CN109737435A - 蓄热式焚烧炉超温处理工艺及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于废气处理技术领域，提出了蓄热式焚烧炉超温处理工艺及装置，包括连通设置的燃烧室和蓄热床，蓄热床上设置有主管道，主管道用于将废气通入蓄热床，其特征在于，还包括支管道，用于将废气通入所述燃烧室，解决了现有废气直排导致污染的技术问题。

Description

蓄热式焚烧炉超温处理工艺及装置

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，涉及蓄热式焚烧炉超温处理工艺及装置。

背景技术

随着国家环保力度的不断加大，越来越多的跟VOCs相关的企业都在增大对环保设备的投资力度。在众多类型的环保设备当中，蓄热式焚烧炉(RTO)由于具备达标性能高，运行费用低的优点，使得其被广大企业普遍采用。蓄热式焚烧炉系统一般包括风机、蓄热式焚烧炉、热交换器和烟囱。

热交换器用陶瓷蓄热床换热器回收热量，回送给用热装置(如塑料包装印刷机，干式复合机、烘干机、上胶机等)，常用的热介质有空气和油。将新鲜空气(或油)，经由风机(或泵)送到焚烧炉的热交换器，将空气(或油)加热一定温度以后，再送给用热设备。为了有效控制热风的温度，通常在热风管路上加一旁通管路，当送出热风温度太高时，旁通管路会自动打开，补入新鲜空气以调节热风温度。当以油为介质时，热油经用热装置后又回流到焚烧炉的热交换器，使油温维持在工艺要求的温度范围内。为了使热油的温度可控，燃烧室产生的热量分二路，一路直接流向热交换器，一路为旁通通道。当热油温度超过设定值时，过量的热从旁通通道排入烟囱。

目前RTO装置在运行过程当中的一个突出问题，即超温停机问题。由于每个企业生产的产品品种不同，因此排放废气的风量、浓度及成分也会有很大的不同。一旦浓度或成分增大到某一数值，会使得RTO装置停机，系统处于直排状态，造成烟囱排放超标，极大地影响了企业的连续生产。

现有设备解决炉膛超温一般系统超温，打开新风阀，逐步至全开状态；若继续超温，打开高温阀，逐步至全开状态；继续超温，RTO进入停机模式。即关闭导入阀，打开排空阀，废气直接进烟囱。这种处理工艺存在以下问题：

三床式蓄热式焚烧炉，包括位于下方的蓄热床和上方的燃烧室，废气经过一个蓄热床，被预热之后通入燃烧室中进行高温燃烧，废气中含有的有机气体被燃烧分解为对环境无害的水和二氧化碳，分解后的气体经过另一个蓄热床进行热交换，该蓄热床将热量储备，气体温度降低后排出，经过换热器后从烟囱排出大气。

正常运行状态，高温阀处于关闭状态，阀板一面温度为常温，另一面温度在800℃以上，由于温度不同造成热膨胀系数不同，阀板极其容易卡死。当RTO超温需要打开阀板时，阀板无法打开，系统温度继续升高，对系统的安全性埋下了很大的隐患；即使高温阀门可正常使用，鉴于企业生产品种不同造成的浓度高、废气成分热值高，RTO也会在新风阀及高温阀全部打开的状态下继续超温，当前的处理工艺只能是系统停机，进入降温模式，原有废气进入直排模式，造成废气排放超标。

发明内容

本发明提出了蓄热式焚烧炉超温处理工艺及装置，解决了上述废气直排导致污染的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

蓄热式焚烧炉超温处理工艺，包括以下步骤：

S1.将废气通入蓄热体内预热后通入燃烧室；

S2.当炉体温度超过预定温度范围，将部分废气直接通入燃烧室中。。

作为进一步的技术方案，还包括：

S3.当温度继续升高，逐渐增大直接通入燃烧室中的废气的比例；

S4.当温度下降到低于预警值，逐渐减小直接通入燃烧室中的废气的比例。

作为进一步的技术方案，步骤S3中的温度超过预警值后，废气全部直接通入燃烧室内。

作为进一步的技术方案，若温度继续升高，向燃烧室内通入新风。

作为进一步的技术方案，当步骤S4温度下降到预定温度范围内，执行步骤S1。

作为进一步的技术方案，经过蓄热体预热后再通入燃烧室的废气的量与直接通入燃烧室中的废气的量的总和保持不变。

蓄热式焚烧炉超温处理装置，包括：

连通设置的燃烧室和蓄热床，所述蓄热床上设置有主管道，所述主管道用于将废气通入所述蓄热床，还包括支管道，用于将废气通入所述燃烧室。

作为进一步的技术方案，所述支管道上设置有支调节阀，所述主管道上设置有主调节阀。

作为进一步的技术方案，还包括新风管道，用于将新风引入所述燃烧室，所述新风管道上设置有新风阀。

与现有技术相比，本发明工作原理和有益效果为：

1、本发明中，正常工作状态时，废气引入蓄热式燃烧炉的蓄热床内进行预热，然后再通入燃烧室中进行燃烧分解，燃烧室燃烧温度在800℃-850℃之间，能够有效的利用燃烧产生的热量，减小能耗。当燃烧室内温度超过850℃，容易导致温度难以控制以及其他一系列的危害，因此必须控制燃烧室温度在预定温度范围内。当炉体超温，向燃烧室内直接通入部分废气，废气不经过预热直接进行燃烧，能够有效降低燃烧室内的温度。本发明所提出的超温处理工艺能够在更短时间内使炉温下降到正常水平，且能够保持废气的持续燃烧处理，避免废气直排影响环境，也不会停机影响工作。

2、本发明中，现有技术中，当超温时，会通入新风降低废气浓度，从而降低燃烧室温度，通入新风容易导致燃烧室内熄火；或者减少废气在燃烧室中的燃烧时长，从而使废气的升温量降低，也就降低了燃烧室的温度；温度仍然上升的话直接停止燃烧，废气不经过燃烧而直排，就能保护设备，避免危险。这种处理方法是本行业在长期的实践中发现并使用的，是能够解决炉体超温的问题的。申请人为解决超温处理的问题进行了长期的研究，虽然现有的方法和工艺能够解决RTO超温的问题，但是存在很多的缺陷，申请人在研究过程中突然获得灵感，改变了现有的处理方法，使用更简单的装置实现了比以前更好地效果。

3、本发明中，废气直接通入燃烧室中的量可以调节，若炉体持续处于超温状态，就增加直接通入燃烧室中废气的量，减少了经过预热的废气，因此燃烧室内废气的总体的温度降低，从而降低燃烧室温度。若直接通入燃烧室的废气使炉体温度下降到可控范围内，就可以调节减小直接通入燃烧室的废气量，避免能量的浪费。

4、本发明中，若直接通入燃烧室的部分废气还是不能很好的控制温度升高，就继续调节直至将所有废气都不经过预热就直接通入燃烧室燃烧。若是向燃烧室通入未经预热的废气无效，就通入新风，使燃烧室内的废气浓度降低，从而再次降低燃烧室温度。如果通过直通燃烧室的废气使燃烧室温度降到了正常的预定温度范围内，就让废气全都通过预热后再进行燃烧，恢复正常的工作状态。

5、本发明中，在单位时间内通入燃烧室内的废气总量是不变的，使燃烧室内的气体总量保持稳定能够最好的利用RTO焚烧炉的热量，避免总量增加导致的燃烧不充分以及总量的减少导致浪费热量。

6、本发明中，设置温度传感器，检测炉体温度，当超温后可以先进行铃声报警，引起工作人员的注意，炉体超温问题就能够更好更及时的得到处理。

7、本发明中，正常作业状态下新风阀、支调节阀关闭，主调节阀开启，废气由风机通过主管道引入蓄热床，预热之后进入燃烧室燃烧分解，然后经过蓄热床换热之后通过换热器并从烟囱排出。蓄热式焚烧炉超温时，打开支调节阀，同时关闭主调节阀，保证单位时间气体流量不变，使废气分为两路，一部分进入蓄热床预热后再进入燃烧室燃烧，另一部分直接经过支管道通入燃烧室内燃烧，由于直接进入燃烧室的这部分气体温度较低，因此能够缓解蓄热式焚烧炉内的温度超高；若炉体持续升温，加大支调节阀门，同时减小支调节阀阀门，直至支调节阀门全开，主调节阀门全闭，使废气全部不经过预热进行燃烧，用这种方式降低炉体温度；若是这种调节方式还不能实现降温到预定范围。

8、本发明中，通过上述风道的设计，能够保证废气持续进入燃烧室中燃烧分解，避免了现有技术中通过排空阀直接把废气通入烟囱排放导致的环境污染，也保证了企业的连续生产。本发明去掉了高温阀，众所周知的是，去掉高温阀会导致存在危险，但是本发明中增加了支管道以及支调节阀，保证了所有废气都经过燃烧分解；另外，由于高温阀对材质要求较高且容易损坏，主调节阀和支调节阀为低温阀，在材质使用标准和使用环境的限制都更低，能够有效降低成本，运行稳定性得到了提高。

9、本发明中，蓄热床的设置是蓄热式焚烧炉的关键部件，也是蓄热式焚烧炉之所以被称为蓄热式焚烧炉的原因，行业内的人都认为对排出焚烧炉外的热量进行交换和回收是有利于减少热能损耗的，但是本申请人恰恰绕开了蓄热床将废气直接通入燃烧室进行燃烧，而且能够实现更好的超温处理效果，既保证废气能够全部都经过燃烧之后才排放，又不会使设备停机耽误使用。

10、本发明中，废气排出口与风机之间设置有新风阀，新风阀控制新风进入与否，当完全打开支调节阀，同时完全关闭主调节阀还是无法使燃烧室降温时，需要将新风引入燃烧室中，虽然会存在容易熄火的情况，但是可以解决炉体超温的情况而且还不会存在现有技术中将废气直排污染环境的情况。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明各部分连接结构示意图；

图中：1-燃烧室，2-蓄热床，3-主管道，4-支管道，5-支调节阀，6-主调节阀，7-新风管道，8-新风阀，9-风机，10-换热器，11-烟囱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提出蓄热式焚烧炉超温处理工艺，包括以下步骤：

S1.将废气通入蓄热体内预热后通入燃烧室；

S2.当炉体温度超过预定温度范围，将部分废气直接通入燃烧室中。

本实施例中，正常工作状态时，废气引入蓄热式燃烧炉的蓄热床内进行预热，然后再通入燃烧室中进行燃烧分解，燃烧室燃烧温度在800℃-850℃之间，能够有效的利用燃烧产生的热量，减小能耗。当燃烧室内温度超过850℃，容易导致温度难以控制以及其他一系列的危害，因此必须控制燃烧室温度在预定温度范围内。当炉体超温，向燃烧室内直接通入部分废气，废气不经过预热直接进行燃烧，能够有效降低燃烧室内的温度。本发明所提出的超温处理工艺能够在更短时间内使炉温下降到正常水平，且能够保持废气的持续燃烧处理，避免废气直排影响环境，也不会停机影响工作。

本实施例中，现有技术中，当超温时，会通入新风降低废气浓度，从而降低燃烧室温度，通入新风容易导致燃烧室内熄火；或者减少废气在燃烧室中的燃烧时长，从而使废气的升温量降低，也就降低了燃烧室的温度；温度仍然上升的话直接停止燃烧，废气不经过燃烧而直排，就能保护设备，避免危险。这种处理方法是本行业在长期的实践中发现并使用的，是能够解决炉体超温的问题的。

本实施例中，申请人为解决超温处理的问题进行了长期的研究，虽然现有的方法和工艺能够解决RTO超温的问题，但是存在很多的缺陷，申请人在研究过程中突然获得灵感，改变了现有的处理方法，使用更简单的装置实现了比以前更好地效果。

进一步，还包括：

S3.当温度继续升高，逐渐增大直接通入燃烧室中的废气的比例；

S4.当温度下降到低于预警值，逐渐减小直接通入燃烧室中的废气的比例。

本实施例中，废气直接通入燃烧室中的量可以调节，若炉体持续处于超温状态，就增加直接通入燃烧室中废气的量，减少了经过预热的废气，因此燃烧室内废气的总体的温度降低，从而降低燃烧室温度。

本实施例中，若直接通入燃烧室的废气使炉体温度下降到可控范围内，就可以调节减小直接通入燃烧室的废气量，避免能量的浪费。

进一步，步骤S3中的温度超过预警值后，废气全部直接通入燃烧室内。

进一步，若温度继续升高，向燃烧室内通入新风。

进一步，当步骤S4温度下降到预定温度范围内，执行步骤S1。

本实施例中，若直接通入燃烧室的部分废气还是不能很好的控制温度升高，就继续调节直至将所有废气都不经过预热就直接通入燃烧室燃烧。若是向燃烧室通入未经预热的废气无效，就通入新风，使燃烧室内的废气浓度降低，从而再次降低燃烧室温度。如果通过直通燃烧室的废气使燃烧室温度降到了正常的预定温度范围内，就让废气全都通过预热后再进行燃烧，恢复正常的工作状态。

进一步，经过蓄热体预热后再通入燃烧室的废气的量与直接通入燃烧室中的废气的量的总和保持不变。

本实施例中，在单位时间内通入燃烧室内的废气总量是不变的，使燃烧室内的气体总量保持稳定能够最好的利用RTO焚烧炉的热量，避免总量增加导致的燃烧不充分以及总量的减少导致浪费热量。

进一步，当炉体温度超过或低于设定温度时系统会先开启温度报警。

本实施例中，设置温度传感器，检测炉体温度，当超温后可以先进行铃声报警，引起工作人员的注意，炉体超温问题就能够更好更及时的得到处理。

蓄热式焚烧炉超温处理工艺及装置，包括：

连通设置的燃烧室1和蓄热床2，蓄热床2上设置有主管道3，主管道3用于将废气通入蓄热床2，还包括支管道4，用于将废气通入燃烧室1。

进一步，支管道4上设置有支调节阀5，主管道3上设置有主调节阀6。

本实施例中，正常作业状态下新风阀8、支调节阀关闭，主调节阀开启，废气由风机通过主管道引入蓄热床，预热之后进入燃烧室燃烧分解，然后经过蓄热床2换热之后通过换热器10并从烟囱排出。蓄热式焚烧炉超温时，打开支调节阀5，同时关闭主调节阀6，保证单位时间气体流量不变，使废气分为两路，一部分进入蓄热床2预热后再进入燃烧室1燃烧，另一部分直接经过支管道4通入燃烧室1内燃烧，由于直接进入燃烧室1的这部分气体温度较低，因此能够缓解蓄热式焚烧炉内的温度超高；若炉体持续升温，加大支调节阀门5，同时减小主调节阀阀门6，直至支调节阀门5全开，主调节阀门6全闭，使废气全部不经过预热进行燃烧，用这种方式降低炉体温度。

本实施例中，通过上述风道的设计，能够保证废气持续进入燃烧室1中燃烧分解，避免了现有技术中通过排空阀直接把废气通入烟囱11排放导致的环境污染，也保证了企业的连续生产。

相比于现有技术，本发明去掉了高温阀，众所周知的是，去掉高温阀会导致存在危险，但是本发明中增加了支管道4以及支调节阀5，保证了所有废气都经过燃烧分解；另外，由于高温阀对材质要求较高且容易损坏，主调节阀6和支调节阀5为低温阀，在材质使用标准和使用环境的限制都更低，能够有效降低成本，运行稳定性得到了提高。

本实施例中，蓄热床2的设置是蓄热式焚烧炉的关键部件，也是蓄热式焚烧炉之所以被称为蓄热式焚烧炉的原因，行业内的人都认为对排出焚烧炉外的热量进行交换和回收是有利于减少热能损耗的，但是本申请人恰恰绕开了蓄热床2将废气直接通入燃烧室1进行燃烧，而且能够实现更好的超温处理效果，既保证废气能够全部都经过燃烧之后才排放，又不会使设备停机耽误使用。

进一步，主管道3与支管道4上均设置有风机9。

本实施例中，风机9用于产生抽吸作用力将废气或者新风引入。

进一步，还包括新风管道，用于将新风引入燃烧室，新风管道上设置有新风阀。

本实施例中，废气排出口与风机9之间设置有新风阀8，新风阀8控制新风进入与否，当完全打开支调节阀5，同时完全关闭主调节阀6还是无法使燃烧室1降温时，需要将新风引入燃烧室1中，虽然会存在容易熄火的情况，但是可以解决炉体超温的情况而且还不会存在现有技术中将废气直排污染环境的情况。

蓄热式焚烧炉装置最佳实施例如下，在蓄热式焚烧炉外分别设置风机9和换热器10，燃烧室1通过支管道和风机9连通，蓄热床2通过主管道3和风机9连通，风机9入口和废气源出口连通，蓄热床2通过排气管道与换热器10连通，换热器10出口与烟囱11连通。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.蓄热式焚烧炉超温处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将废气通入蓄热体内预热后通入燃烧室；

S2.当炉体温度超过预定温度范围，将部分废气直接通入燃烧室中。

2.根据权利要求1所述的蓄热式焚烧炉超温处理工艺，其特征在于，还包括：

S3.当温度继续升高，逐渐增大直接通入燃烧室中的废气的比例；

S4.当温度下降到低于预警值，逐渐减小直接通入燃烧室中的废气的比例。

3.根据权利要求2所述的蓄热式焚烧炉超温处理工艺，其特征在于，步骤S3中的温度超过预警值后，废气全部直接通入燃烧室内。

4.根据权利要求3所述的蓄热式焚烧炉超温处理工艺，其特征在于，若温度继续升高，向燃烧室内通入新风。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的蓄热式焚烧炉超温处理工艺，其特征在于，当步骤S4温度下降到预定温度范围内，执行步骤S1。

6.根据权利要求1所述的蓄热式焚烧炉超温处理工艺，其特征在于，经过蓄热体预热后再通入燃烧室的废气的量与直接通入燃烧室中的废气的量的总和保持不变。

7.蓄热式焚烧炉超温处理装置，包括连通设置的燃烧室(1)和蓄热床(2)，所述蓄热床(2)上设置有主管道(3)，所述主管道(3)用于将废气通入所述蓄热床(2)，其特征在于，还包括支管道(4)，用于将废气通入所述燃烧室(1)。

8.根据权利要求7所述的蓄热式焚烧炉超温处理装置，其特征在于，所述支管道(4)上设置有支调节阀(5)，所述主管道(3)上设置有主调节阀(6)。

9.根据权利要求8所述的蓄热式焚烧炉超温处理装置，其特征在于，还包括新风管道(7)，用于将新风引入所述燃烧室(1)，所述新风管道(7)上设置有新风阀(8)。