上。

3、現(xiàn)有的煙氣處理設(shè)備通常都是直接將煙氣匯集到scr催化還原裝置中，處理后向室外排放。這一類煙氣處理設(shè)備在安裝調(diào)試或管道清潔維修時，都需要在車間內(nèi)熱處理爐停機狀態(tài)下進行，實際情況是熱處理爐每一次升溫都要消耗大量的能源，所以通常都是24小時連續(xù)工作，而煙氣處理設(shè)備又是需要定期清潔檢修并調(diào)試穩(wěn)定后才能有效地處理煙氣中的氮氧化物，使其符合排放標(biāo)準。

4、因此，開發(fā)一種經(jīng)濟高效、穩(wěn)定可靠的氮氧化物處理設(shè)備，才能夠真正解決熱處理車間煙氣的治理難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種熱處理車間煙氣中氮氧化物處理設(shè)備及其使用方法，以解決現(xiàn)有的煙氣處理設(shè)備無法在熱處理爐連續(xù)工作的情況下完成設(shè)備清潔維修以及調(diào)試的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種熱處理車間煙氣中氮氧化物處理設(shè)備，包括：

3、總煙管，熱處理車間內(nèi)多臺熱處理爐所產(chǎn)生的煙氣匯集于所述總煙管內(nèi)流動；

4、scr催化還原裝置，所述scr催化還原裝置與所述總煙管之間通過導(dǎo)煙管連通；

5、風(fēng)機，設(shè)置于所述scr催化還原裝置與所述總煙管之間，從而將所述總煙管中的煙氣引入所述scr催化還原裝置中；

6、前擋板閥，安裝于所述scr催化還原裝置與所述總煙管之間的導(dǎo)煙管上，用于控制導(dǎo)煙管中煙氣的通斷；

7、四通換向閥，所述四通換向閥有四個煙管接口，第一煙管接口與所述總煙管連通，第二煙管接口與scr催化還原裝置的后端導(dǎo)煙管連通，第三煙管接口與室外排放管連通，第四煙管接口與室內(nèi)排放管連通；

8、所述四通換向閥至少有兩個檔位，通過切換不同的檔位，實現(xiàn)氮氧化物處理設(shè)備的多種運行模式。

9、優(yōu)選的，所述四通換向閥包括筒型閥體，在所述筒型閥體側(cè)壁設(shè)有四個與所述筒型閥體內(nèi)腔連通的煙管接口，而在所述筒型閥體內(nèi)部設(shè)有換向閥板，所述換向閥板中間通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸與所述筒型閥體轉(zhuǎn)動連接；

10、所述四通換向閥還配置有驅(qū)動氣缸，所述驅(qū)動氣缸的伸縮桿與所述驅(qū)動轉(zhuǎn)軸之間通過曲柄連桿連接，隨著所述驅(qū)動氣缸活塞桿的伸縮，曲柄連桿帶動所述驅(qū)動轉(zhuǎn)軸以及與所述驅(qū)動轉(zhuǎn)軸相連的換向閥板轉(zhuǎn)動，從而切換所述四通換向閥的不同檔位。

11、優(yōu)選的，所述四通換向閥具有兩個檔位，分別為a檔和b檔；

12、所述四通換向閥的其中一個煙管接口始終與scr催化還原裝置的后端導(dǎo)煙管連通，而所述換向閥板在所述驅(qū)動氣缸的作用下旋轉(zhuǎn)90度，在a檔和b檔之間切換，從而連通另外三個煙管接口中的兩個。

13、優(yōu)選的，所述室內(nèi)排放管上設(shè)有后擋板閥，用于控制所述室內(nèi)排放管內(nèi)氣體的通斷。

14、優(yōu)選的，所述后擋板閥包括擋板閥體，所述擋板閥體底部進氣口，側(cè)壁開設(shè)有多個出氣口；而所述擋板閥體內(nèi)的擋板閥閥板在閥板氣缸的作用下上下升降；

15、當(dāng)所述擋板閥閥板下行至下方密封圈處時，實現(xiàn)所述后擋板閥的關(guān)閉；

16、當(dāng)所述擋板閥閥板上行至上方密封圈處時，實現(xiàn)所述后擋板閥的開啟。

17、優(yōu)選的，所述前擋板閥安裝于所述總煙管與所述風(fēng)機之間的導(dǎo)煙管上，用于控制該處導(dǎo)煙管中煙氣的通斷；

18、所述前擋板閥上還開設(shè)有外通道；當(dāng)所述前擋板閥處于打開狀態(tài)時，所述風(fēng)機將所述總煙管中的煙氣引入所述scr催化還原裝置中，當(dāng)所述前擋板閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，所述風(fēng)機通過所述外通道將外部空氣引入所述scr催化還原裝置中。

19、優(yōu)選的，所述scr催化還原裝置包括沿?zé)煔饬鲃臃较蛞来卧O(shè)置的靜態(tài)混合區(qū)、煙氣加熱區(qū)以及scr反應(yīng)區(qū)；

20、所述靜態(tài)混合區(qū)內(nèi)設(shè)有尿素噴頭，用于噴灑作為還原劑尿素與煙氣進行混合；

21、所述煙氣加熱區(qū)內(nèi)沿?zé)煔饬鲃臃较蛞来卧O(shè)置多道加熱管，通過所述加熱管加熱煙氣；

22、所述scr反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有催化劑載體，在scr催化劑的作用下，尿素分解并與氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有效減少煙氣中的有害物質(zhì)。

23、優(yōu)選的，所述scr催化還原裝置與所述風(fēng)機之間通過組合式導(dǎo)煙管連接，所述組合式導(dǎo)煙管包括主導(dǎo)煙管和旁通導(dǎo)煙管，所述主導(dǎo)煙管的管徑大于所述旁通導(dǎo)煙管管徑，且所述主導(dǎo)煙管和所述旁通導(dǎo)煙管兩端分別連通所述scr催化還原裝置與所述風(fēng)機，均能夠?qū)煔鈴乃鲲L(fēng)機處引入所述scr催化還原裝置中；

24、所述主導(dǎo)煙管靠近所述風(fēng)機的一端設(shè)置有第一電動蝶閥，用于控制所述主導(dǎo)煙管內(nèi)煙氣的通斷；

25、所述旁通導(dǎo)煙管靠近所述風(fēng)機的一端設(shè)置有第二電動蝶閥，用于控制所述旁通導(dǎo)煙管內(nèi)煙氣的通斷；

26、當(dāng)所述總煙管內(nèi)的煙氣流量較大時，打開所述第一電動蝶閥，關(guān)閉所述第二電動蝶閥，使得煙氣從所述主導(dǎo)煙管引入所述scr催化還原裝置中；當(dāng)所述總煙管內(nèi)的煙氣流量較小時，關(guān)閉所述第一電動蝶閥，打開所述第二電動蝶閥，使得煙氣從所述旁通導(dǎo)煙管引入所述scr催化還原裝置中，以保證進入所述scr催化還原裝置煙氣的流速。

27、優(yōu)選的，所述主導(dǎo)煙管上安裝有孔板流量計，用于監(jiān)測所述主導(dǎo)煙管內(nèi)煙氣的流量；

28、所述旁通導(dǎo)煙管上安裝有氣體流量計，用于監(jiān)測所述旁通導(dǎo)煙管內(nèi)煙氣的流量；

29、所述主導(dǎo)煙管上安裝有壓力變送器，用于監(jiān)測所述主導(dǎo)煙管內(nèi)煙氣的氣體壓力；

30、所述主導(dǎo)煙管靠近所述scr催化還原裝置的一端設(shè)有氮氧傳感器檢測點，用于檢測煙氣在處理前的氮氧化物含量，并且與所述scr催化還原裝置后端的氮氧傳感器檢測點檢測的煙氣氮氧化物含量對比計算后控制尿素的噴灑量。

31、本發(fā)明還提供了一種熱處理車間煙氣中氮氧化物處理設(shè)備的使用方法，包括如下步驟：

32、步驟a：首先將多臺熱處理爐的煙氣收集管接入總煙管，且總煙管上接出兩路支管，其中一路支管接入前擋板閥，另一路支管接入四通換向閥，通過控制前擋板閥、后擋板閥的通斷以及四通換向閥的檔位切換，實現(xiàn)以下幾種模式；

33、步驟b：正常模式，用于常規(guī)狀態(tài)下的煙氣催化還原處理；

34、步驟b1：在該模式下，前擋板閥處于開啟狀態(tài)，后擋板閥處于關(guān)閉狀態(tài)，四通換向閥切換至b檔；

35、步驟b2：總煙管中的煙氣在風(fēng)機的作用下，經(jīng)前擋板閥以及組合式導(dǎo)煙管后引入scr催化還原裝置后，經(jīng)四通換向閥排放室外；

36、步驟b3：煙氣在進入scr催化還原裝置中時，首先在靜態(tài)混合區(qū)與尿素噴頭噴灑的尿素進行混合，接著在經(jīng)過煙氣加熱區(qū)的多道加熱管進行加熱，然后在scr反應(yīng)區(qū)與催化劑載體中的scr催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將煙氣中的氮氧化物還原成氮氣和水；

37、步驟b4：當(dāng)孔板流量計和壓力變送器監(jiān)測到的煙氣流量與壓力數(shù)值小于額定值時，關(guān)閉第一電動蝶閥的同時開啟第二電動蝶閥，此時煙氣經(jīng)旁通導(dǎo)煙管引入scr催化還原裝置中，以提高進入scr催化還原裝置煙氣的流速；

38、步驟b5：當(dāng)氣體流量計監(jiān)測到的煙氣流量數(shù)值大于額定值時，關(guān)閉第二電動蝶閥的同時開啟第一電動蝶閥，此時煙氣經(jīng)主導(dǎo)煙管引入scr催化還原裝置中，以降低進入scr催化還原裝置煙氣的流速，從而提高催化還原反應(yīng)的效果；

39、步驟c：調(diào)試模式，在熱處理爐不停機的狀態(tài)下進行設(shè)備調(diào)試；

40、步驟c1：在該模式下，前擋板閥處于關(guān)閉狀態(tài)，后擋板閥處于開啟狀態(tài)，四通換向閥切換至a檔；

41、步驟c2：在風(fēng)機的作用下將室內(nèi)的空氣引入scr催化還原裝置中后，經(jīng)四通換向閥以及后擋板閥排放室內(nèi)，而總煙管中的煙氣經(jīng)四通換向閥排放室外；

42、步驟d：超越模式，在熱處理爐不停機的狀態(tài)下，提高室內(nèi)氮氧化物的濃度，以供調(diào)試時檢測scr催化還原裝置的催化還原效果；

43、步驟d1：在該模式下，前擋板閥處于關(guān)閉狀態(tài)，后擋板閥處于開啟狀態(tài)，四通換向閥切換至b檔；

44、步驟d2：在風(fēng)機的作用下將室內(nèi)的空氣引入scr催化還原裝置中后，經(jīng)四通換向閥排放室外，而總煙管中的煙氣經(jīng)四通換向閥以及后擋板閥排放室內(nèi)；

45、步驟e：管排空模式，快速排空管道中的煙氣，對設(shè)備進行維修保養(yǎng)；

46、步驟e1：在該模式下，前擋板閥處于開啟狀態(tài)，后擋板閥處于開啟狀態(tài)，四通換向閥切換至a檔；

47、步驟e2：總煙管中的煙氣一路在風(fēng)機的作用下，經(jīng)前擋板閥以及組合式導(dǎo)煙管后引入scr催化還原裝置后，經(jīng)四通換向閥以及后擋板閥排放室內(nèi)；同時，總煙管中的煙氣另一路經(jīng)四通換向閥排放室外。

48、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

49、1.本發(fā)明在熱處理車間煙氣中氮氧化物處理設(shè)備中增設(shè)前擋板閥、后擋板閥以及四通換向閥，通過前擋板閥、后擋板閥的啟閉以及四通換向閥的檔位切換，能夠?qū)崿F(xiàn)氧化物處理設(shè)備的多種運行模式；

50、2.本發(fā)明還在熱處理車間煙氣中氮氧化物處理設(shè)備中增設(shè)組合式導(dǎo)煙管，當(dāng)總煙管內(nèi)的煙氣流量較大時，煙氣走直徑較大的主導(dǎo)煙管進入scr催化還原裝置，而當(dāng)總煙管內(nèi)的煙氣流量較小時，煙氣走直徑較小的旁通導(dǎo)煙管進入scr催化還原裝置，從而始終保證進入scr催化還原裝置煙氣的流速；

51、3.采用本發(fā)明的熱處理車間煙氣中氮氧化物處理設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)正常、調(diào)試、超越以及管排空四種模式的切換，從而滿足煙氣催化還原處理、熱處理爐不停機的狀態(tài)下進行設(shè)備調(diào)試、提高室內(nèi)氮氧化物的濃度，以供調(diào)試時檢測scr催化還原裝置的催化還原效果以及快速排空管道中的煙氣、對設(shè)備進行維修保養(yǎng)等四種場景下的切換使用。