CN112594700B - 顶部鼓风式废盐熔融炉 - Google Patents

Abstract

本发明属于专门适用于焚烧废物的设备技术领域，公开了一种顶部鼓风式废盐熔融炉，包括炉体，炉体的一端为进料端，另一端为出料端，炉体上位于进料端处设有进料口，炉体的出料端设有出液口和出渣口，炉体的出料端还连通有废气管，还包括燃气管和氧气管，炉体的进料端还连通有混合管，混合管远离炉体的一端与燃气管连通，氧气管贯穿混合管的侧壁且与混合管连通，氧气管的内径大于燃气管的内径。本发明通过将燃气和氧气进行充分混合后再加入炉体内，能使得燃气和氧气同步向前传输，使得燃气流动至出料端时，还是有充足的氧气供其燃烧，提升炉体内温度的均匀度，降低为保持整个炉体的最佳焚烧温度而提升整体温度的情况发生的概率，从而降低能耗。

Description

顶部鼓风式废盐熔融炉

技术领域

本发明属于专门适用于焚烧废物的设备技术领域，具体涉及一种顶部鼓风式废盐熔融炉。

背景技术

在化工企业或合成医药企业的工业生产中，会产生大量的含盐固废，简称废盐。这类废盐若直接排放会污染环境，而且会导致资源的浪费。现目前对于废盐的处理也有多种方式，但常用的方式为，利用熔融炉对废盐进行焚烧，通过高温焚烧可以有效破坏废盐中的有机组分，将有毒有害的有机组分经过高温焚烧氧化降解为CO₂、H₂O、NO_x、SO₂等废气，再对废气进行净化至达到排放标准后进行排放。

现目前的熔融炉通常包括炉体，炉体包括进料端和出料端，炉体的进料端上连通有燃气管和氧气管，炉体的进料端上还设有进料口，炉体的出料端上设有出液口和出渣口，炉体的顶部设有点火器。进行废盐处理时，将待处理的废盐通过进料口投放至炉体内，再通过燃气管向炉体内鼓入燃气，并通过氧气管鼓入氧气，再通过点火器进行点火，使得燃气在炉体内燃烧，从而完成对废盐的焚烧；焚烧后的废盐的熔液通过出液口排出，剩余的残渣通过出渣口排出。但是在整个焚烧的过程中，炉体进料端的氧气含量最多，能使得燃气充分燃烧，因此进料端的温度最高，而随着燃气向出料端传导，氧气量越来越少，导致燃气的燃烧不充分，使得炉体内的温度越来越低，整个炉体的温度也分布不均，导致焚烧效果不佳。为了确保整个炉体内的温度保持焚烧的最佳温度，只能将进料口端的焚烧温度提升100℃左右，从而使整个炉体的温度均保持最佳焚烧温度，这便导致整个废盐焚烧的能耗增加。

发明内容

本发明意在提供一种顶部鼓风式废盐熔融炉，以解决现有技术中，为了确保整个炉体内的温度均保持在最佳焚烧温度，只能将焚烧温度提升100℃左右，导致废盐焚烧的能耗增加的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，顶部鼓风式废盐熔融炉，包括炉体，炉体的一端为进料端，另一端为出料端，炉体上位于进料端处设有进料口，炉体的出料端设有出液口和出渣口，炉体的出料端还连通有废气管，炉体上还设有多个点火器，还包括燃气管和氧气管，炉体的进料端还连通有混合管，混合管远离炉体的一端与燃气管连通，氧气管贯穿混合管的侧壁且与混合管连通，氧气管的内径大于燃气管的内径。

本技术方案的技术原理：

通过燃气管向炉体内加入燃气，与此同时，利用氧气管加入氧气，供燃气在炉体内燃烧，对废盐进行焚烧。而加入氧气的过程中，氧气冲击冲击燃气，使得氧气和燃气的分子之间发生相对撞击，进而使得氧气和燃气在混合管内进行混合，再进入炉体内进行燃烧，完成对废盐的焚烧。焚烧后的熔液通过出液口导出，而残留的废渣通过出渣口排出，产生的废气通过废气管导出进行二次处理后再排放。

本技术方案的有益效果：

1、本技术方案通过设置混合管，能够使得氧气和燃气充分混合形成混合气体后再导入炉体，使氧气和燃气在炉体内始终保持混合气体的状态，与现目前分别导入燃气和氧气相比，出现进料端氧气充足，因此燃烧充分，焚烧温度高，而出料端氧气含量少，燃烧不充分，焚烧温度低的情况的概率低，能够使得燃气在整个炉体的各个部分均充分燃烧，保持整个炉体内的温度均匀度高，进而使得整个炉体均保持在最佳焚烧温度上，无需通过提高整体焚烧温度来实现废盐的充分焚烧，降低能耗；

2、在加入燃气和氧气时，由于氧气管贯穿混合罐的侧壁，因此燃气进入混合管时，沿着混合管轴向流动，而氧气沿混合管的径向进入，会冲击燃气，使得燃气和氧气的分子之间发生相对撞击，进而实现混合，形成氧气和燃气的混合气体；

3、持续向混合管内通入燃气和氧气，能够使得燃气和氧气具有一定的速度进入炉体内，实现在炉体内的流动，完成对炉体内的废盐进行焚烧。

进一步，氧气管的内径为燃气管内径的2倍。

有益效果：进入混合管内的氧气量大于燃气量，使得混合气体内的氧气含量高，进而能实现燃气的燃烧率高，使得整个炉体保持较为均匀的焚烧温度。

进一步，氧气管的内径为燃气管内径的2.5倍。

有益效果：通过进入混合管内的氧气量进行控制，能确保混合气体内的氧气含量为燃气含量的2.5倍，保持燃气在炉体内的各个部分均匀的燃烧，从而提升炉体内各个部分的焚烧温度均匀度。

进一步，氧气管的内径为燃气管内径的3倍。

有益效果：混合管内的混合气体中氧气含量为燃气的3倍，能够在确保燃气充分燃烧的同时，部分氧气随废气进入废气净化室内，实现废气的燃烧处理。

进一步，氧气管垂直贯穿混合管。

有益效果：氧气管与混合管垂直，能够使得氧气垂直冲击燃气，进而使得燃气与氧气之间的混合效果更佳。

进一步，氧气管包括朝靠近混合管方向依次连通的进气段、预热段和出气段，出气段的两端分别与预热段和混合管连通；预热段包括管体和位于管体内的导热芯管，管体的侧壁上设有导热通道，导热通道上连通有导气管，导热芯管的一端与废气管连通，导热芯管的另一端与导热通道连通。

有益效果：氧气通过进气段进入预热段内进行预热，再通过出气段进入混合管内，由于氧气在预热段进行预热，因此具有一定的温度，能使得进入炉体的混合气体的温度较高，降低混合气体刚进入炉体时，使得炉体内发生热量损失的情况出现。

由于炉体在对废盐进行焚烧时，温度保持在700-900℃左右，因此产生的废气温度非常高，废气通过废气管导入导热芯管内，再导入管体的导热通道内，能够使得整个预热段内均保持较高的温度；而氧气通过进气段进入管体与导热芯管之间形成的通道内，能够利用废气进行加热后，再进入混合管内。因此进入混合管内的氧气保持较高的温度，再与燃气混合，使得混合气体保持较高的温度，再进入炉体内，能减少炉体发生热量损失。

而且氧气在加热后会使得分子运动速度变快，因此氧气在出气段内保持较高的压强，能提升氧气进入混合管的流速，从而提升冲击燃气的效果，提升氧气与燃气的混合效果。

进一步，导热芯管上设有导热翅片，导热翅片内设有与导热芯管连通的流道。

有益效果：导热翅片能够进行导热，进而提高导热的效果，提升对氧气的加热效果。废气通过导热芯管进入导热翅片上的流道内，完成对导热翅片的升温，进而提升对氧气的加热效果。

进一步，管体远离出气段的一端还固定有箱体，导热芯管贯穿箱体且与箱体转动连接，导热芯管位于箱体内的一端上设有转动叶片，废气管贯穿箱体侧壁与箱体连通，废气管的出气端正对转动叶片；管体与出气段连通的一端上还固定有安装块，安装块内设有空腔和将空腔与导热通道连通的通孔，导热芯管转动连接在安装块上，且导热芯管与空腔连通。

有益效果：废气先通过废气管进入箱体内，冲击转动叶片，从而使得导热芯管带动导热翅片发生转动，使得氧气在管体被搅动，提升氧气与导热芯管、导热翅片和管体内壁的接触效果，提升升温的均匀度，使得氧气的升温效果更佳。

进一步，导热通道呈螺旋状设置。

有益效果：将导热通道设置为螺旋状，相比沿着轴向直接设置导热通道，能够使得废气的流动路径更长，进而能进一步提升对氧气的加热效果。

进一步，流道呈S型连续排布。

有益效果：将流道设置为S型，能够使得废气在导热翅片内的流动路径长，进而能保持散热翅片的温度持续处于较高的状态，提升对氧气的升温效果。

附图说明

图1为本发明的纵向剖视图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为本发明中氧气管的纵向剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：炉体1、进料口11、进料斗111、进气口12、出液口13、出渣口14、废气管2、混合管3、燃气管4、氧气管5、进气段51、预热段52、管体521、导热通道5211、导气管5212、箱体5213、导热芯管522、出气段53、转动叶片6、导热翅片7、流道71、安装块8、空腔81、通孔82、点火器9。

实施例1：

顶部鼓风式废盐熔融炉，基本如附图1所示，包括炉体1，炉体1的左端为进料端，右端为出料端。炉体1的四周和底面是通过耐火砖搭建而成的，能够具有耐高温的作用，炉体1的顶部还设有顶盖，顶盖上沿从左至右的方向依次设置有多个点火器9，点火器9的具体数量根据实际需求进行设置，本实施例中设置有5个点火器9，点火器9均匀分布在顶盖上。

炉体1左端的前侧壁上设有进料口11，进料口11上设有进料斗111；炉体1左端的后侧设有进气口12，进气口12上连通有混合管3。炉体1的右端设有出液口13，出液口13的高度根据实际需求进行设置，本实施例中出液口13位于炉体1距底面2/5高度处；炉体1底面的右端设有出渣口14；炉体1的右端顶部还连通有废气管2。

结合图2所示，混合管3的右端连通有燃气管4，燃气管4与混合管3平行设置。还包括贯穿混合管3侧壁的氧气管5，氧气管5与混合管3连通。氧气管5可垂直于混合管3设置，氧气管5也可倾斜贯穿混合管3，本实施例中，氧气管5贯穿混合管3的顶端，且氧气管5的出气端朝右向下倾斜设置，使得氧气管5内导入的氧气和燃气管4导入的燃气发生相对冲击，进而使得氧气和燃气快速、充分混合，形成混合气体。

氧气管5的内径大于燃气管4的内径，氧气管5的内径可为燃气管4的内径的2倍、2.5倍、3倍，本实施例中，优选氧气管5的内径为燃气管4的内径的2.5倍。燃气管4可以导入不同的燃气，本实施例中选用天然气。

氧气管5包括依次连通的进气段51、预热段52和出气段53，出气段53的底端与混合管3连通。结合图3所示，预热段52包括管体521和同轴设置在管体521内的导热芯管522，管体521和导热芯管522之间形成供氧气流动的通道，进气段51贯穿管体521右侧的顶部，且进气段51与管体521内部连通。管体521的顶端固定有箱体5213，导热芯管522贯穿箱体5213底部并延伸至箱体5213内，导热芯管522与箱体5213转动连接；导热芯管522位于箱体5213内的一端上设有多块转动叶片6，本实施例中设置有3块转动叶片6。废气管2的出气端贯穿箱体5213的右侧壁，且废气管2与箱体5213连通，废气管2的出气端正对转动叶片6。

导热芯管522位于管体521内的部分上设置有多块导热翅片7，本实施例中设置有3块导热翅片7，导热翅片7内设有流道71，流道71呈S型连续设置，流道71的两端均与导热芯管522连通。管体521的底端还固定有安装块8，安装块8内设有空腔81，导热芯管522转动连接在安装块8上，且导热芯管522与空腔81连通。

管体521的侧壁上设有导热通道5211，导热通道5211呈螺旋状布置在管体521侧壁上，导热通道5211的顶端连通有导气管5212。安装块8上设有两端分别与导热通道5211底端和空腔81连通的通孔82。

具体实施过程如下：

进行废盐焚烧时，将废盐通过进料斗111和进料口11导入炉体1内，并且通过燃气管4导入燃气，氧气管5导入氧气。导入燃气和氧气的过程中，由于燃气管4和氧气管5的位置设置，会使得燃气管4和氧气管5发生冲击，完成氧气和燃气的混合，在混合管3内形成混合气体，并沿着混合管3流动，再进入炉体1内。

混合气体进入炉体1后，会通过点火器9进行点火，实现对废盐的焚烧。废盐焚烧后会产生熔液、废渣和废气，熔液沿着炉体1流动，并通过出液口13导出，废渣定时通过出渣口14导出，废气通过废气管2导出。

而且在此过程中，炉体1内逐渐升温，并且保持在合适的焚烧温度。由于进入炉体1内的气体是燃气和氧气的混合气体，因此能够使得炉体1内每部分的混合气体内的氧气含量充足，点火燃烧时的温度能够实现对废盐的焚烧。

在对废盐进行焚烧时，炉体1内的温度在700-900℃，因此产生的废气温度较高，废气通过废气管2导入箱体5213内，并冲击转动叶片6，使得转动叶片6带动导热芯管522转动。随着废气在箱体5213内堆积，废气进入导热芯管522内，并沿着导热芯管522流动。废气进入导热芯管522后，会进入与之连通的流道71内，并沿着流道71流动，对导热翅片7进行加热，再进入空腔81内，通过空腔81和通孔82进入管体521侧壁的导热通道5211内，再从导气管5212排出，进入废气净化室内进行净化后排放。

在此过程中，废气能够对导热芯管522、导热翅片7、管体521侧壁进行加热，因此在氧气通过进气段51导入管体521内时，能够对氧气进行加热。同时，导热芯管522转动时，能够带动导热翅片7转动，搅动管体521内的氧气，使得氧气充分、均匀的受热、升温。

氧气在升温后，根据热胀冷缩的原理，会使得出气段53的压强增大，进而能增加氧气进入混合管3内的流速，使得氧气和燃气更加均匀的混合。而且混合后形成的混合气体具有较高的温度，能减少混合气体进入炉体1时，导致的炉体1内热量的流失。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.顶部鼓风式废盐熔融炉，包括炉体，炉体的一端为进料端，另一端为出料端，炉体上位于进料端处设有进料口，炉体的出料端设有出液口和出渣口，炉体的出料端还连通有废气管，炉体上还设有多个点火器，还包括燃气管和氧气管，其特征在于：炉体的进料端还连通有混合管，混合管远离炉体的一端与燃气管连通，氧气管贯穿混合管的侧壁且与混合管连通，氧气管的内径大于燃气管的内径；氧气管包括朝靠近混合管方向依次连通的进气段、预热段和出气段，出气段的两端分别与预热段和混合管连通；预热段包括管体和位于管体内的导热芯管，管体的侧壁上设有导热通道，导热通道上连通有导气管，导热芯管的一端与废气管连通，导热芯管的另一端与导热通道连通；管体远离出气段的一端还固定有箱体，导热芯管贯穿箱体且与箱体转动连接，导热芯管位于箱体内的一端上设有转动叶片，废气管贯穿箱体侧壁与箱体连通，废气管的出气端正对转动叶片；管体与出气段连通的一端上还固定有安装块，安装块内设有空腔和将空腔与导热通道连通的通孔，导热芯管转动连接在安装块上，且导热芯管与空腔连通。

2.根据权利要求1所述的顶部鼓风式废盐熔融炉，其特征在于：氧气管的内径为燃气管内径的2倍。

3.根据权利要求2所述的顶部鼓风式废盐熔融炉，其特征在于：氧气管的内径为燃气管内径的2.5倍。

4.根据权利要求3所述的顶部鼓风式废盐熔融炉，其特征在于：氧气管的内径为燃气管内径的3倍。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的顶部鼓风式废盐熔融炉，其特征在于：氧气管垂直贯穿混合管。

6.根据权利要求5所述的顶部鼓风式废盐熔融炉，其特征在于：导热芯管上设有导热翅片，导热翅片内设有与导热芯管连通的流道。

7.根据权利要求6所述的顶部鼓风式废盐熔融炉，其特征在于：导热通道呈螺旋状设置。

8.根据权利要求7所述的顶部鼓风式废盐熔融炉，其特征在于：流道呈S型连续排布。