一种蓄热式焚烧装置的制作方法

专利查询2022-5-16  162



1.本实用新型涉及工业废气处理技术领域,特别地,涉及一种蓄热式焚烧装置。


背景技术:

2.由于人类快速的发展以及生活水平的提高,现在社会的环境污染问题层出不穷,遍及各个方面。以大气污染为例,人类生活的大气圈存在着危机人类健康的污染物。其中包括颗粒物、悬浮物、和挥发性有机物(vocs)。其中挥发性有机物(vocs)是形成光化学烟雾和雾霾烟雾的前体,并且大多数vocs具有毒性和致癌性,因为它们对人类的肝,肾,脑和神经系统具有高度有害的作用。
3.vocs主要来源于工业生产。现如今工业上对于大气中排放的污染物的处理方法有:吸收法、吸附法、冷凝法、燃烧法、生物法及膜分离法、低温等离子体法、光催化氧化法、催化焚烧法等。其中工业中关于vocs废气常用方法有吸收法、吸附法、冷凝法、蓄热式焚烧法等。根据废气中污染物的物化性质决定选择不同的处理工艺,针对多种复杂的vocs成分采用蓄热式焚烧法。蓄热式焚烧法可以将多种挥发性有机物转化为co2和h2o。能够保证出口的气体达标排放。
4.现有技术中,蓄热式焚烧炉主要是塔式和筒式焚烧炉。关于塔式焚烧炉中三室蓄热式焚烧炉最为常用。塔式蓄热式焚烧炉的基本原理将有机废气经过第一个蓄热室加热,加热后的废气进行炉膛进行燃烧分解,分解为小分子物质。分解后物质进入第二个蓄热室,将热量传递给蓄热体,降温后排放。第三个蓄热室进行吹扫,将残留在蓄热体上的残留未处理废气被净化后的气体反吹回炉膛进行焚烧处理。如此循环进行。保证既节能又能有效的降解废气。
5.然而,现有的蓄热式焚烧炉在实际的应用中还是存在能源消耗过多的问题,实际的天然气消耗量远远高于理论的天然气消耗量。主要是因为在实际监测控制中温度控制是根据平均温度来进行作为判断温度是否增减的依据,该方法存在一定漏洞。导致燃料多余消耗。直接影响了环保的节能理念以及大大提高了企业的运行成本。
6.目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道,也尚未收集到国内外类似的资料。


技术实现要素:

7.针对现有技术中存在的上述不足,本实用新型提供了一种蓄热式焚烧装置,该装置用于实现蓄热式焚烧炉炉膛温度的精准监测与控制,进而减少染料的消耗,做到更好的节能环保。
8.本实用新型提供的蓄热式焚烧装置,包括:蓄热式焚烧炉以及分别与蓄热式焚烧炉相连接的废气管路、干净空气管路、排气管路和加热组件;其中:
9.所述蓄热式焚烧炉包括炉膛以及位于炉膛下方且依次排列设置的多个蓄热室,其中每一个蓄热室均包括蓄热体以及设置于蓄热体上下两侧的蓄热部分温度控制器;所述每
一个蓄热室均设置有进气口、出气口以及吹扫口;所述废气管路通过进口阀与所述进气口连接;所述干净空气管路通过吹扫阀与所述吹扫口连接;所述排气管路通过出口阀与所述出气口连接;
10.所述加热组件包括燃烧器以及与燃烧器联控的加热部分温度控制器;所述燃烧器的喷嘴部分以及所述加热部分温度控制器分别设置于炉膛内部。
11.优选地,所述废气管路上由入口端向进口阀依次设置有废气进口阀、系统风机以及阻火器。
12.优选地,所述干净空气管路上设置有吹扫风机。
13.优选地,所述排气管路的一端设置有排气筒,所述排气管路的另一端通过所述出口阀与蓄热室连通。
14.优选地,所述蓄热部分温度控制器设有报警部件。
15.优选地,所述蓄热室为三个,分别为第一蓄热室、第二蓄热室和第三蓄热室;每一个所述蓄热室的蓄热部分温度控制器均包括上温度控制器和下温度控制器;则:
16.所述第一蓄热室包括从上到下依次设置的第一上温度控制器、第一蓄热体和第一下温度控制器;
17.所述第二蓄热室包括从上到下依次设置的第二上温度控制器、第二蓄热体和第二下温度控制器;
18.所述第三蓄热室包括从上到下依次设置的第三上温度控制器、第三蓄热体和第三下温度控制器。
19.优选地,所述加热部分温度控制器包括第一炉膛内温度控制器和第二炉膛内温度控制器;所述燃烧器设置于蓄热式焚烧炉的顶部中心位置,所述第一炉膛内温度控制器和第二炉膛内温度控制器分别设置于燃烧器喷嘴部分的左右两侧。
20.优选地,所述加热组件还包括与燃烧器相连接的燃料输送管路。
21.优选地,所述燃料输送管路上由入口端向燃烧器依次设置有助燃风机和比例调节阀。
22.优选地,所述进气口、出气口以及吹扫口分别设置于蓄热室的底端。
23.与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益结果:
24.本实用新型提供的蓄热式焚烧装置,在蓄热式焚烧炉运行过程中,通过实时监测炉膛内温度,通过炉膛内温度实时控制燃烧器的燃烧温度,进而更加精准的控制炉膛内的温度,减少染料的消耗,做到更好的节能环保。
附图说明
25.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
26.图1为本实用新型实施例所提供的蓄热式焚烧装置结构示意图。
27.图中:1.炉体,2.蓄热室a,3.蓄热室b,4.蓄热室c,5.炉膛,6.燃烧器,7.喷嘴,8.比例调节阀,9.助燃风机,10.温度控制器t1,11.温度控制器t2,12.温度控制器a1,13.温度控制器a2,14.温度控制器b1,15.温度控制器b2,16.温度控制器c1,17.温度控制器c2,18.系统风机,19.阻火器,20.进口阀a,21.吹扫阀a,22.出口阀a,23.进口阀b,24.吹扫阀b,25.出
口阀b,26.进口阀c,27.吹扫阀c,28.出口阀c,29.吹扫风机,30.排气筒,31.废气进口阀,32.有机废气,33.吹扫空气,34.燃料气体。
具体实施方式
28.下面对本实用新型的实施例作详细说明:本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。
29.图1为本实用新型一实施例提供的蓄热式焚烧装置结构示意图。
30.如图1所示,该实施例提供的蓄热式焚烧装置结构,能够实现蓄热式焚烧炉炉膛温度的精准监测与控制。
31.该装置包括:蓄热式焚烧炉以及分别与蓄热式焚烧炉相连接的废气管路、干净空气管路、排气管路和加热组件;其中:
32.蓄热式焚烧炉包括炉膛以及位于炉膛下方且依次排列设置的多个蓄热室,其中每一个蓄热室均包括蓄热体以及设置于蓄热体上下两侧的蓄热部分温度控制器n;每一个蓄热室均设置有进气口、出气口以及吹扫口;废气管路通过进口阀与进气口连接;干净空气管路通过吹扫阀与吹扫口连接;排气管路通过出口阀与出气口连接;
33.加热组件包括燃烧器以及与燃烧器联控的加热部分温度控制器t;燃烧器的喷嘴部分以及加热部分温度控制器t分别设置于炉膛内部。
34.在该实施例中,作为一优选实施例,废气管路上由入口端向进口阀依次设置有废气进口阀、系统风机以及阻火器。
35.在该实施例中,作为一优选实施例,干净空气管路上设置有吹扫风机。
36.在该实施例中,作为一优选实施例,排气管路的一端设置有排气筒,排气管路的另一端通过出口阀与蓄热室连通。
37.在该实施例中,作为一优选实施例,蓄热部分温度控制器设有报警部件。
38.在该实施例中,作为一优选实施例,加热部分温度控制器内部设有炉膛温度阈值。
39.在该实施例中,作为一优选实施例,蓄热室为三个,分别为第一蓄热室a、第二蓄热室b和第三蓄热室c;每一个蓄热室的蓄热部分温度控制器均包括上温度控制器和下温度控制器;则:
40.第一蓄热室a包括从上到下依次设置的第一上温度控制器a1、第一蓄热体和第一下温度控制器a2;
41.第二蓄热室b包括从上到下依次设置的第二上温度控制器b1、第二蓄热体和第二下温度控制器b2;
42.第三蓄热室c包括从上到下依次设置的第三上温度控制器c1、第三蓄热体和第三下温度控制器c2。
43.在该实施例中,作为一优选实施例,加热部分温度控制器t包括第一炉膛内温度控制器t1和第二炉膛内温度控制器t2;燃烧器设置于蓄热式焚烧炉的顶部中心位置,第一炉膛内温度控制器t1和第二炉膛内温度控制器t2分别设置于燃烧器喷嘴部分的左右两侧。
44.在该实施例中,作为一优选实施例,加热组件还包括与燃烧器相连接的燃料输送
管路。
45.在该实施例中,作为一优选实施例,燃料输送管路上由入口端向燃烧器依次设置有助燃风机和比例调节阀。
46.在该实施例中,作为一优选实施例,进气口、出气口以及吹扫口分别设置于蓄热室的底端。
47.在本实用新型部分实施例中:
48.蓄热室可以为三个,分别为第一蓄热室a、第二蓄热室b、第三蓄热室c;其中:
49.每一个蓄热室均包括蓄热体和蓄热部分温度控制器,蓄热部分温度控制器分布在每个蓄热体的上下两侧。
50.蓄热部分温度控制器分别设有蓄热室温度阈值,当温度控制器采集的蓄热室内温度低于温度阈值时,燃烧器开始加热,当达到阈值后停止加热。
51.进口阀包括:进口阀a、进口阀b、进口阀c,分别与蓄热室a、蓄热室b、蓄热室c对应设置;出口阀包括:出口阀a、出口阀b、出口阀c,分别与蓄热室a、蓄热室b、蓄热室c对应设置;吹扫阀包括:吹扫阀a、吹扫阀b、吹扫阀c,分别与蓄热室a、蓄热室b、蓄热室c对应设置。
52.燃烧器位于炉膛顶部中间位置,燃烧器喷嘴部分的两侧分布着第一炉膛内温度控制器t1和第二炉膛内温度控制器t2。
53.加热组件还包括依次设置于燃料输送管路上的助燃风机和比例调节阀。
54.废气管路上依次设置有废气进口阀、系统风机和阻火器。
55.干净空气管路上设置有吹扫风机。
56.温度控制器t1、温度控制器t2分别设有炉膛温度阈值,当温度控制器t1采集的炉膛温度低于温度阈值时,燃烧器开始加热,达到(等于)温度阈值后停止加热。当温度控制器t2采集的炉膛温度低于温度阈值时,燃烧器开始加热,达到(等于)温度阈值后停止加热。
57.本实用新型实施例所提供的蓄热式焚烧装置,其工作原理为:
58.将温度控制器t与燃烧器联控,温度控制器t用于采集炉膛内部温度,并根据温度控制器t内部设置的温度阈值,当采集的炉膛内部温度低于温度阈值时,控制燃烧器启动燃烧,当采集的炉膛内部温度达到(等于)温度阈值时,控制燃烧器停止燃烧。
59.例如,当蓄热室采用三个时,温度控制器t包括温度控制器t1和温度控制器t2。燃烧器与温度控制器t1和温度控制器t2联控,当有机废气从a蓄热室进入,从b蓄热室排出时,温度控制器t1控制燃烧器的运行;当有机废气从b蓄热室进入,从c蓄热室排出时,温度控制器t2控制燃烧器的运行;当有机废气从c蓄热室进入,从a蓄热室排出时,温度控制器t1控制燃烧器的运行;当有机废气从a蓄热室进入,从c蓄热室排出时,温度控制器t2控制燃烧器的运行;当有机废气从b蓄热室进入,从a蓄热室排出时,温度控制器t1控制燃烧器的运行;当有机废气从c蓄热室进入,从b蓄热室排出时,温度控制器t2控制燃烧器的运行。
60.其具体工作过程为:
61.有机废气在系统风机的作用下从进口阀a进入蓄热室a,加热后的气体进入炉膛进行燃烧分解,此时通过温度控制器t1来调节燃烧器的运行,当温度控制器t1的温度低于设定温度阈值时,燃烧器进行加热,使得有机废气在指定的温度下进行分解,当温度控制器t1温度达到设定温度阈值时,燃烧器停止加热,分解后的废气经过蓄热室b,从出口阀b通过管道进入排气筒达标排放,此时吹扫阀c打开,干净空气在吹扫风机的作用下通过管道进去蓄
热室c进行吹扫。
62.有机废气在系统风机的作用下从进口阀b进入蓄热室b,加热后的气体进入炉膛进行燃烧分解,此时通过温度控制器t2来调节燃烧器的运行,当温度控制器t2的温度低于设定温度阈值时,燃烧器进行加热,使得有机废气在指定的温度下进行分解,当温度控制器t2温度达到设定温度阈值时,燃烧器停止加热,分解后的废气经过蓄热室c,从出口阀c通过管道进入排气筒达标排放,此时吹扫阀a打开,干净空气在吹扫风机的作用下通过管道进去蓄热室a进行吹扫。
63.有机废气在系统风机的作用下从进口阀c进入蓄热室c,加热后的气体进入炉膛进行燃烧分解,此时通过温度控制器t1来调节燃烧器的运行,当温度控制器t1的温度低于设定温度阈值时,燃烧器进行加热,使得有机废气在指定的温度下进行分解,当温度控制器t1温度达到设定温度阈值时,燃烧器停止加热,分解后的废气经过蓄热室a,从出口阀a通过管道进入排气筒达标排放,此时吹扫阀b打开,干净空气在吹扫风机的作用下通过管道进去蓄热室b进行吹扫。
64.有机废气在系统风机的作用下从进口阀a进入蓄热室a,加热后的气体进入炉膛进行燃烧分解,此时通过温度控制器t2来调节燃烧器的运行,当温度控制器t2的温度低于设定温度阈值时,燃烧器进行加热,使得有机废气在指定的温度下进行分解,当温度控制器t2温度达到设定温度阈值时,燃烧器停止加热,分解后的废气经过蓄热室c,从出口阀c通过管道进入排气筒达标排放,此时吹扫阀b打开,干净空气在吹扫风机的作用下通过管道进去蓄热室b进行吹扫。
65.有机废气在系统风机的作用下从b进口阀进入蓄热室b,加热后的气体进入炉膛进行燃烧分解,此时通过温度控制器t1来调节燃烧器的运行,当温度控制器t1的温度低于设定温度阈值时,燃烧器进行加热,使得有机废气在指定的温度下进行分解,当温度控制器t1温度达到设定温度阈值时,燃烧器停止加热,分解后的废气经过蓄热室a,从出口阀a通过管道进入排气筒达标排放,此时吹扫阀c打开,干净空气在吹扫风机的作用下通过管道进去蓄热室c进行吹扫。
66.有机废气在系统风机的作用下从进口阀c进入蓄热室c,加热后的气体进入炉膛进行燃烧分解,此时通过温度控制器t2来调节燃烧器的运行,当温度控制器t2的温度低于设定温度阈值时,燃烧器进行加热,使得有机废气在指定的温度下进行分解,当温度控制器t2温度达到设定温度阈值时,燃烧器停止加热,分解后的废气经过蓄热室b,从出口阀b通过管道进入排气筒达标排放,此时吹扫阀a打开,干净空气在吹扫风机的作用下通过管道进去蓄热室a进行吹扫。
67.蓄热部分温度控制器分别监控第一蓄热室a、第二蓄热室b、第三蓄热室c温度,并在温度异常时报警,进而可以提示蓄热室可能发生的堵塞、沟流、阀门漏气等情况。
68.对于其他数量的蓄热室设置,其工作原理及工作过程与上述原理及过程相似,此处不再赘述。
69.下面结合附图对本实用新型实施例提供的蓄热式焚烧装置的结构及其工作过程进一步详细描述。
70.如图1所示,图中给出了蓄热式焚烧装置的结构示意图,蓄热式焚烧装置包括:蓄热式焚烧炉、废气管路、干净空气管路、排气管路和加热组件;其中,蓄热式焚烧炉包括炉体
1、进口阀、出口阀以及吹扫阀;炉体1包括:炉膛5以及依次设置的多个蓄热室;其中每一个蓄热室包括蓄热体以及设置于蓄热体上下两端的蓄热部分温度控制器,且每一个蓄热室均与其对应的进口阀、出口阀和吹扫阀连接;废气管路上由入口端向进口阀依次设置有废气进口阀、系统风机以及阻火器;干净空气管路上设置有吹扫风机;排气管路的一端设置有排气筒,排气管路的另一端通过出口阀与蓄热室连通;加热组件包括燃烧器以及与燃烧器联控的加热部分温度控制器,加热组件还包括与燃烧器相连接的燃料输送管路;述燃料输送管路上由入口端向燃烧器依次设置有助燃风机和比例调节阀。
71.进一步地:
72.有机废气32通过废气进口阀31,在系统风机18作用下通过管道经过阻火器19,打开进口阀a20,进入蓄热室a2内进行预热,预热后的废气进入炉膛5进行高温分解,分解后的气体经过蓄热室b3降温处理,将热量传递给蓄热室b3中的蓄热体中,此时出口阀b25打开,废气经过处理后通过管道进入排气筒30达标排放。
73.蓄热室主要包括:依次设置的第一蓄热室a2、第二蓄热室b3、第三蓄热室c4,加热组件包括:燃烧器6及其喷嘴7、比例调节阀8、助燃风机9。第一蓄热室a2、第二蓄热室b3、第三蓄热室c4的上下两侧分别设置有温度控制器a112、温度控制器a213、温度控制器b114、温度控制器b215、温度控制器c116、温度控制器c217。燃烧器6位于炉体顶部中间位置,燃烧器6的喷嘴7两侧分布着温度控制器t110、温度控制器t211,进一步地,燃烧器6的喷嘴7左侧为温度控制器t110、燃烧器6的喷嘴7右侧为温度控制器t211。进口阀包括进口阀a20、进口阀b23、进口阀c26,分别与第一蓄热室a2、第二蓄热室b3、第三蓄热室c4对应连接,出口阀包括出口阀a22、出口阀b25、出口阀c28,分别与第一蓄热室a2、第二蓄热室b3、第三蓄热室c4对应连接,吹扫阀包括吹扫阀a21、吹扫阀b24、吹扫阀c27,分别与第一蓄热室a2、第二蓄热室b3、第三蓄热室c4对应连接。系统风机18位于蓄热式焚烧炉前端的废气管道上,吹扫风机29位于蓄热式焚烧炉后端的干净空气管道上,助燃风机9位于燃料输送管道上,出口阀a22、出口阀b25、出口阀c28分别通过管道与排气筒相连。
74.蓄热式焚烧炉中,蓄热室a2、蓄热室b3、蓄热室c4是依次排列。
75.燃烧器6与两侧温度控制器t110、温度控制器t211联控,当有机废气从蓄热体a2进入,从蓄热体b3排出时,温度控制器t1 10控制燃烧器的运行;当有机废气从蓄热体b3进入,从蓄热体c4排出时,温度控制器t211控制燃烧器6的运行;当有机废气从蓄热体c4进入,从蓄热体a2排出时,温度控制器t110控制燃烧器6的运行;当有机废气从蓄热体a2进入,从蓄热体c4排出时,温度控制器t211控制燃烧器6的运行;当有机废气从蓄热体b3进入,从蓄热体a2排出时,温度控制器t110控制燃烧器6的运行;当有机废气从蓄热体c4进入,从蓄热体b3排出时,温度控制器t211控制燃烧器6的运行。
76.温度控制器t110和温度控制器t211分别设有炉膛温度阈值,当温度控制器t110采集到的炉膛温度低于设定温度阈值时,燃烧器6开始加热,达到设定温度阈值后停止加热。当温度控制器t211采集到的炉膛温度低于设定温度阈值时,燃烧器6开始加热,达到设定温度阈值后停止加热。
77.蓄热室中的温度控制器a112、蓄热体a2、温度控制器a213按照从上到下的顺序依次排列,温度控制器b114、蓄热体b3、温度控制器b215按照从上到下的顺序依次排列,温度控制器c116、蓄热体c4和温度控制器c217按照从上到下的顺序依次排列,温度控制器用于
实时获取蓄热室的温度,并在温度异常时报警,进而提示蓄热室可能发生的堵塞、沟流、阀门漏气等情况。
78.在本实用新型部分实施例中,蓄热部分温度控制器中的上温度控制器获取蓄热室中的上层温度,蓄热部分温度控制器中的下温度控制器获取蓄热室中的下层温度;进一步地,通过设置温度阈值,例如上层温度的正常温度范围可以为680~760℃,下层温度的正常温度范围在0~150℃,当蓄热室内温度不满足设置的温度阈值时,输出报警。
79.进口阀a20、进口阀b23、进口阀c26通过管道分别与蓄热室a2、蓄热室b3、蓄热室c4底部的进气口相连。
80.吹扫风机29通过吹扫管道与蓄热式焚烧炉连接,通过吹扫阀a21、吹扫阀b24、吹扫阀c27分别控制第一蓄热室a2、第二蓄热室b3、第三蓄热室c4的吹扫风的切换。
81.本实用新型上述实施例所提供的蓄热式焚烧装置,该装置能够实现蓄热式焚烧炉炉膛温度精准监测与控制。其监测与控制过程为:燃烧器由温度控制器t1和温度控制器t2控制,通过采集炉膛内温度控制燃烧器燃烧。当温度控制器t1采集到的炉膛温度低于设定温度阈值时,控制燃烧器开始加热,达到设定温度阈值后停止加热。当温度控制器t2采集到的炉膛温度低于设定温度阈值时,燃烧器开始加热,达到设定温度阈值控制燃烧器停止加热。有机废气从蓄热室的蓄热室a进入,从蓄热室b排出时,温度控制器t1控制燃烧器的运行;当有机废气从蓄热室b进入,从蓄热室c排出时,温度控制器t2控制燃烧器的运行;当有机废气从蓄热室c进入,从蓄热室a排出时,温度控制器t1控制燃烧器的运行;当有机废气从蓄热室a进入,从蓄热体c排出时,温度控制器t2控制燃烧器的运行;当有机废气从蓄热室b进入,从蓄热室a排出时,温度控制器t1控制燃烧器的运行;当有机废气从蓄热室c进入,从蓄热室b排出时,温度控制器t2控制燃烧器的运行。本实用新型上述实施例所提供的蓄热式焚烧装置,在蓄热式焚烧炉运行过程中实时监测控制燃烧温度,能够更加精准的控制炉膛内的温度,减少染料的消耗,做到更好的节能环保。
82.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型的简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
83.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本实用新型并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本实用新型的实质内容。

最新回复(0)