CN111672894A - 一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，包括第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器，第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器均包括蓄热式烧嘴，第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器交替处于燃烧状态和蓄热状态，第一蓄热式燃烧器的加热管和第二蓄热式燃烧器的加热管均沿垂直方向设置于土壤内的加热井中；或第一蓄热式燃烧器的加热管和第二蓄热式燃烧器沿水平方向设置于土壤内的水平加热井中。本发明因通过上下或两端加热避免了传统加热器的沿加热井方向上加热不均匀的情况，使得整个加热管及加热井温度均匀，提高土壤脱附效果，可延长设备使用寿命，两个蓄热式燃烧器轮流处于燃烧状态，高温烟气的热量被蓄热体吸收，极大的减少热损。

Description

一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置

技术领域

本发明是一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，属于土壤修复技术领域。

背景技术

原位热脱附技术通过使用垂直或水平方向的原位加热及真空提取等手段，使拟修复污染土壤中的污染物受加热后挥发到土壤气相或原位分解，然后抽取到地上进行分离处理。该技术是一种原位修复技术，对地面环境的扰动较小，适用于加油站、石化企业和化工企业等多种类型的污染场地。原位热脱附可以使土壤加温到污染物的挥发点，再将含有污染物的气体抽离土壤进行分离修复。与传统的土壤修复技术相比，原位热脱附技术具有修复效率高、作用面积大以及适宜高浓度污染土壤等优点。因此，原位热脱附技术的关键在于加热温度必须达到污染物挥发的温度。通过加热提高污染区域的温度，改变污染物的物化性质(蒸汽压及溶解度增加，粘度、表面张力、亨利系数及土水分配系数减小)，增加气相或者液相中污染物的浓度，再配合蒸汽抽提或多相抽提，实现对土壤中挥发性有机物、半挥发性有机物、石油烃类等污染物的去除和回收。

原位燃气热脱附是原位热脱附的一种方式，燃烧器为热源，燃料为天然气 (LNG)或柴油，通过热传导方式使得土壤温度升高，再将有机污染物解吸处理，以进一步处理废水和废气。原位燃气热脱附较原位电加热热脱附燃烧效率高、升温快，但热损失严重，造成能源浪费。

修复土壤中半挥发有机物(SVOC)通常需要将土壤加热到300-500℃。传统方式热能由插入土壤中的燃气加热装置提供。燃气加热装置管埋在土壤内加热土壤，加热装置工作温度范围为500～800℃，典型工作温度为600～700℃，加热井井管材质采用耐高温碳钢材料。加热方式为地上井口点火器点火，燃烧头埋在设计好的指定位置，火焰及热烟气从加热管内进入到井底，再从加热井与加热管间反向上升到井口被引风机排出。加热内管器火焰温度800-1200℃，而到外管排烟口温度降到200-400℃，导致实际对土壤加热的外管底部(井底) 温度高，向上逐渐降低，顶部(井口)温度最低，因此沿土壤加热外管热能分布不均、加热效率不高(加热管越长问题越明显)，同时高温烟气排放导致大量热能损失(高达40-70％)。

中国专利CN104759464A公开了一种污染土壤热脱附修复系统，该系统包括供料系统、热脱附主体系统、供煤燃烧系统、烟气除尘系统和配电柜，其中所述供料系统由连通污染土壤进入口的锤式破碎机、连接锤式破碎机出料端的一级皮带输送机、以及连接一级皮带输送机出料端的烘干机组成，所述热脱附主体系统主要由转动筒式的高温加热系统、以及设置于高温加热系统尾部出料口的链板输送机组成，所述高温加热系统的首部进料口通过二级皮带输送机连接烘干机的出料口。其需要配套的上料、粉碎、下料设备，设备成本高，耗能高，难以应用于原位修复。

中国专利CN108114970A公开了一种污染土壤原位热脱附修复系统及方法，系统包括若干原位加热电极、若干注入井、若干抽提井、若干地下水监测井、电极电力控制调节设施、原位温度压力监测设施、污水处理设施和废气处理设施；所述原位加热电极采用正三角形或者正六边形方式排布。其可应用于原位修复，并且具有加热均匀的特点，但其采用加热电极的加热方式，耗能高，成本高对于燃烧加热的改进并没有指导意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，以至少解决上述背景技术中提出的加热外管温度不均匀和热能损失大的技术问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，包括第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器，第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器设置在土壤内的加热井中，所述的第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器均包括蓄热式烧嘴，蓄热式烧嘴的燃料喷口连接燃料供料管，蓄热式烧嘴的点火喷口连接点火装置，第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的助燃空气进口/烟气出口通过管路连接第一三通换向阀的第一端，第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的助燃空气进口/烟气出口通过管路连接第二三通换向阀的第一端，第一三通换向阀的第二端和第二三通换向阀的第二端均通过管路连接鼓风机的排风口，第一三通换向阀的第三端和第二三通换向阀的第三端均通过管路连接引风机的进风口。

所述的第一蓄热式燃烧器的加热管和第二蓄热式燃烧器还包括加热管，加热管与蓄热式烧嘴的喷火口连接，加热管均沿垂直方向设置于土壤内的加热井中，所述的第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器在水平方向上具有间距，所述的第一蓄热式燃烧器的加热管的出口和第二蓄热式燃烧器的加热管的出口在垂直方向上具有间距。第一蓄热式燃烧器的加热管和第二蓄热式燃烧器的加热管在水平方向具有适当间距，以使各加热管不位于同一轴线，以便于从某个蓄热式燃烧器能够顺利进入另一蓄热式燃烧器。第一蓄热式燃烧器的加热管可根据加热深度设置，第二蓄热式燃烧器的加热管的出口与第一蓄热式燃烧器的加热管的出口在垂直方向均具有适当间距，可通过一定倾斜安装，使两个加热管分别用于加热不同垂直高度的土壤，在两个不同垂直高度的位置进行加热，这可以维持整个加热管和加热井壁温度均匀。这种设置结构特别适用于竖向井管模式。

或所述的第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器均沿水平方向设置于土壤内的水平加热井中，所述的第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴和第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴位于同一水平高度，且相向设置。通过第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器的交替加热，可以维持整个水平加热井壁温度均匀。这种设置结构特别适用于异位堆体模式或水平井加热模式。

第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器交替处于燃烧状态和蓄热状态，具体的：当第一蓄热式燃烧器处于燃烧状态且第二蓄热式燃烧器处于蓄热状态时，通过控制第一三通换向阀，使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机导通、使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与引风机截止；同时通过控制第二三通换向阀，使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与引风机导通、使第二蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机截止。第一蓄热式燃烧器的燃料喷口输入燃料，并通过点火装置点火，使第一蓄热式燃烧器点火运行，第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的喷火口喷出大量高温烟气，第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴后侧的加热管排出的高温烟气在土壤中流动，并进入第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴，并最终从第二蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口排出经引风机排空，由第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴内的蓄热体吸收第一蓄热式燃烧器的排烟热量，当第二蓄热式燃烧器的蓄热体吸收热量饱和时，第一蓄热式燃烧器熄灭，并切换至第一蓄热式燃烧器处于蓄热状态且第二蓄热式燃烧器处于燃烧状态。

当第二蓄热式燃烧器处于燃烧状态且第一蓄热式燃烧器处于蓄热状态时，通过控制第一三通换向阀，使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机截止、使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与引风机导通；同时通过控制第二三通换向阀，使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与引风机截止、使第二蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机导通。第二蓄热式燃烧器的燃料喷口输入燃料，并通过点火装置点火，使第二蓄热式燃烧器点火运行，第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的喷火口喷出大量高温烟气，第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴后侧的加热管排出的高温烟气在土壤中流动，并进入第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴，并最终从第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口排出经引风机排空，由第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴内的蓄热体吸收第二蓄热式燃烧器的排烟热量，当第一蓄热式燃烧器的蓄热体吸收热量饱和时，第二蓄热式燃烧器熄灭，并切换至第二蓄热式燃烧器处于蓄热状态且第一蓄热式燃烧器处于燃烧状态。

该装置可应用于原位(一般为竖向井管)及异位堆体(一般为水平向管) 修复模式。原位修复模式为通过垂直或定向钻探建立加热井，通过安装加热器进行加热，异位模式则通过土壤开挖、运输，建立堆体同时按设计要求铺设水平加热管进行加热。两个蓄热式燃烧器轮流处于燃烧状态，其中一个蓄热式燃烧器排出的高温烟气被另一个蓄热式燃烧器中的蓄热体吸收，而不是直接排出，极大的减少热损，另外加热管整体受热均匀，可延长设备使用寿命。

可选的，所述的燃料供料管输送的燃料为燃油或天然气。

优选的，连接鼓风机的排风口的管路上依次设置有压力变送器、气动流量调节阀和孔板流量计，孔板流量计的出风口通过管路分别连接第一三通换向阀的第二端和第二三通换向阀的第二端。

优选的，连接引风机的进风口的管路上设置有气动调节阀，气动调节阀的进风口分别通过管路分别连接第一三通换向阀的第三端和第二三通换向阀的第三端。

优选的，所述的引风机的排风口通过管路连接烟囱，连接引风机与烟囱的管路上设置有球阀。

优选的，连接第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的燃料喷口的燃料供料管上和连接第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的燃料喷口的燃料供料管上均依次设置有气控阀和球阀。

优选的，所述的点火装置包括自动点火器和长明火点火枪，自动点火器与长明火点火枪连接，长明火点火枪连接长明天然气供气管，且长明天然气供气管上设置有球阀和电动阀，自动点火器通过管路连接鼓风机的排风口，且连接自动点火器与鼓风机的管路上设置有球阀，长明火点火枪连接蓄热式烧嘴的点火喷口。长明点火枪便于启动点火，减少故障率。

进一步优选的，所述的点火装置还包括火焰检测器，火焰检测器安装于长明火点火枪与蓄热式烧嘴之间。

优选的，所述的蓄热式烧嘴包括从顶部到底部依次设置的蓄热室和燃烧室，燃烧室内部设置有燃烧腔，燃烧室的底部设置有连通燃烧腔的喷火口，燃烧室的侧壁设置有连通燃烧腔的燃料喷口和点火喷口，蓄热室内设置有蓄热腔，蓄热腔内设置有蓄热体，蓄热式烧嘴的顶部设置有助燃空气进口/烟气出口，助燃空气进口/烟气出口通过蓄热腔连通燃烧腔。

优选的，位于两个加热管之间的土壤内埋设有用于测量土壤温度的测温装置。所述的测温装置可以为温度传感器或热电偶等。

本发明同时还提供一种土壤热脱附修复方法，包括如下步骤：

S1，待修复土壤中设置加热井；

S2，加热井中设置至少两个蓄热式燃烧器，所述蓄热式燃烧器用以使燃料燃烧产生热烟气以及储存烟气中的热量；

S3，所述加热井为竖井时，将至少两个蓄热式燃烧器的烟气出口配置为在垂直方向上具有间距；所述加热井为水平井时，将至少两个蓄热式燃烧器的烟气出口配置为同一水平位置上并相向设置；

S4，使所述至少两个蓄热式燃烧器交替处于燃烧状态和蓄热状态，其中一个蓄热式燃烧器燃烧产生烟气，另一个蓄热式燃烧器吸收所述烟气蓄热。

本发明的有益效果：

本发明因通过上下或两端加热避免了传统加热器的沿加热井方向上加热不均匀的情况，可以维持整个加热管及加热井温度均匀，提高土壤脱附效果，可延长设备使用寿命。两个蓄热式燃烧器轮流处于燃烧状态，其中一个蓄热式燃烧器排出的高温烟气的热量被另一个蓄热式燃烧器中的蓄热体吸收，而不是直接排出，极大的减少热损，另外加热管整体受热均匀，可延长设备使用寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中的加热管沿垂直方向设置时的示意图；

图2为本发明中的加热管沿水平方向设置时的示意图；

图3为图1中I部的局部放大示意图；

图4为蓄热式烧嘴的剖视结构示意图；

图5为图4沿A-A截面的剖视结构示意图；

图6为蓄热式烧嘴的侧视结构示意图；

图7为本发明中的加热管沿垂直方向设置时的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此类表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1-图3，本发明提供一种技术方案：一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，包括第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2，所述的第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2的结构相同，所述的第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2均包括蓄热式烧嘴3，蓄热式烧嘴3的燃料喷口连接燃料供料管5，蓄热式烧嘴3的点火喷口连接点火装置6，第一蓄热式燃烧器 1的蓄热式烧嘴3的助燃空气进口/烟气出口通过管路连接第一三通换向阀7的第一端，第二蓄热式燃烧器2的蓄热式烧嘴3的助燃空气进口/烟气出口通过管路连接第二三通换向阀6的第一端，第一三通换向阀7的第二端和第二三通换向阀6的第二端均通过管路连接鼓风机9的排风口，第一三通换向阀7的第三端和第二三通换向阀6的第三端均通过管路连接引风机10的进风口。

如图1所示，本发明一些实施例中，所述的第一蓄热式燃烧器1的加热管4 和第二蓄热式燃烧器2还包括加热管4，加热管4与蓄热式烧嘴的喷火口连接，加热管4均沿垂直方向设置于土壤内的加热井100中，所述的第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2在水平方向上具有间距，所述的第一蓄热式燃烧器1 的加热管4的出口和第二蓄热式燃烧器2的加热管4的出口在垂直方向上具有间距。第一蓄热式燃烧器1的加热管4和第二蓄热式燃烧器2的加热管4在水平方向具有适当间距，以使各加热管4不位于同一轴线，以便于从某个蓄热式燃烧器能够顺利进入另一蓄热式燃烧器。第一蓄热式燃烧器1的加热管4可根据加热深度设置，第二蓄热式燃烧器2的加热管4的出口与第一蓄热式燃烧器的加热管的出口在垂直方向均具有适当间距，可通过一定倾斜安装，使两个加热管4分别用于加热不同垂直高度的土壤，在两个不同垂直高度的位置进行加热，这可以维持整个加热井管温度均匀。这种设置结构特别适用于竖向井管模式。

如图1所示的实施例中，第二蓄热式燃烧器2的加热管4的长度较第一蓄热式燃烧器1的加热管4短，以使第二蓄热式燃烧器2的加热管4的出口在第一蓄热式燃烧器1的加热管4的出口的上方。

作为一种优选的实施方式，可以根据图7所示，第二蓄热式燃烧器2安装在与第一蓄热式燃烧器1的加热井100倾斜连接的加热井100中，以此使第二蓄热式燃烧器2的加热管4的出口在第一蓄热式燃烧器1的加热管4的出口的上方。第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2在水平方向具有适当间距，以使各加热烟气不位于同一轴线，以便于烟气从某个蓄热式燃烧器能够顺利进入另一蓄热式燃烧器。第一蓄热式燃烧器1的加热管4和第二蓄热式燃烧器2 的加热管4在垂直方向均具有适当间距，以使两个加热管4分别用于加热不同垂直高度的土壤，在两个不同垂直高度的位置进行加热，在满足大深度土壤加热的同时，可以使得第二蓄热式加热器加热管4不必设置过长，尤其是图7所示的实施例，热烟气以螺旋形，从上到下加热，这可以维持整个加热管和加热井壁温度均匀。这种设置结构特别适用于竖向井管模式。

或如图2所示，本发明另外一些实施例中，蓄热式燃烧器无需设置加热管4，所述的第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2均沿水平方向设置于土壤内的水平加热井200中，所述的第一蓄热式燃烧器1的蓄热式烧嘴和第二蓄热式燃烧器2的蓄热式烧嘴位于同一水平高度，且相向设置。通过第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2的交替加热，可以维持整个水平加热井壁温度均匀。两个蓄热式燃烧器分别在不同的水平部进行加热，使得对于面积较大的堆体而需采用较长长度的水平加热井而言，可以维持整个水平加热井井壁温度均匀。这种设置结构特别适用于异位堆体模式。

本发明的第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2交替处于燃烧状态和蓄热状态，可应用于原位(一般为竖向井管)及异位堆体(一般为水平向管) 修复模式。原位修复模式为通过垂直或定向钻探建立加热井，通过安装加热器进行加热，异位模式则通过土壤开挖、运输，建立堆体同时按设计要求铺设水平加热井进行加热。两个蓄热式燃烧器轮流处于燃烧状态，其中一个蓄热式燃烧器排出的高温烟气被另一个蓄热式燃烧器中的蓄热体吸收，而不是直接排出，极大的减少热损，另外加热管整体受热均匀，可延长设备使用寿命，同时两种模式均可以维持加热井井壁温度，使土壤中热能分布均匀，有效避免了部分区域温度无法满足脱附需要，提高沿加热井土壤的脱附效果。

可选的，所述的燃料供料管5输送的燃料为燃油或天然气。

优选的，连接鼓风机9的排风口的管路上依次设置有压力变送器11、气动流量调节阀12和孔板流量计13，孔板流量计13的出风口通过管路分别连接第一三通换向阀7的第二端和第二三通换向阀6的第二端。

优选的，连接引风机10的进风口的管路上设置有气动调节阀14，气动调节阀14的进风口分别通过管路分别连接第一三通换向阀7的第三端和第二三通换向阀6的第三端。

优选的，所述的引风机10的排风口通过管路连接烟囱15，连接引风机10 与烟囱15的管路上设置有球阀。

优选的，连接第一蓄热式燃烧器1的蓄热式烧嘴3的燃料喷口的燃料供料管5上和连接第二蓄热式燃烧器2的蓄热式烧嘴3的燃料喷口的燃料供料管5 上均依次设置有气控阀17和球阀18。

优选的，所述的点火装置6包括自动点火器19和长明火点火枪20，自动点火器19与长明火点火枪20连接，长明火点火枪20连接长明天然气供气管21，且长明天然气供气管21上设置有球阀22和电动阀23，自动点火器19通过管路连接鼓风机9的排风口，且连接自动点火器19与鼓风机9的管路上设置有球阀 24，长明火点火枪20连接蓄热式烧嘴3的点火喷口。长明点火枪便于启动点火，减少故障率。

进一步优选的，所述的点火装置6还包括火焰检测器25，火焰检测器25安装于长明火点火枪20与蓄热式烧嘴3之间。

优选的，如图4-图6所示，所述的蓄热式烧嘴包括从顶部到底部依次设置的蓄热室26和燃烧室27，燃烧室27内部设置有燃烧腔28，燃烧室27的底部设置有连通燃烧腔28的喷火口29，燃烧室27的侧壁设置有连通燃烧腔28的燃料喷口30和点火喷口31，蓄热室26内设置有蓄热腔，蓄热腔内设置有蓄热体 32，蓄热式烧嘴的顶部设置有助燃空气进口/烟气出口33，助燃空气进口/烟气出口33通过蓄热腔连通燃烧腔28。

优选的，位于两个加热管4之间的土壤内埋设有用于测量土壤温度的测温装置34。所述的测温装置34可以为温度传感器或热电偶等。

工作原理：本发明的第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2交替处于燃烧状态和蓄热状态，具体的：当第一蓄热式燃烧器1处于燃烧状态且第二蓄热式燃烧器2处于蓄热状态时，通过控制第一三通换向阀7，使第一蓄热式燃烧器1的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机9导通、使第一蓄热式燃烧器1的助燃空气进口/烟气出口与引风机10截止；同时通过控制第二三通换向阀6，使第一蓄热式燃烧器1的助燃空气进口/烟气出口与引风机10导通、使第二蓄热式燃烧器2的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机9截止。第一蓄热式燃烧器1的燃料喷口输入燃料，并通过点火装置6点火，使第一蓄热式燃烧器1点火运行，第一蓄热式燃烧器1的蓄热式烧嘴3的喷火口喷出大量高温烟气，第一蓄热式燃烧器1的蓄热式烧嘴3后侧的加热管4排出的高温烟气在土壤中流动，并进入第二蓄热式燃烧器2的加热管4，依次经过第二蓄热式燃烧器2的加热管4、蓄热式烧嘴3，并最终从第二蓄热式燃烧器2的助燃空气进口/烟气出口排出经引风机10排空，由第二蓄热式燃烧器2的蓄热式烧嘴3内的蓄热体吸收第一蓄热式燃烧器1的排烟热量，当第二蓄热式燃烧器2的蓄热体吸收热量饱和时，第一蓄热式燃烧器1熄灭，并切换至第一蓄热式燃烧器1处于蓄热状态且第二蓄热式燃烧器2处于燃烧状态。

当第二蓄热式燃烧器2处于燃烧状态且第一蓄热式燃烧器1处于蓄热状态时，通过控制第一三通换向阀7，使第一蓄热式燃烧器1的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机9截止、使第一蓄热式燃烧器1的助燃空气进口/烟气出口与引风机10导通；同时通过控制第二三通换向阀6，使第一蓄热式燃烧器1的助燃空气进口/烟气出口与引风机10截止、使第二蓄热式燃烧器2的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机9导通。第二蓄热式燃烧器2的燃料喷口输入燃料，并通过点火装置6点火，使第二蓄热式燃烧器2点火运行，第二蓄热式燃烧器2的蓄热式烧嘴3的喷火口喷出大量高温烟气，第二蓄热式燃烧器2的蓄热式烧嘴3后侧的加热管4排出的高温烟气在土壤中流动，并进入第一蓄热式燃烧器1的加热管4，依次经过第一蓄热式燃烧器1的加热管4、蓄热式烧嘴3，并最终从第一蓄热式燃烧器1的助燃空气进口/烟气出口排出经引风机10排空，由第一蓄热式燃烧器1的蓄热式烧嘴3内的蓄热体吸收第二蓄热式燃烧器2的排烟热量，当第一蓄热式燃烧器1的蓄热体吸收热量饱和时，第二蓄热式燃烧器2熄灭，并切换至第二蓄热式燃烧器2处于蓄热状态且第一蓄热式燃烧器1处于燃烧状态。

如此根据实际温度控制第一蓄热式燃烧器1和第二蓄热式燃烧器2依次交替运行。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施。

Claims (10)

1.一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：包括第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器，所述第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器设置在土壤内的加热井中，所述第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器均包括蓄热式烧嘴，蓄热式烧嘴的燃料喷口连接燃料供料管，蓄热式烧嘴的点火喷口连接点火装置，第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的助燃空气进口/烟气出口通过管路连接第一三通换向阀的第一端，第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的助燃空气进口/烟气出口通过管路连接第二三通换向阀的第一端，第一三通换向阀的第二端和第二三通换向阀的第二端均通过管路连接鼓风机的排风口，第一三通换向阀的第三端和第二三通换向阀的第三端均通过管路连接引风机的进风口。

2.根据权利要求1所述的一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：所述的第一蓄热式燃烧器的加热管和第二蓄热式燃烧器还包括加热管，加热管与蓄热式烧嘴的喷火口连接，加热管均沿垂直方向设置于土壤内的加热井中，所述的第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器在水平方向上具有间距，所述的第一蓄热式燃烧器的加热管的出口和第二蓄热式燃烧器的加热管的出口在垂直方向上具有间距。

3.根据权利要求1所述的一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：所述的第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器均沿水平方向设置于土壤内的水平加热井中，所述的第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴和第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴位于同一水平高度，且相向设置。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：所述的点火装置包括自动点火器和长明火点火枪，自动点火器与长明火点火枪连接，长明火点火枪连接长明天然气供气管，且长明天然气供气管上设置有球阀和电动阀，自动点火器通过管路连接鼓风机的排风口，且连接自动点火器与鼓风机的管路上设置有球阀，长明火点火枪连接蓄热式烧嘴的点火喷口。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：所述的蓄热式烧嘴包括从顶部到底部依次设置的蓄热室和燃烧室，燃烧室内部设置有燃烧腔，燃烧室的底部设置有连通燃烧腔的喷火口，燃烧室的侧壁设置有连通燃烧腔的燃料喷口和点火喷口，蓄热室内设置有蓄热腔，蓄热腔内设置有蓄热体，蓄热式烧嘴的顶部设置有助燃空气进口/烟气出口，助燃空气进口/烟气出口通过蓄热腔连通燃烧腔。

6.根据权利要求1-3任一所述的一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：连接鼓风机的排风口的管路上依次设置有压力变送器、气动流量调节阀和孔板流量计，孔板流量计的出风口通过管路分别连接第一三通换向阀的第二端和第二三通换向阀的第二端。

7.根据权利要求1-3任一所述的一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：连接引风机的进风口的管路上设置有气动调节阀，气动调节阀的进风口分别通过管路分别连接第一三通换向阀的第三端和第二三通换向阀的第三端。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器交替处于燃烧状态和蓄热状态。

9.根据权利要求8所述的一种应用于土壤热脱附修复的蓄热脉冲式加热装置，其特征在于：

使第一蓄热式燃烧器和第二蓄热式燃烧器交替处于燃烧状态和蓄热状态包括如下步骤：

当第一蓄热式燃烧器处于燃烧状态且第二蓄热式燃烧器处于蓄热状态时，通过控制第一三通换向阀，使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机导通、使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与引风机截止；同时通过控制第二三通换向阀，使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与引风机导通、使第二蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机截止；

第一蓄热式燃烧器的燃料喷口输入燃料，并通过点火装置点火，使第一蓄热式燃烧器点火运行，第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的喷火口喷出大量高温烟气，第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴排出的高温烟气在加热井中流动，并进入第二蓄热式燃烧器，经过第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴，并最终从第二蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口排出经引风机排空，由第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴内的蓄热体吸收第一蓄热式燃烧器的排烟热量，当第二蓄热式燃烧器的蓄热体吸收热量饱和时，第一蓄热式燃烧器熄灭，并切换至第一蓄热式燃烧器处于蓄热状态且第二蓄热式燃烧器处于燃烧状态；

当第二蓄热式燃烧器处于燃烧状态且第一蓄热式燃烧器处于蓄热状态时，通过控制第一三通换向阀，使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机截止、使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与引风机导通；同时通过控制第二三通换向阀，使第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与引风机截止、使第二蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口与鼓风机导通；

第二蓄热式燃烧器的燃料喷口输入燃料，并通过点火装置点火，使第二蓄热式燃烧器点火运行，第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴的喷火口喷出大量高温烟气，第二蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴排出的高温烟气在加热井中流动，并进入第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴，并最终从第一蓄热式燃烧器的助燃空气进口/烟气出口排出经引风机排空，由第一蓄热式燃烧器的蓄热式烧嘴内的蓄热体吸收第二蓄热式燃烧器的排烟热量，当第一蓄热式燃烧器的蓄热体吸收热量饱和时，第二蓄热式燃烧器熄灭，并切换至第二蓄热式燃烧器处于蓄热状态且第一蓄热式燃烧器处于燃烧状态。

10.一种土壤热脱附修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，待修复土壤中设置加热井；

S2，加热井中设置至少两个蓄热式燃烧器，所述蓄热式燃烧器用以使燃料燃烧产生热烟气以及储存烟气中的热量；

S3，所述加热井为竖井时，将至少两个蓄热式燃烧器的烟气出口配置为在垂直方向上具有间距；所述加热井为水平井时，将至少两个蓄热式燃烧器的烟气出口配置为同一水平位置上并相向设置；

S4，使所述至少两个蓄热式燃烧器交替处于燃烧状态和蓄热状态，其中一个蓄热式燃烧器燃烧产生烟气，另一个蓄热式燃烧器吸收所述烟气蓄热。

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