CN113188131A - 一种安全型高温炉膛气排放装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安全型高温炉膛气排放装置，包括出口管道、高温管道、混风箱、总排放管道、高温排放阀、温度变送器，该装置主要与蓄热式焚烧炉连用，在炉膛气超温的情况下通过该装置达到安全排放，出口管道与蓄热式焚烧炉排口及混风箱连接，高温管道与蓄热焚烧炉的炉膛及混风箱连接，出口管道中的正常排气与高温管道中的高温气在混风箱中充分混合达到降温后从总排放管道排出；高温管道上设置阀门，根据炉膛温度变送器的设定值调节排放的高温气流量；在出口管道、总排放管道和蓄热式焚烧炉炉膛均安装温度变送器，监测气体温度。本发明有效避免了高温炉膛气直接排放产生器件损坏或爆燃危险的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及应用蓄热式焚烧工艺的废气治理技术，尤其涉及一种安全型高温炉膛气排放装置。
背景技术
蓄热式焚烧工艺是工业废气治理领域常用的处理方法，因其高效热回收性能，可保证在蓄热焚烧炉炉膛高温焚烧(炉膛温度约800℃)净化的情况下，出口排放气仅比入口温度高40℃左右，因前端处理工艺的不同，出口排放气温度范围为60～100℃。当废气中污染物浓度较高，在满足自热运行的情况下，炉膛温度还会不断上升，为了保证蓄热室焚烧系统的稳定运行，需将部分高温炉膛气排出；由于此部分气体温度极高(通常不低于800℃)，直接排放一方面会对排气筒有损害，另一方面在排气中污染物具有一定浓度的情况下可能发生爆燃。为了解决高温炉膛气排放的安全性问题，兼备简便性和可操作性，需要设计一种安全型高温炉膛气排放装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，该装置采用蓄热式焚烧炉低温出口排气与高温炉膛气在混风箱中充分混合降温后排放，具体包括：出口管道、高温管道、混风箱、总排放管道、高温排放阀、第一至三温度变送器。所述出口管道、高温管道和总排放管道与混风箱相连；所述高温排放阀设置于高温管道上；所述第一至三温度变送器分别放置于出口管道、总排放管道和蓄热式焚烧炉炉膛；
当蓄热式焚烧炉炉膛上的第三温度变送器实时监测值超过了设定值时，高温排放阀打开，并依据温度变送器的反馈值调节开度；此时高温管道中的高温炉膛气与蓄热式焚烧炉出口管道中的低温出口气(温度由第一温度变送器实时监测)在混风箱中混合，在混风箱中充分混合降温后经总排放管道排放，混合气温度由第二温度变送器实时监测。当蓄热式焚烧炉炉膛上的温度变送器实时监测值恢复至设定值或以下时，高温排放阀关闭，此时无高温炉膛气排放。
优选的，所述出口管道、混风箱和总排放管道均采用外保温形式进行绝热，保证操作时的人身安全；保温材质可选硅酸铝纤维或岩棉。
优选的，所述高温管道和高温排放阀均采用内保温形式进行绝热，保证操作时人身安全的同时降低材质对于介质温度的要求；高温管道尽可能短，降低投资成本；保温材质选用硅酸铝纤维。
优选的，所述高温排放阀为单作用常闭气动调节阀，在停电或其它紧急情况下阀门保持关闭状态，避免高温气外排；正常情况下根据炉膛温度的高低调整阀门开度，从而控制炉膛外排高温气的流量。
优选的，所述混风箱内设折板和孔板，加强高温炉膛气与低温出口排气的充分混合。
优选的，所述第一、二温度变送器为Pt热电阻形式，分别放置于出口管道和总排放管道，监测其管道内气体温度。
优选的，所述第三温度变送器为K型热电偶形式，放置于蓄热式焚烧炉炉膛，通过监测值调节高温排放阀的开度。
优选的，所述孔板和折板需使气体在混风箱中的停留时间大于等于0.5s，保证充分混合。
一种用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的方法，基于所述的装置实现蓄热式焚烧炉高温炉膛气的安全排放。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明采用高温炉膛气与低温出口气混合降温后再排放的形式，有效避免了高温炉膛气直接排放产生器件损坏或爆燃危险的可能性；同时，高温管道设置单作用常闭阀门，提高整个系统的安全性。
(2)本发明采用内保温的形式进行高温管道与高温排放阀的绝热，降低了管道材质和阀门材质的要求，节约投资成本。
(3)本发明采用内设折板和孔板的形式加强混风箱的混风均匀性，减小设备尺寸的同时强化混风效果。
附图说明
图1为本发明安全型高温炉膛气排放装置的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本发明公布了一种安全型高温炉膛气排放装置，包括出口管道1、高温管道2、混风箱3、总排放管道4、高温排放阀5、温度变送器6、7、8。如图1所示，出口管道1、高温管道2和总排放管道4与混风箱3相连；高温排放阀5属于高温管道2的管件；温度变送器6、7、8分别放置于出口管道1、总排放管道4和蓄热式焚烧炉9炉膛。
当蓄热式焚烧炉9炉膛上的温度变送器8实时监测值超过了设定值时，高温排放阀5打开，并依据温度变送器8的反馈值调节开度；此时高温管道2中的高温炉膛气与蓄热式焚烧炉9出口管道1中的低温出口气(温度由温度变送器6实时监测)在混风箱3中混合，在混风箱中充分混合降温后经总排放管道4排放，混合气温度由温度变送器7实时监测。当蓄热式焚烧炉9炉膛上的温度变送器8实时监测值恢复至设定值或以下时，高温排放阀5关闭，此时无高温炉膛气排放。
出口管道1、高温管道2、混风箱3、总排放管道4、高温排放阀5因其介质温度均超过60℃，需进行绝热保温处理，从而保证操作时的人身安全。由于出口管道1、混风箱3和总排放管道4中介质温度相对较低，故采用硅酸铝纤维或岩棉进行外保温处理；高温管道2和高温排放阀5中介质温度高，对接触材质耐温性要求高，出于节约投资成本和安全性角度考虑，采用硅酸铝模块进行内保温处理。
高温排放阀5为单作用常闭气动调节阀，高温排放阀5受控于蓄热式焚烧炉9炉膛温度变送器8的实时监测；实时监测值大于设定值时，阀门打开，实时监测值小于等于监测值时，阀门关闭；阀门开度受控于温度变送器8的实时监测值与设定值之间的差值，在停电或其它紧急情况下阀门保持关闭状态，提高装置安全性。
混风箱3内设折板和孔板，出口管道1中的低温出口气和高温管道2中的高温炉膛气在混风箱3中混合，通过折板，延长混合路径，通过孔板均匀气流分布，从而达到充分混合的目的。通常，孔板的开孔率一般为45％左右；经仿真模拟，经孔板和折板，延长废气路程和停留时间，当停留时间大于等于0.5s时即可充分混合。
第一至三温度变送器6、7、8均可输出4～20mA电信号，将所处位置的温度值与电信号值相对应，在控制系统得到处理和显示。所述温度变送器6、7可选用Pt热电阻形式，分别放置于出口管道1和总排放管道4，监测其管道内气体温度。所述温度变送器8可选用K型热电偶形式，放置于蓄热式焚烧炉9炉膛，通过监测值调节高温排放阀5的开度。
最后应说明的是：尽管对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，其特征在于，将蓄热式焚烧炉低温出口排气与高温炉膛气在混风箱中充分混合降温后排放，具体包括：出口管道(1)、高温管道(2)、混风箱(3)、总排放管道(4)、高温排放阀(5)、第一至三温度变送器(6、7、8)，所述出口管道(1)、高温管道(2)和总排放管道(4)与混风箱(3)相连；所述高温排放阀(5)设置于高温管道(2)上；所述第一至三温度变送器(6、7、8)分别放置于出口管道(1)、总排放管道(4)和蓄热式焚烧炉(9)炉膛；
当蓄热式焚烧炉(9)炉膛上的第三温度变送器(8)实时监测值超过了设定值时，高温排放阀(5)打开，并依据温度变送器(8)的反馈值调节开度；此时高温管道(2)中的高温炉膛气与蓄热式焚烧炉(9)出口管道(1)中的低温出口气在混风箱(3)中混合，在混风箱中充分混合降温后经总排放管道(4)排放，混合气温度由第二温度变送器(7)实时监测；当蓄热式焚烧炉(9)炉膛上的温度变送器(8)实时监测值恢复至设定值或以下时，高温排放阀(5)关闭，此时无高温炉膛气排放。
2.根据权利要求1所述的用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，其特征在于，所述出口管道(1)、混风箱(3)和总排放管道(4)均采用外保温形式进行绝热，保温材质选硅酸铝纤维或岩棉。
3.根据权利要求1所述的用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，其特征在于，所述高温管道(2)和高温排放阀(5)均采用内保温形式进行绝热，保温材质选用硅酸铝纤维。
4.根据权利要求1所述的用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，其特征在于，所述高温排放阀(5)为单作用常闭气动调节阀，在停电或其它紧急情况下阀门保持关闭状态，避免高温气外排；正常情况下根据炉膛温度的高低调整阀门开度，从而控制炉膛外排高温气的流量。
5.根据权利要求1所述的用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，其特征在于，所述混风箱(3)内设折板和孔板，用于加强高温炉膛气与低温出口排气的充分混合。
6.根据权利要求1所述的用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，其特征在于，所述第一、第二温度变送器(6、7)为Pt热电阻形式，分别放置于出口管道(1)和总排放管道(4)，监测其管道内气体温度。
7.根据权利要求1所述的用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，其特征在于，所述第三温度变送器(8)为K型热电偶形式，放置于蓄热式焚烧炉(9)炉膛，通过监测值调节高温排放阀(5)的开度。
8.根据权利要求5所述的用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的装置，所述孔板和折板需使气体在混风箱(3)中的停留时间大于等于0.5s，保证充分混合。
9.一种用于蓄热式焚烧炉安全排放高温炉膛气的方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的装置实现蓄热式焚烧炉高温炉膛气的安全排放。
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