CN104197341A - 往复式废气热解炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复式废气热解炉，包括围成炉膛的炉墙壳体，炉膛内的底部设有炉排和驱动炉排往复运动的动力机构，炉排自前端向后端下降设定倾斜角，炉排前端上方设有前拱，炉排后端上方设有后拱，前拱和后拱之间排布有多个C型废气喷射管，且废气喷射管位于后拱前端上方，后拱上方的炉膛空间内设有N组导流炉墙，N为自然数，使得热解后的废气排出时行走S路径。本发明能够实现对污泥焚烧处理产生的废气物进行无害化热分解处理，通过C型废气喷射管的不锈钢管喷射到炉膛内最高烟气温度燃烧区域，确保废气物在850度以上行走时间远大于2s以上，使废气物与850度以上的高温烟气充分热解燃烧，满足“3T”标准。

Description

往复式废气热解炉

 

技术领域

本发明涉及水基污泥处理中对焚烧污泥产生的废气物进行无害化分解处理的设备，具体是涉及一种往复式废气热解炉。

 

背景技术

石油钻井水基污泥是由振动筛分离出来的一种几乎没有热值的化学成份废泥浆，其内含有天然的可溶性盐类、重金属、悬浮物、聚丙烯酰胺、磺化沥青、固体颗粒、硫化氢、微生物、胶体物合细菌、病菌、孢囊、有毒有害污染物等，还有注入地层的酸类、除氧剂、润滑剂、杀菌剂、防垢剂等化学添加剂。目前，对污泥进行处理的方法主要有生物降解处理污泥法、化学药剂酸碱中和处理方法、污泥固化污泥处理方法、污泥干化处理方法和污泥焚烧处理方法等。其中，污泥焚烧处理方法是一种高温热解处理技术，能使污泥的全部有机质、病原体等物质在850~1000℃下氧化、热解并被彻底破坏，是最彻底的减容化、无害化和资源化的处理方法。但是，目前市场上的污泥焚烧处理都是针对污泥本身有较高的发热值，通过污泥垃圾自身的燃烧产生热能来发电或供热；或者是针对污泥垃圾中含量较高的巨毒危害物质或极度传染品。目前市场上主要有三种污泥焚烧设备，即:鼓泡式流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉和回转焚烧炉。它们的结构形式都是一种完全靠污泥、垃圾自身的有较高热值，焚烧时不需要添加燃煤或其它辅助燃料来陪伴燃烧的完全只针对焚烧城市垃圾和有热值的工业垃圾的焚烧装置。且上述目前市场上的三种最佳污泥焚烧处理设备都是固定场地、固定污泥垃圾特性、固定大容量垃圾及大吨位焚烧炉设备，且附带余热发电或供暖、以及其它附产品再次利用回报价值较高的投资受益项目，其根本不符合石油钻井水基污泥特性、野外场地流动性大及设备受限条件(空间体积、占地面积、重量、功率、安全等)要求。

综上，目前市场上对石油钻井水基污泥的处理方式全是化学酸碱中和处置方式存在许多缺陷及难题，达不到彻底无害化处理效果，而目前市场上污泥焚烧处理设备的结构形式、工艺流程，根本无法适应焚烧处理石油钻井水基污泥；更不符合石油钻井的野外流动性大、设备受限条件(空间体积、占地面积、重量、功率、安全等)和设备运行操作简单、安全可靠，使用寿命长、维修维护方便等要求。即石油钻机水基污泥处理还没有应用上污泥焚烧处理这种最彻底的减容化、无害化和资源化的处理技术及处置方式，因此，迫切需要专门设计、制造一种用于钻井水基污泥无害化焚烧处理的车载野外可随时移动的污泥焚烧处理设备，特别是一种对焚烧污泥产生的废气物进行无害化处理的设备。

 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种往复式废气热解炉，能够实现对污泥焚烧处理产生的废气物进行无害化热分解处理，达到有毒有害气体处理的“3T”标准。且该往复式废气热解炉能够做到车载不超长x宽x高，不超重，占地面积小、稳重可靠、功率合理、安全环保；且能够做到随时移动、随时搬迁，符合野外作业机动性大的特点。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种往复式废气热解炉，包括围成炉膛的炉墙壳体，所述炉膛内的底部设有炉排和驱动所述炉排往复运动的动力机构，所述炉排自前端向后端下降设定倾斜角，所述炉排前端上方设有前拱，所述炉排后端上方设有后拱，所述前拱和所述后拱之间排布有多个C型废气喷射管，且所述废气喷射管位于所述后拱前端上方，所述后拱上方的炉膛空间内设有N组导流炉墙，N为自然数，使得热解后的废气排出时行走S路径，炉墙壳体底部设有炉渣出口。

作为本发明的进一步改进，所述N组导流炉墙包括自所述后拱前端向上延伸形成的第一导流墙体、自所述炉膛的顶部向下延伸形成的第二导流墙体、自所述第二导流墙体向后端折弯延伸设定角度的第三导流墙体、自所述炉膛的后端相前下方延伸形成的第四导流墙体。

作为本发明的进一步改进，通过燃煤的方式使其炉膛内的高温烟气环境的温度保持在850℃～1000℃，并停留时间＞2s，适量的燃煤由一燃煤料仓通过上煤机输送到设置在所述往复式废气热解炉前端的煤料斗内。

作为本发明的进一步改进，所述炉膛内的高温烟气<850℃时，通过自动启动一燃油燃烧器产生高温热能来补足炉膛内所须要的≥850℃的高温烟气环境。

本发明的有益效果是：本发明提供一种往复式废气热解炉，首先，通过在其炉膛后拱前端上部设计布置C型废气喷射管区域，达到将前一道工序所产生的有害有毒气体物质通过C型废气腔道的不锈钢管喷射到炉膛内最高烟气温度燃烧区域焚烧热解的目的，这是因为C型废气喷射管布设在后拱的上前端高处位罝，该区域为炉膛高温燃烧区，废气喷射流会引发巨大的高温烟气涡流区，使得有害有毒气体物质及细微颗粒在850度以上充分热解焚烧，减少NOx的生成量；同时向炉内投入如石灰粉等碱性物质，减少烟气中酸性气体(SOx和HCl)的含量。其次，喷射进入炉膛的废气相当于二次风功能产生高旋流度涡流，致使废气与850度以上的高温烟气充分热解燃烧。再次，炉膛空间内设置N组导流炉墙，使得废气与高温烟气行走S路径，加上高温烟气风道废气热解在内确保废气在850度以上行走时间远大于2s以上满足“3T”标准。

 

附图说明

图1为本发明往复式废气热解炉结构示意图。

结合附图，作以下说明:

1、炉墙壳体；2、炉排，3、动力机构4、前拱；5、后拱；6、废气喷射管；7、导流炉墙；71、第一导流墙体；72、第二导流墙体；73、第三导流墙体；74、四导流墙体；8、煤料斗；9、炉渣出口； 

具体实施方式

如图1 所示，一种往复式废气热解炉，包括围成炉膛的炉墙壳体1，所述炉膛内的底部设有炉排2和驱动所述炉排往复运动的动力机构3，所述炉排自前端向后端下降设定倾斜角，所述炉排前端上方设有前拱4，所述炉排后端上方设有后拱5，所述前拱和所述后拱之间排布有多个C型废气喷射管6，且所述废气喷射管位于所述后拱前端上方，所述后拱上方的炉膛空间内设有N组导流炉墙7，N为自然数，使得热解后的废气排出时行走S路径，炉墙壳体底部设有炉渣出口9，由往复式废气热解炉产生的不可燃物炉渣用去铺筑道路砖之用。

优选的，所述N组导流炉墙包括自所述后拱前端向上延伸形成的第一导流墙体71、自所述炉膛的顶部向下延伸形成的第二导流墙体72、自所述第二导流墙体向后端折弯延伸设定角度的第三导流墙体73、自所述炉膛的后端相前下方延伸形成的第四导流墙体74。

优选的，通过燃煤的方式使其炉膛内的高温烟气环境的温度保持在850℃～1000℃，并停留时间＞2s，适量的燃煤由一燃煤料仓通过上煤机输送到设置在所述往复式废气热解炉前端的煤料斗(8) 内。

优选的，所述炉膛内的高温烟气<850℃时，通过自动启动一燃油燃烧器产生高温热能来补足炉膛内所须要的≥850℃的高温烟气环境。

本发明往复式废气热解炉的工作原理如下：

由前一工序焚烧污泥产生的废气物，经过废气引风机，由多个C型废气喷射管喷射进入往复式废气热解炉的炉膛内，在≥850℃高温环境内停留时间＞2s对废气物进行无害化热分解处理，同时足够大的炉膛空间在废气物自身替代传统的二次风作用下产生高旋流及大涡流度的高温烟气环境，达到有毒有害气体处理的“3T”标准。若往复式废气热解炉炉膛内的高温烟气<850℃时，则在高温烟气风道内迅速自动启动燃油燃烧器柴油燃烧产生高温热能来及时地补足往复式废气热解炉炉膛内所须要的≥850℃高温烟气环境，确保彻底热解消除有害有毒物质(包括二恶英气体)。由废气物在往复式废气热解炉≥850℃高温烟气内高温无害化热分解处理后须通过其他换热器冷风急冷方式再次进行混合气体处理，让≥850℃高温混合气体在＜2s内快速降至＜250℃以下。由往复式废气热解炉产生的不可燃物炉渣用去铺筑道路砖之用。

本发明往复式废气热解炉的达到的有益技术效果如下：

往复式废气热解炉前拱和后拱之间设计布置的C型废气喷射管区域，将前一道工序复合型旋转污泥焚烧窑所产生的废气物（有害有毒气体物质）通过C型废气喷射管的不锈钢管喷射到炉膛内最高烟气温度燃烧区域焚烧热解。喷射进入炉膛的废气物相当于二次风功能产生高旋流度涡流，致使废气物与850度以上的高温烟气充分热解燃烧，减少NOx的生成量；同时向炉内投入如石灰粉等碱性物质，减少烟气中酸性气体(SOx和HCl)的含量。炉膛空间内设置N组导流炉墙，使得废气物与高温烟气行走S路径，加上高温烟气风道废气物热解在内确保废气物在850度以上行走时间远大于2s以上满足“3T”标准。往复式废气热解炉炉墙壳体四周釆用全钢质全密封框架结构，由于炉膛内没有受热面，没有冷却介质，炉膛烟气温度为850～1050℃左右，所以在钢质侧板上焊接1Cr18Ni9Ti不锈钢抓丁以及整体浇筑高温绝热保温层和高温耐磨层。

目前市场上焚烧城市垃圾和有热值的工业垃圾的所有焚烧炉类型，在高温热解处理有害有毒物质(包括二恶英气体)的二次燃烧室使用的热源全都是燃油燃气燃烧器燃烧柴油或天然气产生的热量提供的，本发明往复式废气热解炉通过燃烧燃煤产生热量，运行成本低(燃油的费用是燃煤的2.5倍多；燃气的费用是燃煤的4倍多。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明，本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种往复式废气热解炉，其特征在于：包括围成炉膛的炉墙壳体（1），所述炉膛内的底部设有炉排（2）和驱动所述炉排往复运动的动力机构（3），所述炉排自前端向后端下降设定倾斜角，所述炉排前端上方设有前拱（4），所述炉排后端上方设有后拱（5），所述前拱和所述后拱之间排布有多个C型废气喷射管（6），且所述废气喷射管位于所述后拱前端上方，所述后拱上方的炉膛空间内设有N组导流炉墙（7），N为自然数，使得热解后的废气排出时行走S路径，炉墙壳体底部设有炉渣出口（9）。

2.根据权利要求1所述的往复式废气热解炉，其特征在于：所述N组导流炉墙包括自所述后拱前端向上延伸形成的第一导流墙体（71）、自所述炉膛的顶部向下延伸形成的第二导流墙体（72）、自所述第二导流墙体向后端折弯延伸设定角度的第三导流墙体（73）、自所述炉膛的后端相前下方延伸形成的第四导流墙体（74）。

3.根据权利要求1所述的往复式废气热解炉，其特征在于：通过燃煤的方式使其炉膛内的高温烟气环境的温度保持在850℃～1000℃，并停留时间＞2s，适量的燃煤由一燃煤料仓通过上煤机输送到设置在所述往复式废气热解炉前端的煤料斗(8) 内。

4.根据权利要求3所述的往复式废气热解炉，其特征在于：所述炉膛内的高温烟气<850℃时，通过自动启动一燃油燃烧器产生高温热能来补足炉膛内所须要的≥850℃的高温烟气环境。