CN104121591B - 一种节能高效焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能高效焚烧炉，用来焚烧覆铜板生产加工过程中产生的有机废气，所述焚烧炉包括：炉膛和将有机废气收集后引导进入炉膛的废气引入装置，所述炉膛包括：燃烧室、储热室及预热室，储热室与燃烧室连通，储热室与预热室连通；所述储热室内设置有交错蓄热装置，所述交错蓄热装置包括：相互平行设置的第一蜂窝陶瓷、第二蜂窝陶瓷及第三蜂窝陶瓷，且第一蜂窝陶瓷与第二蜂窝陶瓷相互平行，且有部分交错重叠；所述废气引入装置包括：集气箱、风机、连接管、第一控制阀及蛇形管。所述焚烧炉能耗仅维持在原有使用量的10％左右，节能效果显著，实施效果好。

Description

一种节能高效焚烧炉

技术领域

本发明涉及一种节能高效焚烧炉，尤其是覆铜板行业生产过程中产生的有机废气的节能高效焚烧炉。

背景技术

现有的覆铜板生产加工采用“湿法生产工艺”，即先将树脂用有机溶剂配置称胶液，再用上胶机对基材进行上胶、烘干等工序。在生产过程中，大量的有机溶剂挥发出来，它们与空气混合形成“有机废气”。这些有机废气中含有较多的苯酚和甲醛，如果直接将这些有机废气排入大气中将对环境造成严重污染，直接影响人类身体健康和生态环境。在现有的生产过程中，一般是将这些有机废气收集起来，再送到废气焚烧炉中集中焚烧，焚烧后形成水和二氧化碳等，再排入大气中。但是苯酚等苯环化合物的焚烧温度需要达到760℃以上，否则会由于温度不足导致其无法分解，其焚烧后的尾气含有大量有害气体。而焚烧炉的温度越高就意味着消耗更多的燃料，因此，在保证焚烧温度的前提下，如何对现有焚烧炉进行结构改进，使其更加节能高效就是摆在我们面前亟待解决的技术难题。

此外，有机废气焚烧后产生大量的热量可以回收利用，有机废气本身就可以燃烧，可以不需要增加过多的燃料，因此如何回收这些焚烧过程中产生的热量，如何尽量节省燃料，也是本发明解决的技术问题之一。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种节能高效焚烧炉。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种节能高效焚烧炉，用来焚烧覆铜板生产加工过程中产生的有机废气，所述焚烧炉包括：炉膛和将有机废气收集后引导进入炉膛的废气引入装置，其特征是，

所述炉膛包括：燃烧室、储热室及预热室，储热室与燃烧室连通，储热室与预热室连通；

所述储热室内设置有交错蓄热装置，所述交错蓄热装置包括：相互平行设置的第一蜂窝陶瓷、第二蜂窝陶瓷及第三蜂窝陶瓷，且第一蜂窝陶瓷与第二蜂窝陶瓷相互平行，且有部分交错重叠；在储热室内远离燃烧室一侧平行设置第三蜂窝陶瓷，且第三蜂窝陶瓷宽度与储热室宽度相当；

所述废气引入装置包括：集气箱、风机、连接管、第一控制阀及蛇形管，集气箱内收集储存有机废气，所述蛇形管为多段弯曲连通管道，蛇形管设置在预热室内并将有机废气引入燃烧室中，所述连接管将集气箱、风机和蛇形管连通，连接管与蛇形管连接处设置控制有机废气进入蛇形管流量的第一控制阀。

作为上述技术方案的改进，所述第一蜂窝陶瓷的宽度h1、第二蜂窝陶瓷的宽度h2、第三蜂窝陶瓷宽度L之间的几何关系为：h1＝h2＝3/4L。

作为上述技术方案的改进，所述炉膛出口处设置有热交换装置，热交换装置出口处连接空气预热装置，空气预热装置连通尾气排出装置；所述空气预热装置用管道与连接管连通，在管道中设置用来控制预热空气流量的第二控制阀。

作为上述技术方案的改进，所述热交换装置中导热介质为空气或油。

作为上述技术方案的改进，所述交错蓄热装置包括：第一蜂窝陶瓷、第一隔热块和第一夹持部，第一隔热块设置在地面上，在第一隔热块上设置形状为“∪”状的第一夹持部，第一蜂窝陶瓷堆放在第一夹持部的内部。

作为上述技术方案的改进，所述交错蓄热装置包括：第二隔热块、第二夹持部、第二蜂窝陶瓷以及第三隔热块、第三夹持部、第三蜂窝陶瓷，所述第二隔热块设置在地面上，在第二隔热块上设置形状为“∪”状的第二夹持部，第二蜂窝陶瓷堆放在第二夹持部的内部；所述第三隔热块设置在地面上，在第三隔热块上设置形状为“∪”状的第三夹持部，第三蜂窝陶瓷堆放在第三夹持部的内部。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述高效焚烧炉，采用交错分布的交错蓄热装置，将热量尽可能收集储存在焚烧炉中，避免热量过多散发出焚烧炉。在流出的热量中，将高温尾气一方面用来加热待焚烧的有机废气，另一方面回收热量用于覆铜板生产过程以及给冷空气预热。该焚烧炉结构设置合理，始终保持燃烧室内温度800℃以上，其能源消耗低，能源利用率高。我公司通过实际工艺改造后，在同等生产量情况下，原有维持在50m³/h～60m³/h的天然气使用量，通过改造后的焚烧炉其天然气使用量仅仅为：5m³/h～6m³/h，即维持在原有使用量的10％左右，且通过半年时间生产使用，其节能效果显著，实施效果好。

附图说明

图1为本发明所述一种节能高效焚烧炉结构示意图；

图2为图1焚烧炉中的交错蓄热装置结构示意图；

图3为图2中的A-A剖视图；

图4为图2中的B-B剖视图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1所示，为本发明所述一种节能高效焚烧炉结构示意图，本发明所述节能高效焚烧炉，包括：炉膛10和废气引入装置20，废气引入装置20将覆铜板生产加工过程中产生的有机废气收集后引导进入炉膛10，并在炉膛10内进行焚烧后再排出。所述炉膛10包括：燃烧室11、储热室12及预热室13，储热室12与燃烧室11连通，储热室12与预热室13连通。在燃烧室11内还设置有：加气管14和点火头15，所述加气管14用来引入外界的天然气，所述点火头15用来将燃烧室11内气体进行点燃焚烧。引入燃烧室11的有机废气与加气管14进入的天然气混合后，再在点火头15点火下燃烧，这样将有机废气在燃烧室11内焚烧。

所述废气引入装置20包括：集气箱21、风机22、连接管23、第一控制阀24及蛇形管25，集气箱21内收集储存有覆铜板生产加工过程中产生的有机废气，连接管23将集气箱21、风机22和蛇形管25连通在一起，所述蛇形管25设置在预热室13内，第一控制阀24设置在连接管23与蛇形管25连接处，并控制有机废气进入蛇形管25的流量。在风机22的作用下，有机废气通过连接管23进入蛇形管25。所述蛇形管25为多段弯曲连通管道，并在预热室13内与流动的空气充分接触，提高蛇形管25内部有机废气加热效率。

所述储热室12内设置有交错蓄热装置30，如图2～图4所示，所述交错蓄热装置30包括：相互平行设置的第一蜂窝陶瓷31、第二蜂窝陶瓷32及第三蜂窝陶瓷33，且第一蜂窝陶瓷31与第二蜂窝陶瓷32相互平行，且有部分交错重叠。在储热室12内远离燃烧室11一侧平行设置第三蜂窝陶瓷33，且第三蜂窝陶瓷33宽度与储热室12宽度相当，这样迫使高温尾气全部穿过第三蜂窝陶瓷33，将其热量储存起来。所述第一蜂窝陶瓷31、第二蜂窝陶瓷32及第三蜂窝陶瓷33为多块蜂窝陶瓷砖堆积而成的墙体。

所述第一蜂窝陶瓷31的宽度为h1，第二蜂窝陶瓷32的宽度为h2，第三蜂窝陶瓷33宽度为L，其相互之间的几何关系为：h1＝h2＝3/4L，这样保证第一蜂窝陶瓷31和第二蜂窝陶瓷32相互重叠部分的长度为1/2L，充分迫使高温尾气穿过交错蓄热装置30。

本发明所述的交错蓄热装置30，迫使高温尾气强行通过交错蓄热装置30，使其内部热量滞留在交错蓄热装置30中，充分利用蜂窝陶瓷作为储热材料的特性。此外，交错分布的结构设置，阻止了高温尾气的快速流动，迫使其进行曲线流动，使其与交错蓄热装置30充分进行热交换。

当有机废气进入燃烧室11焚烧后，焚烧后的尾气再进入储热室12。此时排出的尾气温度可达600℃～800℃，高温尾气直接与交错分布的第一蜂窝陶瓷31与第二蜂窝陶瓷32接触并从其中穿过去，迅速将热量传导给第一蜂窝陶瓷31与第二蜂窝陶瓷32，并最终穿过第三蜂窝陶瓷33后再进入预热室13。

进入预热室13的尾气将至600℃以下，但是仍然具有较高的温度，不能排入大气中。因此，本发明所述的预热室13内设置有多段的蛇形管25，尾气在预热室13内流通，将蛇形管25内流动的有机废气进行预热，这样，一方面降低了尾气温度，另一方面又提高了有机废气的预热温度，有利于后续点火焚烧。

尾气从预热室13内流出后仍然具有较高的温度，还可以循环再利用，因此，本发明所述的焚烧炉，在炉膛10出口处还设置有热交换装置40，在热交换装置40出口处连接空气预热装置50，再在空气预热装置50上连通尾气排出装置60。由于有机废气在焚烧时需要大量空气，而这些不经预热的空气直接导入燃烧室11时，必然大大降低有机废气的焚烧温度，因此，需要对这些空气进行预热处理。

本发明所述的焚烧炉，在热交换装置40出口处连接空气预热装置50，再利用管道将预热后的空气连通至连接管23，在管道中设置第二控制阀51，第二控制阀51用来控制预热空气的流量。在风机22的作用下，空气预热装置50中流出的被预热的空气在连接管23和后续的蛇形管25内与有机废气混合加热，再进入燃烧室11中焚烧。

从空气预热装置50中流出的尾气，将余热回收利用后，其温度降低至100℃～150℃，后续回收成本较高，其温度对大气没有太大影响，可以直接排入大气中。因此，最终的尾气通过尾气排出装置60进入大气中。

本发明所述的热交换装置40，其可以采用空气作为导热介质，也可以采用油作为导热介质。当采用空气作为导热介质时，为了有效控制热空气的温度，可以在热交换装置40上设置冷空气进入管道。当热交换装置40内的热空气温度过高时，通过冷空气进入管道导入较多的冷空气，可以实现其温度降低，当热空气温度在限定温度范围内时，可以关闭冷空气进入管道。当以油作为导热介质时，温度较高的油通过生产线上的用热装置后，将温度较高的油温度降下来，再用管道将低温的油引入热交换装置40，这样循环加热使用，保持油始终处于工艺需要的温度范围之内。

如图2～图4所示，本发明所述的交错蓄热装置30，不能直接放置在储热室12内的地面上，这是因为高温尾气很容易将热量通过地面导出。此外，高温尾气在储热室12内是分层分布的，温度越高的尾气其高度越高。因此，本发明所述的第一蜂窝陶瓷31，在地面上设置第一隔热块31a，在第一隔热块31a上设置形状为“∪”状的第一夹持部31b，第一蜂窝陶瓷31堆放在第一夹持部31b的内部，第一夹持部31b保证了流速较大的高温尾气在穿过第一蜂窝陶瓷31时不会倒塌。第一隔热块31a用来将地面与第一蜂窝陶瓷31隔离开来，避免热量传导至地面。

同样地，在地面上设置第二隔热块32a，在第二隔热块32a上设置形状为“∪”状的第二夹持部32b，第二蜂窝陶瓷32堆放在第二夹持部32b的内部；在地面上设置第三隔热块33a，在第三隔热块33a上设置形状为“∪”状的第三夹持部33b，第三蜂窝陶瓷33堆放在第三夹持部33b的内部。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种节能高效焚烧炉，用来焚烧覆铜板生产加工过程中产生的有机废气，所述焚烧炉包括：炉膛(10)和将有机废气收集后引导进入炉膛(10)的废气引入装置(20)，其特征是，

所述炉膛(10)包括：燃烧室(11)、储热室(12)及预热室(13)，储热室(12)与燃烧室(11)连通，储热室(12)与预热室(13)连通；

所述储热室(12)内设置有交错蓄热装置(30)，所述交错蓄热装置(30)包括：相互平行设置的第一蜂窝陶瓷(31)、第二蜂窝陶瓷(32)及第三蜂窝陶瓷(33)，且第一蜂窝陶瓷(31)与第二蜂窝陶瓷(32)相互平行，且有部分交错重叠；在储热室(12)内远离燃烧室(11)一侧平行设置第三蜂窝陶瓷(33)，且第三蜂窝陶瓷(33)宽度与储热室(12)宽度相当；

所述废气引入装置(20)包括：集气箱(21)、风机(22)、连接管(23)、第一控制阀(24)及蛇形管(25)，集气箱(21)内收集储存有机废气，所述蛇形管(25)为多段弯曲连通管道，蛇形管(25)设置在预热室(13)内并将有机废气引入燃烧室(11)中，所述连接管(23)将集气箱(21)、风机(22)和蛇形管(25)连通，连接管(23)与蛇形管(25)连接处设置控制有机废气进入蛇形管(25)流量的第一控制阀(24)；

所述炉膛(10)出口处设置有热交换装置(40)，热交换装置(40)出口处连接空气预热装置(50)，空气预热装置(50)连通尾气排出装置(60)；所述空气预热装置(50)用管道与连接管(23)连通，在管道中设置用来控制预热空气流量的第二控制阀(51)；

所述交错蓄热装置(30)包括：第一蜂窝陶瓷(31)、第一隔热块(31a)和第一夹持部(31b)，第一隔热块(31a)设置在地面上，在第一隔热块(31a)上设置形状为“∪”状的第一夹持部(31b)，第一蜂窝陶瓷(31)堆放在第一夹持部(31b)的内部；

所述交错蓄热装置(30)还包括：第二隔热块(32a)、第二夹持部(32b)、第二蜂窝陶瓷(32)以及第三隔热块(33a)、第三夹持部(33b)、第三蜂窝陶瓷(33)，所述第二隔热块(32a)设置在地面上，在第二隔热块(32a)上设置形状为“∪”状的第二夹持部(32b)，第二蜂窝陶瓷(32)堆放在第二夹持部(32b)的内部；所述第三隔热块(33a)设置在地面上，在第三隔热块(33a)上设置形状为“∪”状的第三夹持部(33b)，第三蜂窝陶瓷(33)堆放在第三夹持部(33b)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种节能高效焚烧炉，其特征是，所述第一蜂窝陶瓷(31)的宽度h1、第二蜂窝陶瓷(32)的宽度h2、第三蜂窝陶瓷(33)宽度L之间的几何关系为：h1＝h2＝3/4L。

3.根据权利要求1所述的一种节能高效焚烧炉，其特征是，所述热交换装置(40)中导热介质为空气或油。