CN108266745A - 炉体尾气处理结构及其热能的高效利用及尾气净化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及炉体尾气治理领域，特别是一种炉体尾气处理结构及其热能的高效利用及尾气净化的方法。包括炉体、尾气处理器、烟囱，多台炉体通过尾气排放通道，穿越一套尾气处理器与烟囱连接。多台炉体是有机物热加工工厂使用的锅炉和焚烧炉；有机物热加工工厂的生产用热优先由锅炉和余热吸收换热器提供；有机物热加工工厂所产生的有机废气优先由锅炉进行焚烧净化，当锅炉停止运行时，有机物热加工工厂所产生的有机废气再由焚烧炉进行焚烧净化。本发明可以使尾气处理器在达到当代标准要求的前提之下，不但能够大幅降低尾气处理器的造价成本、还可以节约大量的场地资源、只需针对一个点位的尾气排放口进行实时监控，即可掌握多台炉体的尾气排放情况。

Description

炉体尾气处理结构及其热能的高效利用及尾气净化的方法

技术领域

本发明涉及炉体尾气的治理领域，特别是一种炉体尾气处理结构及其热能的高效利用及尾气净化的方法。

背景技术

科技的高速发展给人类带来了进步，同时也带来了危机，环境日益恶劣，能源趋于枯竭已成为世人瞩目的关注焦点，因此炉体尾气的余热回收及净化已成为势在必行的发展趋势。

本文所述的炉体是使燃料在其内燃烧放热的基本单元装置，炉体还包括燃料供给机构和配气机构等；炉体的形式包括以制热做功为第一目的的锅炉、以焚毁有机废气为第一目的焚烧炉等；炉体的燃料包括煤炭、燃料油、醇基燃料、有机废气、液化石油气、天然气等。

本文所述的有机物热加工工厂泛指使用全部或使用部分有机物为原料，在生产加工中还必须消耗一定热能，并产生有机废气的工厂。

有机物原料在受热的工况之下，必然加大其挥发速率而产生大量的有机废气，为了满足环保要求还需要将其进行焚烧净化，如果在锅炉之内进行焚烧净化，那么锅炉是在所需热能的生产加工时段进行制热的，否则锅炉处于停止运行状态，为了将持续不断产生的有机废气进行焚烧净化，还需要配装焚烧炉形式的炉体为有机废气焚烧净化提供条件，因此本工厂需要分别配装锅炉和焚烧炉。

如果有机废气的排放点位多而散，那么还需要配装多台焚烧炉。

如果一台锅炉只为一处所需热能的生产加工点位进行制热，那么还需要配装多台锅炉。

虽然有机废气在焚烧炉之内实现了焚烧净化，但是焚烧净化是相对的，在排放的尾气之中还含有一定数量的污染物，针对其尾气还需要继续治理。

综上所述，无论是锅炉尾气，还是焚烧炉尾气，他们的共性是不但含有可以继续做功的余热，还含有一定数量的污染物，因此需要尾气处理器进行进一步的处理。

本文所述的尾气处理器是以尾气治理为使命的部件。

本文所述的污染包括粉尘污染、气态酸性污染和热污染等。

按照以往的传统落后观念，锅炉可以制热、焚烧炉可以焚烧即为可行；在社会的发展进程中，人们逐渐在炉体尾气端加装简陋的尾气处理器，此间业内将炉体的燃烧室部分视为炉体的主机，将燃料供给机构和配气机构视为炉体的辅机，将尾气处理器部分视为辅机的辅机，因此尾气处理器在成套炉体的成本占比非常小。

而在当今严苛的发展形式之下，尾气处理器的硬件标准将越来越高，尾气处理器在成套炉体的成本占比将越来越大，因此所显现的弊端是：

①如果为多台炉体分别配装能够达到当代标准要求的尾气处理器，那么不但其造价成本非常高、还将占用大量的场地资源、还需要针对多点位的尾气排放口进行实时监控，因此一般的用户企业承受不了。

②如果为多台炉体配装用户企业能够承受其造价成本的尾气处理器，那么尾气处理器可能因简陋而达不到当前的相关标准，而且还将占用大量的场地资源、还需要针对多点位的尾气排放口进行实时监控。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种多台炉体通过尾气排放通道的连接使用一套尾气处理器的炉体尾气处理结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种炉体尾气处理结构，包括炉体、尾气处理器、烟囱，多台炉体通过尾气排放通道，穿越一套尾气处理器与烟囱连接。

采用上述技术方案的本发明，其突出的效果是：基于多台炉体通过尾气排放通道的连接使用一套尾气处理器，可以使尾气处理器在达到当代标准要求的前提之下，不但能够大幅降低尾气处理器的造价成本、还可以节约大量的场地资源、只需针对一个点位的尾气排放口进行实时监控，即可掌握多台炉体的尾气排放情况。

本发明要解决的技术问题还包括：提供一种多台炉体通过尾气排放通道的连接使用一套尾气处理器的热能的高效利用及尾气净化的方法。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

一种使用炉体尾气处理结构实现热能的高效利用及尾气净化的方法，其特征在于：所述多台炉体是有机物热加工工厂使用的锅炉和焚烧炉；所述有机物热加工工厂的生产用热优先由锅炉和余热吸收换热器提供；所述有机物热加工工厂所产生的有机废气优先由锅炉进行焚烧净化，当锅炉停止运行时，有机物热加工工厂所产生的有机废气再由焚烧炉进行焚烧净化。

基于上述方法的实施，可以使尾气处理器在达到当代标准要求的前提之下，不但能够大幅降低尾气处理器的造价成本、还可以节约大量的场地资源、只需针对一个点位的尾气排放口进行实时监控，即可掌握多台炉体的尾气排放情况；基于进气阻隔部件的实施，可以压缩无谓的进气量，从而减轻尾气处理器的无谓负荷；基于余热吸收换热器和尾气净化器的联合实施，不但可以分别消除尾气针对大气环境的热污染、粉尘污染和气态酸性污染，还可以使尾气中的余热实现高效做功；基于余热吸收换热器的独特结构，可以针对吸热介质所产生的污垢进行方便清除；基于多级余热吸收换热器的参与换热，可以实现高效的阶梯换热模式，由此可以分别将尾气中的高位热能、低位热能更过地置换出来用于做功，由此实现高效换热。

附图说明

图1是本发明炉体尾气处理结构的结构示意图之一；

图2是本发明炉体尾气处理结构的结构示意图之二；

图3是本发明炉体尾气处理结构的结构示意图之三；

图中：炉体1，锅炉101，焚烧炉102，尾气排放通道2，尾气处理器3，余热吸收换热器301，一级余热吸收换热器3011，二级余热吸收换热器3012，三级余热吸收换热器3013，尾气净化器302，烟囱4，进气阻隔部件5。

具体实施方式

下面通过实施例进一步阐述本发明，目的仅在于更好地理解本发明的技术构思。

实施例1：

装置结构实施例：

一种炉体尾气处理结构，参见附图1：

本实施例中，通过两台炉体1针对多台炉体进行描述，两台炉体1均通过尾气排放通道2，连接使用一套尾气处理器3，经尾气处理器3治理之后的尾气，经由烟囱4排往大气环境中，本实施例中烟囱4的排气口既是尾气排放口。

本实施例中，尾气排放通道2是一个具有两个进气口和一个排气口的三通管线，两个进气口分别是水平管线的两端，一个排气口是垂直管线的下端；水平管线两端的两个进气口分别与两台炉体1的排气口连通；垂直管线上端与水平管线的中部连通，垂直管线下端穿越尾气处理器3与烟囱4的进气口连通。

基于上述实施例展现，所构成的技术方案是：多台炉体1通过尾气排放通道2，穿越一套尾气处理器3与烟囱4连接。

装置运行实施例：

本实施例中的用户企业是有机物热加工工厂，有机物热加工工厂是使用全部或使用部分有机物为原料，在生产加工中还必须消耗一定热能，并产生有机废气的工厂。

为了便于阅读，在下的局部场合，将有机物热加工工厂简称为“工厂”。

本实施例中两台炉体1的燃料是天然气，燃料供给机构是燃气燃烧器，配气机构分别是各自配装的鼓风机和共用的引风机；两台炉体1分别使用各自配装的鼓风机，鼓风机的排气口与炉体1的进气口连通；共用的引风机安装在尾气排放通道2的垂直管线之上。

为了可以使配气量实现可调节，鼓风机和引风机是可以调节气体流量的风机；气体流量可以通过转速调节，还可以通过闸板调节，还可以通过其它方法进行调节。

本实施例中的两台炉体1分别是锅炉101和焚烧炉102；锅炉101是为工厂所需热能的生产加工时段提供热能的；焚烧炉102是为工厂持续不断产生的有机废气进行焚烧净化的。

基于上述技术方案实施，所产生的技术效果是：基于多台炉体1通过尾气排放通道2的连接使用一套尾气处理器3，可以使尾气处理器3在达到当代标准要求的前提之下，不但能够大幅降低尾气处理器3的造价成本、还可以节约大量的场地资源、只需针对一个点位的尾气排放口进行实时监控，即可掌握多台炉体1的尾气排放情况。

以上所述的“当代标准”不但包括尾气处理器3的硬件标准，还包括经尾气处理器3处理之后的炉体尾气排放标准。

为了进一步提高炉体尾气处理结构的实用性能；在所述炉体1的风道上安装有进气阻隔部件5。

本述的风道是指气体流通的通道，风道包括尾气排放通道2。

进气阻隔部件5是为停止运行的炉体1所设置的进气阻隔机构；由此针对尾气处理器3而言，可以压缩无谓的进气量，从而减轻尾气处理器3的无谓负荷。

进气阻隔部件5是以可以阻隔气体流通为使命的部件；本实施例中，进气阻隔部件5是两个安装在尾气排放通道2之上的阀门；在该技术方案具体实施中，也可以将两个阀门安装在两个鼓风机的风道之上，同时将两台炉体1的炉门关闭，如果如此，进气阻隔部件5分别由安装在两个鼓风机风道之上的两个阀门和两台炉体1的炉门构成。

为了进一步提高炉体1的实用性能；所述炉体1包括锅炉101和焚烧炉102。

多台炉体1中，一部分炉体1是锅炉101，另一部分炉体1是焚烧炉102。

锅炉101为工厂所需热能的生产加工时段提供热能，焚烧炉102为工厂持续不断产生的有机废气提供焚烧净化条件。

实施例2：

参见附图2：

实施例2与实施例1的区别仅在于，所述尾气处理器3分别由余热吸收换热器301和尾气净化器302构成；所述余热吸收换热器301通过尾气排放通道2分别与炉体1和尾气净化器302连通。

基于上述技术方案的实施；不但可以分别消除尾气针对大气环境的热污染、粉尘污染和气态酸性污染，还可以使尾气中的余热实现高效做功。

为了使余热置换更加可行；所述余热吸收换热器301是分别由壳程通道和管程通道构成的列管式换热器；所述壳程通道是炉体尾气流通放热的通道，壳程通道是吸热介质流通吸热的通道。

基于余热吸收换热器301的上述结构，可以针对吸热介质所产生的污垢进行方便清除。

为了使尾气中的余热实现高效做功；所述余热吸收换热器301的换热面积大于任何一台炉体1的吸热换热面积。

多台炉体1分别由锅炉101和焚烧炉102构成。

锅炉101主要由燃料放热的燃烧室，和配装在燃料放热燃烧室之内的吸热换热器构成；顾名思义地理解，吸热换热器是锅，燃料放热燃烧室是炉。

锅炉101的工作使命是向外输出热能；锅炉101的热能利用率，主要取决于锅炉101的吸热换热面积；锅炉101的吸热换热面积越大，其锅炉101的热能利用率就越高；因此，不同型号的锅炉101配装不同面积的吸热换热器。

焚烧炉102的工作使命是焚烧净化具有污染特征的污染物，比较先进的焚烧炉102，在尾气排放端也配装吸热换热器。

基于换热面积越大，热能利用率越高的基础理论，所述余热吸收换热器301的换热面积大于任何一台炉体1的吸热换热面积。

为了使尾气净化器3更加高效地清除尾气中的粉尘污染物和气态酸性污染物；所述尾气净化器3是活性炭吸附净化器、布袋除尘净化器、静电除尘净化器、湿式脱硫除尘净化器中任意一种净化器或两种以上净化器的组合。

该技术方案在具体实施中，应该因地制宜地根据尾气中污染物的组分、组分含量和尾气排放标准等因素，选择适宜的尾气净化器3进行使用，必要时可以多套串联使用上述的尾气净化器3。

实施例3：

参见附图3：

实施例3与实施例2的区别仅在于，所述余热吸收换热器301分别由多级余热吸收换热器构成；多级余热吸收换热器之内的吸热介质是含有空气的有机废气、导热油、水、空气中任意一种介质或两种以上介质的组合。

本实施例中，余热吸收换热器301分别由一级余热吸收换热器3011、二级余热吸收换热器3012和三级余热吸收换热器3013构成。

该技术方案在具体实施中，应该因地制宜地根据尾气中热能的含量、工厂所需热能的温度等因素，选择配装适宜级别的余热吸收换热器，并在不同级别的余热吸收换热器之内选择使用适宜的吸热介质；如果用不了三级，可以使用两级；如果三级不够用，可以使用更多级别的余热吸收换热器。

基于上述技术方案的实施；通过多级余热吸收换热器的参与换热，可以实现高效的阶梯换热模式，由此可以分别将尾气中的高位热能、低位热能更过地置换出来用于做功，由此实现高效换热。

实施例4：

分别参见附图1、附图2和附图3：

炉体尾气处理结构结构实施例：

本实施例是针对以上所述“炉体尾气处理结构”的全部结构概括。

参见附图1，通过两台炉体1针对多台炉体进行描述，两台炉体1均通过尾气排放通道2，连接使用一套尾气处理器3，经尾气处理器3治理之后的尾气，经由烟囱4排往大气环境中，本实施例中烟囱4的排气口既是尾气排放口。

进气阻隔部件5分别配装在尾气排放通道2之上。

多台炉体1分别由锅炉101和焚烧炉102构成；既：多台炉体1中，一部分炉体1是锅炉101，另一部分炉体1是焚烧炉102。

参见附图2，多台炉体1通过尾气排放通道2，依次穿越进气阻隔部件5、余热吸收换热器301、尾气净化器302，最终与烟囱4的进气口连通。

参见附图3，多台炉体1通过尾气排放通道2，依次穿越进气阻隔部件5、一级余热吸收换热器3011、二级余热吸收换热器3012、三级余热吸收换热器3013、尾气净化器302，最终与烟囱4的进气口连通。

炉体尾气处理结构运行实施例：

本实施例是针对“使用所述的炉体尾气处理结构，实现热能的高效利用及尾气净化的方法”的运行概括。

所述多台炉体1是有机物热加工工厂使用的锅炉101和焚烧炉102；所述有机物热加工工厂的生产用热优先由锅炉101和余热吸收换热器301提供；所述有机物热加工工厂所产生的有机废气优先由锅炉101进行焚烧净化，当锅炉101停止运行时，有机物热加工工厂所产生的有机废气再由焚烧炉102进行焚烧净化。

本实施例中的用户企业是有机物热加工工厂，多台炉体1分别是一台锅炉101和一台焚烧炉102。

锅炉101是为有机物热加工工厂，所需热能的生产加工时段提供热能的导热油锅炉。

焚烧炉102是有机废气焚烧炉。

有机物热加工工厂的生产用热优先由锅炉101和余热吸收换热器301提供。本文中的余热吸收换热器301，是使用不同吸热介质的多级余热吸收换

热器。

本实施例中的多级余热吸收换热器，分别是一级余热吸收换热器3011、二

级余热吸收换热器3012、三级余热吸收换热器3013。

一级余热吸收换热器3011之内使用的吸热介质，是鼓风机向锅炉101之内提供的助燃空气。

二级余热吸收换热器3012之内使用的吸热介质，是鼓风机向焚烧炉102之内提供的含有空气的有机废气。

三级余热吸收换热器3013之内使用的吸热介质是导热油，经吸热之后的高温导热油，向有机物热加工工厂的用品提供预热或进行烘干等服务。

当锅炉101运行时，有机物热加工工厂持续不断产生的有机废气，由锅炉101进行焚烧净化。

当有机物热加工工厂不需要锅炉101为其提供热量时，将锅炉101停止运行并关闭进气阻隔部件5 ，此间有机物热加工工厂持续不断产生的有机废气，由焚烧炉102进行焚烧净化；由焚烧净化所产生的热能，可以向有机物热加工工厂的用品提供预热或进行烘干等服务；至此不但进一步降低了该装置的投资，还简化了该装置的治理方法，通过热能的高效利用，还大幅降低了该装置的运行成本。

为了减轻尾气处理器3的无谓负荷，无论是锅炉101停止运行，还是焚烧炉102停止运行，均应该通过进气阻隔部件5的阻隔，阻止无谓的进气而避免尾气处理器3承受无谓的负荷。

有机废气是一种较为典型的气态污染物，通过焚烧净化而消除该污染物针对大气环境的污染，是一种非常可靠的治理方法，但是焚烧净化是一种投资大而操作复杂的治理方法，如果焚烧净化之后所产生的热能不能得到高效利用，其运行成本还非常高。

基于上述方法的实施，可以使尾气处理器3在达到当代标准要求的前提之下，不但能够大幅降低尾气处理器3的造价成本、还可以节约大量的场地资源、只需针对一个点位的尾气排放口进行实时监控，即可掌握多台炉体1的尾气排放情况；基于进气阻隔部件5的实施，可以压缩无谓的进气量，从而减轻尾气处理器3的无谓负荷；基于余热吸收换热器301和尾气净化器302的联合实施，不但可以分别消除尾气针对大气环境的热污染、粉尘污染和气态酸性污染，还可以使尾气中的余热实现高效做功；基于余热吸收换热器301的独特结构，可以针对吸热介质所产生的污垢进行方便清除；基于多级余热吸收换热器的参与换热，可以实现高效的阶梯换热模式，由此可以分别将尾气中的高位热能、低位热能更过地置换出来用于做功，由此实现高效换热。

实施例5：

本实施例是针对“有机物热加工工厂是有机危险废物的处置利用工厂”的运行概括。

所述有机物热加工工厂是有机危险废物的处置利用工厂。

本实施例中的有机危险废物的处置利用工厂，是一座废矿物油再生利用工厂。

废矿物油再生利用工厂的主要工艺流程是：废矿物油预热→废矿物油蒸馏→馏分油精制→成品再生油过滤。

废矿物油再生利用工厂的主要用热工艺节点是“废矿物油蒸馏”，该节点所需要的热能由锅炉101和余热吸收换热器301提供；此间所产生的有机废气由锅炉101进行焚烧净化。

废矿物油再生利用工厂产生有机废气的点位非常低，它们的点位分别是：废矿物油预热、废矿物油蒸馏、馏分油精制、成品再生油过滤和油料的仓储等；即便是停止“废矿物油蒸馏”节点的运行，有机废气还是相对的持续不断地产生；此间产生的有机废气由焚烧炉102进行焚烧净化，由余热吸收换热器301所置换出来的热能，可以用于“废矿物油预热”、“滤布烘干”等环节。

废矿物油再生利用工厂的主要用品是过滤环节中所使用的滤布，当滤布污浊到一定程度时，需要用水清洗，之后还需要在一定热量的辅助之下，进行烘干。

基于上述方法的实施，可以更加直观地展现本技术方案所产生的技术效果，可以使尾气处理器3在达到当代标准要求的前提之下，不但能够大幅降低尾气处理器3的造价成本、还可以节约大量的场地资源、只需针对一个点位的尾气排放口进行实时监控，即可掌握多台炉体1的尾气排放情况；基于进气阻隔部件5的实施，可以压缩无谓的进气量，从而减轻尾气处理器3的无谓负荷；基于余热吸收换热器301和尾气净化器302的联合实施，不但可以分别消除尾气针对大气环境的热污染、粉尘污染和气态酸性污染，还可以使尾气中的余热实现高效做功；基于余热吸收换热器301的独特结构，可以针对吸热介质所产生的污垢进行方便清除；基于多级余热吸收换热器的参与换热，可以实现高效的阶梯换热模式，由此可以分别将尾气中的高位热能、低位热能更过地置换出来用于做功，由此实现高效换热。

上述各实施例的描述均不是对本发明技术方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

Claims (10)

1.一种炉体尾气处理结构，包括炉体、尾气处理器、烟囱，其特征在于：

多台炉体通过尾气排放通道，穿越一套尾气处理器与烟囱连接。

2.根据权利要求1所述的炉体尾气处理结构，其特征在于：在所述炉体的风道上安装有进气阻隔部件。

3.根据权利要求1和权利要求2所述的炉体尾气处理结构，其特征在于：所述炉体包括锅炉和焚烧炉。

4.根据权利要求1和权利要求2所述的炉体尾气处理结构，其特征在于：所述尾气处理器分别由余热吸收换热器和尾气净化器构成；所述余热吸收换热器通过尾气排放通道分别与炉体和尾气净化器连通。

5.根据权利要求4所述的炉体尾气处理结构，其特征在于：所述余热吸收换热器是分别由壳程通道和管程通道构成的列管式换热器；所述壳程通道是炉体尾气流通放热的通道，壳程通道是吸热介质流通吸热的通道。

6.根据权利要求3和权利要求4所述的炉体尾气处理结构，其特征在于：所述余热吸收换热器的换热面积大于任何一台炉体的吸热换热面积。

7.根据权利要求4所述的炉体尾气处理结构，其特征在于：所述尾气净化器是活性炭吸附净化器、布袋除尘净化器、静电除尘净化器、湿式脱硫除尘净化器中任意一种净化器或两种以上净化器的组合。

8.根据权利要求4所述的炉体尾气处理结构，其特征在于：所述余热吸收换热器分别由多级余热吸收换热器构成；多级余热吸收换热器之内的吸热介质是含有空气的有机废气、导热油、水、空气中任意一种介质或两种以上介质的组合。

9.一种使用权利要求1至8任一项所述的炉体尾气处理结构，实现热能的高效利用及尾气净化的方法，其特征在于：所述多台炉体是有机物热加工工厂使用的锅炉和焚烧炉；所述有机物热加工工厂的生产用热优先由锅炉和余热吸收换热器提供；所述有机物热加工工厂所产生的有机废气优先由锅炉进行焚烧净化，当锅炉停止运行时，有机物热加工工厂所产生的有机废气再由焚烧炉进行焚烧净化。

10.根据权利要求9所述的使用炉体尾气处理结构实现热能的高效利用及尾气净化的方法，其特征在于：所述有机物热加工工厂是有机危险废物的处置利用工厂。