CN103486598A

CN103486598A - 一种旋转蓄热式废气焚烧装置

Info

Publication number: CN103486598A
Application number: CN201310463844.5A
Authority: CN
Inventors: 王奇志
Original assignee: ZHEJIANG HUANTAI ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG HUANTAI ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-01-01

Abstract

本发明提供了一种旋转蓄热式废气焚烧装置，属于环保设备技术领域。它解决了现有废气焚烧炉的圆柱形的焚烧炉把蓄热室分隔成扇形，对蓄热体的安装更换比较困难的问题。本旋转蓄热式废气焚烧装置包括旋转换向阀和具有方形腔体的焚烧炉，焚烧炉的腔体上部为燃烧室，腔体下部设有将腔体下部分隔成九个呈三纵三列形式的方形腔室的隔板，位于中心的方形腔室密封，其余周边八个方形腔室内设有蓄热体且底部设有能支撑蓄热体的格栅从而形成蓄热室，各个蓄热室分别通过连接风管与旋转换向阀的进气区、排气区、吹扫区、盲区相连通。通过将焚烧炉的腔体设置成方形，更容易配合蓄热室，使得蓄热体的制造简单、维护容易。

Description

一种旋转蓄热式废气焚烧装置

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，涉及一种废气焚烧处理装置，特别是一种旋转蓄热式废气焚烧装置。它用在有机废气、剧毒气体、恶臭气体的焚烧处理上，具有热回收效率高、净化效率高、设备安全性高的特点。

背景技术

采用焚烧法处理有机废气、剧毒气体、恶臭气体是一种非常有效的处理手段，其原理是利用高热直接把废气成分中的有害物质氧化分解，如有机物氧化成CO₂和H₂0。为节约焚烧费用，多采用蓄热式焚烧法，如中国专利CN01207962.6公开的一种有机废气蓄热式焚烧炉，其采用两蓄热床交替切换模式运行，完成气体升温、净化、和蓄热的过程。然而，双蓄热床式焚烧炉在蓄热床切换时，预热的蓄热床中的欲处理气体会因为未通过焚化而被排放，因此会产生有周期性未处理气体交叉污染排放的问题。为此，也有人提出三蓄热床焚烧炉，如中国专利CN2003320116750.2公开的一种废气焚烧炉，其采用三蓄热床结构，即在蓄热和预热步骤间多加入一个吹扫气流步骤。然而，三蓄热床焚烧炉虽然解决了双蓄热床切换时产生气体交叉污染排放的问题，但其暴露的需要切换的阀门多、设备体积庞大、制造成本高、控制复杂、操作可靠性低、维修不易等诸多缺点也令人非常不满意。

此外，也有人提出采用旋转换向阀来解决切换阀门多、控制复杂的问题，如申请号为201220268666.1的中国专利公布了一种有机废气蓄热式催化燃烧设备的旋转换向阀。它解决了现有的有机废气蓄热式催化燃烧设备的旋转换向阀结构复杂、易造成气体的交叉污染、耗能大的问题。它包括柱状的阀体、穿设在阀体上的转轴、安装在阀体上的电机以及设置套设在转轴上的转子，阀体上开设有进气口、排气口和扫风口，转子两端部的外侧壁与阀体的内壁之间通过密封件密封；转子的腔体内分隔有相互之间不连通的进气区、排气区、吹扫区和盲区，进气区与进气口相连通，排气区与排气口相连通，吹扫区与扫风口相连通。

通过设置旋转换向阀，可以简化焚烧炉的操作，如中国专利CN200620167491.X公开的一种多室蓄热式有机废气焚烧炉,它包括:蓄热室、燃烧室、换向阀、进气管路和排气管路；其特征是将圆柱形的焚烧炉体分隔为4～12个扇形蓄热室,蓄热室环形布置；蓄热室壳体内衬有绝热保温层；在蓄热室的上方,设有圆柱形的燃烧室；燃烧室壳体内衬有绝热保温层,燃烧室上部中间位置安装燃烧器,通过与燃烧器连接的助燃空气管路和辅助燃料管路为燃烧器输送空气和燃料；各个蓄热室通过旋转换向阀分别与进气管路、吹扫管路和排气管路连接。通过旋转换向阀的旋转，完成蓄热、放热、净化、吹扫的连续进行，处理过程连续稳定，很好地解决了阀门多、控制复杂和交叉污染的问题。然而，这种圆柱形的焚烧炉把蓄热室分隔成扇形，对蓄热体的安装、更换比较困难，且颗粒状的蓄热体对气体的阻力大，风机能耗大，目前也多不采用；若装填蜂窝状的蓄热体，需要把蓄热体制成相同直径的扇形或切割拼凑成扇形，势必造成蓄热体的加工困难或造成蓄热体材料的浪费。

发明内容

为了改进上述现有技术上存在的问题，本发明的目的在于提出一种运行安全性高，净化过程连续稳定，设备加工制作简单、维护容易、阻力小、节能高效的蓄热式废气焚烧装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种旋转蓄热式废气焚烧装置，包括旋转换向阀和具有方形腔体的焚烧炉，所述旋转换向阀具有进气区、排气区、吹扫区和盲区，所述焚烧炉的腔体上部为燃烧室，所述燃烧室上方设有燃烧器，所述腔体下部设有将腔体下部分隔成九个呈三纵三列形式的方形腔室的隔板，位于中心的方形腔室密封，其余周边八个方形腔室内设有蓄热体且底部设有能支撑蓄热体的格栅从而形成蓄热室，各个蓄热室分别通过连接风管与旋转换向阀的进气区、排气区、吹扫区、盲区相连通。

旋转换向阀的转子截面为圆形，内部也是分割成8个区，每个区通过连接风管与焚烧炉中的各蓄热室相连通。待处理的废气由旋转换向阀的进气口送入，另外一股干净的吹扫空气从扫风口送入旋转换向阀，气体分别从旋转换向阀的进气区、吹扫区进入与其相连通的一分部蓄热室中。待处理废气被蓄热室内的蓄热体加热，气体温度升高后进入燃烧室，在燃烧器的加热作用下气体温度上升到760℃以上，气体中的有害物质在高热作用下直接氧化，有机气体直接安全氧化成CO₂和H₂0，在通过并释放出热量，气体温度升高，该高温气体通过另一部分蓄热室，热量被蓄热室内的蓄热体吸收，气体温度降低，蓄热体温度升高，降温后的净化气体通过旋转换向阀的排气区，从排气口排出。通过减速电机带动旋转换向阀的转子转动，气体依次进入各个蓄热室内，各蓄热室依次经过加热、净化、吹扫、蓄热过程，气体净化过程连续，不会引起波动，同时也避免了净化前后的气体交叉污染的问题。本旋转蓄热式废气焚烧装置中用于堆砌蓄热体的方形腔室为规则的长方体，所以蓄热体外形也是与方形腔室相匹配的长方体，制造方形的蓄热体相对比较简单，加工过程中不会造成蓄热体材料的浪费。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述八个蓄热室中一个蓄热室与旋转换向阀的吹扫区连通，一个蓄热室与旋转换向阀的盲区连通，三个蓄热室与旋转换向阀的进气区连通，三个蓄热室与旋转换向阀的排气区连通。每一个区通过连接风管与蓄热室对应连接，每个蓄热室均分为四种工况：进气预热、吹扫、吸热排气、密封，转子的工作为8个阶段一个循环周期，在一个循环周期内各个蓄热室的换向逐步完成。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，在所述蓄热室底部连接有变径接头，变径接头与连接风管相连接，所述盲区和吹扫区位于进气区和排气区之间。四个区按照工况依次排列，进气区、吹扫区、排气区、盲区，一轮后又回到进气区，对蓄热室进行循环作业。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述焚烧炉底部连接有钢结构的支撑平台，所述旋转换向阀还包括固连与焚烧炉底部的减速电机。支撑平台用于支撑焚烧炉，在焚烧炉下端固定有旋转换向阀，减速电机转动带动旋转换向阀的转子转动，以每分钟0.2～0.5转的速度缓慢旋转，从而使旋转换向阀的各个区在各蓄热室之间切换。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述焚烧炉的顶部开设有连通燃烧室的安装孔，燃烧器固定于安装孔中。燃烧器位于焚烧炉顶部，方便与外界的助燃空气管路及辅助燃料管路等连接，为燃烧器安全输送空气和燃料。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体。蜂窝陶瓷蓄热体截面孔主要有正方形和正六边形两种孔结构，且孔道是相互平行的直通道结构。这种结构大大降低了气孔流经的阻力，大幅度提高了蓄热体的单孔体积换热效率。蜂窝陶瓷蓄热体具有孔壁薄、容量大、蓄热量大、占用空间小、使用寿命长、不易渣蚀、粘蚀和高温变形等优点，而且其产品质量规格高，蓄热体之间容易堆砌排放整齐，错位小。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述焚烧炉的内壁覆盖有绝缘保温层。绝缘保温层可以有效隔绝焚烧炉内外的热量交换，防止腔体中热量散失。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述焚烧炉的侧壁设有用于观察燃烧室内工况的观察镜。观察镜方便操作员直接观察燃烧室内的气体燃烧工况及火焰状态。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述焚烧炉的侧壁还设有检修人孔。开启检修人孔，方便检修人员对焚烧炉内的部件进行检查和维修。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述焚烧炉上设有可检测腔体中气体压力的压力传感器。压力传感器可检测炉内压力，确保废气在安全的气压下燃烧，防止发生爆炸。

在上述的旋转蓄热式废气焚烧装置中，所述焚烧炉侧壁设有检测腔体中气体温度的温度传感器。温度传感器用于检测焚烧温度，方便操作者将炉内温度控制在760℃以上，确保废气完全净化。

与现有技术相比，本旋转蓄热式废气焚烧装置保证热量回收率超过95%,燃烧稳定,提高有机化合物的平均热分解率,增加有机废气处理装置的有效性和安全性。此外，在保证节能、净化效率高、净化过程连接、不发生交叉污染的同时，提高了设备的安全性；并且通过将焚烧炉的腔体设置成方形，更容易配合蓄热室，使得蓄热体的制造简单、维护容易，是一种有良好前景的气体净化设备。

附图说明

图1是本旋转蓄热式废气焚烧装置的结构示意图。

图2是图1的A-A向的剖视图。

图3是旋转换向阀转子示意图。

图中，1、旋转换向阀；2、焚烧炉；3、燃烧室；4、燃烧器；5、隔板；6、方形腔室；7、蓄热体；8、变径接头；9、连接风管；10、支撑平台；11、减速电机；12、绝缘保温层；13、观察镜；14、检修人孔；15、压力传感器；16、温度传感器；17、进气区；20、排气区；23、吹扫区；24、盲区；25、蓄热室；33、进气口；34、排气口；35、扫风口。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

图1、图2所示，本旋转蓄热式废气焚烧装置包括旋转换向阀1和具有方形腔体的焚烧炉2，旋转换向阀1具有进气区17、排气区20、吹扫区23和盲区24。焚烧炉2的腔体上部为燃烧室3，燃烧室3内上方设有燃烧器4，腔体下部设有将腔体分隔成九个呈三纵三列形式的方形腔室6的隔板5。位于中心的方形腔室6密封，其余周边八个方形腔室6内设有蓄热体7且底部设有能支撑蓄热体7的格栅从而形成蓄热室25，蓄热体7为蜂窝陶瓷蓄热体。各个蓄热室25分别通过连接风管9与旋转换向阀1的进气区17、排气区20、吹扫区23和盲区24相连通。

具体来说，焚烧炉2的顶部开设有连通燃烧室3的安装孔，燃烧器4固定于安装孔中，可以对燃烧室3中的气体加热。焚烧炉2的内壁覆盖有绝缘保温层12，焚烧炉2的侧壁设有用于观察燃烧室3内工况的观察镜13和检修人孔14，打开检修人孔14，方便检修人员对焚烧炉2内的部件进行检查和维修。焚烧炉2上还设有用于检测腔体中气体压力的压力传感器15和用于检测腔体中气体温度的温度传感器16。

如图3所示，旋转换向阀1包括柱状的阀体、穿设在阀体上的转轴、安装在阀体上的电机以及设置套设在转轴上的转子。阀体上开设有进气口33、排气口34和扫风口35，转子两端部的外侧壁与阀体的内壁之间通过密封件密封，截面为圆形的转子的腔体内分隔有相互之间不连通的进气区17、排气区20、吹扫区23和盲区24，进气区17与进气口33相连通，排气区20与排气口34相连通，吹扫区23与扫风口35相连通，每个区与蓄热室25对应接通。盲区24是不通气的，其作用是在排气区20转入进气区17时，起到一个缓冲作用，防止气压的波动，同时也对进气区17和排气区20之间进行密封，防止气体互串。焚烧炉2安装在一个钢结构的支撑平台10上，旋转换向阀1还包括固连与焚烧炉2底部的减速电机11，通过减速电机11带动旋转换向阀1的转子转动。蓄热室25底部连接有变径接头8，变径接头8与连接风管9相连接，盲区24和吹扫区23位于进气区17和排气区20之间。

工作原理：转子在第一阶段时，三个进气区17分别与左侧三个蓄热室25连通，吹扫区23与中间下面的蓄热室25连通，三个排气区20与右侧的三个蓄热室25连通，盲区24与中部上面的蓄热室25连通。待处理废气从旋转换向阀1的进气口33送入，经转子的进气区17送到蓄热室25，气体被蓄热室25内的蓄热体7预热，然后进入燃烧室3；被燃烧器4加热提升到设定的焚烧温度后，废气中的有害成分在高热的作用下完全氧化分解，气体得到净化；净化后的气体再穿过与排气区17相连的蓄热室25，气体被蓄热体7吸收，蓄热体7温度升高，气体温度降低，降温后的气体排入到转子的排气区20，从旋转换向阀1的排气口34排出。在此阶段中，一股吹扫空气从旋转换向阀1的扫风口35送入，经转子的吹扫区23进入与吹扫区23相连的蓄热室25，对蓄热室25进行吹扫，而与转子的盲区24连通的蓄热室25此阶段是不通气的，起到对进气和排气之间的密封作用。转子由减速电机11带动旋转，一定时间后，转子转入第二阶段，此时，进气区17吹扫区23、排气区20、盲区24均往前挪动一个位置，与后面的各个蓄热室25一一相连通。待净化的气体从与进气区17相连的蓄热室25进入，完成预热、净化、蓄热降温后从与排气区20相连的蓄热室25排出，而吹扫风对与吹扫区23相连通的蓄热室25吹扫，盲区24也往前挪动一格，与后一个蓄热室25连接。再过一定时间后再次换向，直到八个工作阶段后完成一个循环周期。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种旋转蓄热式废气焚烧装置，包括旋转换向阀（1）和具有方形腔体的焚烧炉（2），所述旋转换向阀（1）具有进气区（17）、排气区（20）、吹扫区（23）和盲区（24），所述焚烧炉（2）的腔体上部为燃烧室（3）且燃烧室（3）上方设有燃烧器（4），所述腔体下部设有将腔体下部分隔成九个呈三纵三列形式的方形腔室（6）的隔板（5），位于中心的方形腔室（6）密封，其余周边八个方形腔室（6）内设有蓄热体（7）且底部设有能支撑蓄热体（7）的格栅从而形成蓄热室（25），各个蓄热室（25）分别通过连接风管（9）与旋转换向阀（1）的进气区（17）、排气区（20）、吹扫区（23）、盲区（24）相连通。

2.根据权利要求1所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，所述八个蓄热室（25）中的一个蓄热室（25）与旋转换向阀（1）的吹扫区（23）连通，一个蓄热室（25）与旋转换向阀（1）的盲区（24）连通，三个蓄热室（25）与旋转换向阀（1）的进气区（17）连通，三个蓄热室（25）与旋转换向阀（1）的排气区（20）连通。

3.根据权利要求2所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，在所述蓄热室底部连接有变径接头（8），变径接头（8）与连接风管（9）相连接，所述盲区（24）和吹扫区（23）位于进气区（17）和排气区（20）之间。

4.根据权利要求3所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧炉（2）底部连接有钢结构的支撑平台（10），所述旋转换向阀（1）还包括固连与焚烧炉（2）底部的减速电机（11）。

5.根据权利要求4所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧炉（2）的顶部开设有连通燃烧室（3）的安装孔，燃烧器（4）固定于安装孔中。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧炉（2）的内壁覆盖有绝缘保温层（12）。

7.根据权利要求6所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧炉（2）的侧壁设有用于观察燃烧室（3）内工况的观察镜（13）。

8.根据权利要求7所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧炉（2）的侧壁还设有检修人孔（14）。

9.根据权利要求8所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧炉（2）上设有可检测腔体中气体压力的压力传感器（15）。

10.根据权利要求9所述的旋转蓄热式废气焚烧装置，其特征在于，所述焚烧炉（2）侧壁设有检测腔体中气体温度的温度传感器（16）。