CN114060831A - 一种双燃料直燃焚烧炉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双燃料直燃焚烧炉系统,包括TO炉,所述TO炉的进口位置连接双燃料燃烧器,所述双燃料燃烧器包括天然气进口、至少一个的可燃废气进口,所述TO炉上设置多个废气进口。双燃料燃烧器上还设置助燃空气进口。本发明通过TO炉双燃料燃烧器搭配使用来解决含有VOCs成分和包含高浓度氢气等这类废气的的净化和排放。TO炉结构简单、成本低。当设备运行时,利用双燃料燃烧器,将高浓度可燃废气与天然气从烧嘴喷入TO炉燃烧室燃烧,其余废气可以通过TO炉侧面喷入燃烧室高温氧化分解。这样做不仅可以节省天然气的使用,也避免了资源的浪费。

Description

一种双燃料直燃焚烧炉系统
技术领域
本发明涉及工业废气的处理装置领域,特别是涉及一种双燃料直燃焚烧炉系统。
背景技术
在环境污染的压力下,环保已经成为当今各个行业发展的主题。目前很多工厂在加工产品时产生的废气中,除了一些常见的VOCs成分,有的还包含高浓度氢气。在处理这些废气时,有些厂家选择直接燃烧排放或者分离出H2再回收利用,前者会污染环境,同时也造成资源的浪费,后者会增加很高的成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种双燃料直燃焚烧炉系统,主要是通过优化设置直燃焚烧炉和双燃料燃烧器,来解决含有VOCs成分和包含高浓度氢气等这类废气的净化和排放问题。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种双燃料直燃焚烧炉系统,包括TO炉,所述TO炉的进口位置连接双燃料燃烧器,所述双燃料燃烧器包括天然气进口、至少一个的可燃废气进口,所述TO炉上设置多个废气进口。
优选的,双燃料燃烧器上还设置助燃空气进口。
优选的,TO炉的内衬设置耐火陶瓷纤维保温层,所述耐火陶瓷纤维保温层设置为三层,分别为两层的陶瓷纤维毡和一层的陶瓷纤维模块,所述耐火陶瓷纤维保温层的厚度为300mm。
优选的,陶瓷纤维模块内设置用锚固件固定在炉体壳体上。
优选的,TO炉的进口处设置变径,利用耐火材料由外至内形成扩口,使所述TO炉内形成较大的燃气回流区。
优选的,可燃废气进口设置为两个,分别为第一可燃废气进口和第二可燃废气进口。
优选的,废气进口包括第一废气进口、第二废气进口、第三废气进口和第四废气进口。
优选的,天然气进口、可燃废气进口和所述废气进口处设置比例阀,所述TO炉的炉体内设置测温组件,还包括控制器,所述控制器电连接所述比例阀和所述测温组件。
优选的,测温组件包括热电偶。
优选的,TO炉的炉体为卧式的圆筒状,采用8mm的钢板制作擦,材质为Q235B,炉体的下部设置TO炉支撑件,上部设置吊耳,炉体外表面设置加强筋。
与现有技术相比,本发明能达到的有益效果是:
本发明通过利用直燃焚烧炉(简称TO炉)和双燃料燃烧器搭配使用来解决含有VOCs成分和包含高浓度氢气等这类废气的的净化和排放。TO炉结构简单、成本低。当设备运行时,利用双燃料燃烧器,将高浓度可燃废气与天然气从烧嘴喷入TO炉燃烧室燃烧,其余废气可以通过TO炉侧面喷入燃烧室高温氧化分解。这样做不仅可以节省天然气的使用,也避免了资源的浪费。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图中I部的局部放大示意图;
图3为图1沿A-A的剖视图;
其中:1、TO炉,2、TO炉支撑件,3、加强筋、4、热电偶、5、吊耳、6、内保温模块、7、双燃料燃烧器,8、第一废气进口,9、第二废气进口,10、天然气进口,11、第一可燃废气进口,12、第二可燃废气进口,13、助燃空气进口,14、第三废气进口,15、第四废气进口。
具体实施方式
为了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,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明,但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
如图1、2和3所示,本系统主要由TO炉1、TO炉支撑件2、加强筋3、热电偶4、吊耳5、内保温模块6、双燃料燃烧器7等组成。双燃料燃烧器7安装在TO炉1的进口位置,利用双燃料燃烧器7可以利用废气自身热值代替天然气的优势,减少天然气的用量,节约成本。
TO炉1整体为圆筒状,使用8mm钢板制作,材质为Q235B,外表面设加强筋3,内保温模块6为内衬耐火陶瓷纤维保温层,保温共分三层,其中含两层陶瓷纤维毡及一层陶瓷纤维模块,总保温厚度300mm,陶瓷纤维模块内设置用锚固件固定在炉体壳体上,TO炉1的壳体密封性能好,炉体的外表温度为≤环境温度+35℃。
TO炉1进口设置变径,方便双燃料燃烧器7安装,利用耐火材料形成扩口,形成较大燃气回流区,增强炉膛内部的湍流度,提高燃烧效率和火焰稳定性。炉体两侧可以设置多个废气进口,如附图1和2所示,废气进口包括第一废气进口8、第二废气进口9、第三废气进口14和第四废气进口15,废气进口的尺寸根据废气量及温度等条件更改,开孔位置需要考虑烧嘴火焰长度设置。
炉膛结构设计是根据废气分解后形成的烟气量、流速和反应时间来确定其直径和长度。如图3所示,本发明为卧式焚烧炉,为保证废气的充分分解,控制燃气温度在750~1100℃左右,同时保证废气在炉膛内停留时间在1.5秒左右。
TO炉1的入口处安装双燃料燃烧器7。此双燃料燃烧器7包括天然气进口10、第一可燃废气进口11、第二可燃废气进口12、助燃空气进口13等。此双燃料燃烧器7能满足燃气和废气双燃料燃烧,根据现场的废气流量和热值,我们可以使用独立的废气喷枪和燃气同时喷到燃烧器烧嘴内部混合焚烧。天然气用来加热TO炉1炉膛温度达到750℃,然后废气直接喷到燃烧室混合高温氧化处理。此独立的废气喷枪可以单独的拆装和维护,废气流量可以比例调节,从而使废气能够充分氧化分解。
天然气进口10、可燃废气进口和废气进口处设置比例阀,TO炉1的炉体内设置热电偶4,控制器电连接上述比例阀和热电偶4。
工作原理:该系统运行时,双燃料燃烧器7通过天然气进口10给TO炉1的燃烧室加热,当温度达到750℃时,双燃料燃烧器7通过比例阀更改天然气的用量,并从第一可燃废气进口11和第二可燃废气进口12喷入高浓度可燃废气,与天然气混合燃烧。这时其余废气可通过TO炉1两侧的废气进口喷入燃烧室内,废气中的VOCs成分会在燃烧室内高温氧化分解。
本发明TO炉1设备结构简单、可靠性高、成本低;采用双燃料燃烧器7,利用高浓度可燃废气代替天然气,强旋流流体输送方式保证高效混合,减少天然气的使用量,节约成本,效率高达96%~99%。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种双燃料直燃焚烧炉系统,包括TO炉,其特征在于:所述TO炉的进口位置连接双燃料燃烧器,所述双燃料燃烧器包括天然气进口、至少一个的可燃废气进口,所述TO炉上设置多个废气进口。
2.根据权利要求1所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述双燃料燃烧器上还设置助燃空气进口。
3.根据权利要求1所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述TO炉的内衬设置耐火陶瓷纤维保温层,所述耐火陶瓷纤维保温层设置为三层,分别为两层的陶瓷纤维毡和一层的陶瓷纤维模块,所述耐火陶瓷纤维保温层的厚度为300mm。
4.根据权利要求2所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述陶瓷纤维模块内设置用锚固件固定在炉体壳体上。
5.根据权利要求1所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述TO炉的进口处设置变径,利用耐火材料由外至内形成扩口,使所述TO炉内形成较大的燃气回流区。
6.根据权利要求1所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述可燃废气进口设置为两个,分别为第一可燃废气进口和第二可燃废气进口。
7.根据权利要求1所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述废气进口包括第一废气进口、第二废气进口、第三废气进口和第四废气进口。
8.根据权利要求1所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述天然气进口、可燃废气进口和所述废气进口处设置比例阀,所述TO炉的炉体内设置测温组件,还包括控制器,所述控制器电连接所述比例阀和所述测温组件。
9.根据权利要求8所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述测温组件包括热电偶。
10.根据权利要求1所述的一种双燃料直燃焚烧炉系统,其特征在于:所述TO炉的炉体为卧式的圆筒状,采用8mm的钢板制作擦,材质为Q235B,炉体的下部设置TO炉支撑件,上部设置吊耳,炉体外表面设置加强筋。
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