CN118129158A - 焚烧炉烟尘净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了焚烧炉烟尘净化装置，属于烟尘净化技术领域，焚烧炉烟尘净化装置包括与所述炉膛连通的第一烟道和第二烟道；第一进风部，设置在所述炉体的底部，用于从所述炉膛的下方进吹风；第二进风部，设置在所述炉体的中部，用于炉膛中形成湍流，增强炉膛中的烟气扰动，使炉膛中固相燃烧物燃烧产生的气相可燃气体与二次风充分混合；净化装置设置在所述第一烟道出口处，用于对烟道内烟气的降温和粉尘的净化，有利于提高喷淋除尘和净化的过程，进而计算除尘的效率，由于烟道内流体流动的复杂性，且颗粒相与液滴选用数值模拟的方法进行喷淋除尘具有一定的优势，可以判断喷淋除尘过程对于颗粒物的捕集效率，有助于对优化后喷淋除尘效率提供参考。
Description
技术领域
本发明属于烟尘净化技术领域，具体是指焚烧炉烟尘净化装置。
背景技术
在处理焚烧炉中产生的废气时，首先通过高压水枪对高温气体进行降温，而后将其通过过滤箱对雾化烟尘进行过滤，最后将其通过烟囱直接排出。
但是，烟气中含有高浓度的颗粒物时，可能需要增加除尘装置的清灰频率或改变除尘装置的运行参数；而烟气中含有高浓度的有机物时，可能需要调整湿法净化装置中的喷淋液体配比或增加氧化剂的使用量等。
因此，烟气的成分和浓度变化会直接影响到焚烧炉净化装置的净化效果和稳定性。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了焚烧炉烟尘净化装置，以解决现有技术存在的上述问题。
本发明采取的技术方案如下：本发明提供的焚烧炉烟尘净化装置，包括炉体，设置在所述炉体内部的炉膛，设置在所述炉膛内的干燥段、燃烧段、燃烬段，设置在所述燃烬端端部的灰渣部；其特征在于：与所述炉膛连通的第一烟道，与所述第一烟道相邻的第二烟道；
第一进风部，设置在所述炉体的底部，用于从所述炉膛的下方进吹风；
第二进风部，设置在所述护体的中部，用于炉膛中形成湍流，增强炉膛中的烟气扰动，使炉膛中固相燃烧物燃烧产生的气相可燃气体与二次风充分混合；
所述第一进风部和第二进风部可同步或者独立工作；
净化装置，设置在所述第一烟道出口处，用于对烟道内烟气的降温和粉尘的净化。
在进一步实施例中，所述第一烟道和第二烟道相通；
所述第一烟道和第二烟道平行设置。
在进一步实施例中，所述净化装置包括设置在所述第一烟道上的过滤部，设置在所述第一烟道部周向的喷淋部，所述喷淋部降低烟尘的温度；与所述喷淋部连接的调节装置，与所述调节装置连接的监测装置，所述监测装置用于监测烟道内烟气浓度、烟气的温度和压力和湿度
所述调节装置，用于根据烟气流量、压力和湿度变化调节进风和喷淋装置的调节。
在进一步实施例中，所述调节装置包括风力调节组件和喷淋调节组件；
所述风力调节组件包括设置在所述第一进风口的第一风机，设置在所述第二进风部的第二风机，与所述第一风机连接的用于调节风机的转速的第一变频器，与所述第二风机连接的第二变频器。
在进一步实施例中，所述喷淋调节组件包括喷头，与喷头连接的喷水管道，与所述喷水管道连接的控制阀，与所述控制阀连接的控制器；
所述第一变频器和第二变频器分别与控制器信号连接；
所述控制阀根据湿度传感器的信号，控制喷头的开关和喷水量。
在进一步实施例中，所述监测装置包括压力传感器、温度传感器和湿度传感器；
所述温度传感器和湿度传感器安装在所述第一烟道和第二烟道的交接处；
所述压力传感器和湿度传感器分别与所述控制器连接。
在进一步实施例中，所述喷淋部除尘过程，将气相设为不可压缩的流体，采用以下控制方式进行计算；
Δ*(ρgρg)＝0
式中：ρg为气相的密度；ug为气相的速度；μg为气体的动力粘性系数；p，为压力，g为重力加速度；e为烟气的内能，Tg为烟气温度，Q为气相与外界的能量交换；
净化装置中，其中喷淋滴液的体积分数较小；采用离散相模型对喷头的滴液进行数值模型；
其中，喷头喷处的液滴受重力和曳力的影响，控制方程为：
式中，md为滴液的质量，ud为滴液的速度，FD为单液滴所受曳力，ρd为滴液的密度。
在进一步实施例中，所述喷淋部除尘时，颗粒物随着烟气进入到净化装置中，通过将颗粒物加入气象的组进行分析，在计算区域对颗粒物建立方程，通过分析颗粒与滴液的碰触，得到计算公式为：
式中，n代表颗粒相的密度，Deff代表颗粒相的扩散系数。
在进一步实施例中，过滤部包括第一过滤板和第二过滤本；
所述第一过滤板位于所述第二过滤板的上方；
所述第一过滤板和第二过滤板结构相同；
所述第一过滤板上设有多个过滤孔。
在进一步实施例中，所述第二进风部的进风方式采用双切圆布置。
有益效果：本发明公开了焚烧炉烟尘净化装置，通过设置两个进风部，第一次进风部从炉体下方吹入炉膛，炉膛内的干燥段、燃烧段、燃烬段三段的第一进风部风量和风温各不相同，不同参数的第一进风部协助炉膛内的燃烧物完成干燥、燃烧与燃烬三个过程，增强炉内空气含量，使炉内气固相可燃物与氧气充分混合，促进燃烧物充分燃烧；第二进风部从炉膛与第一烟道连接处的喉口位置处与墙板呈一定角度吹入，第二进风部的布置有多种形式，第二进风部的主要作用是在炉膛中形成湍流，增强炉膛中的烟气扰动，使炉膛中固相燃烧物燃烧产生的气相可燃气体与二次风充分混合，尽可能地使可燃气体充分燃烧消耗，同时第二进风部的吹入的风可对流向烟道的烟气进行一定程度上的降温处理。提高净化装置的效率。设置的净化装置包括过滤部和喷淋部能够对第一烟道内部的烟气进行喷淋降温，调节装置能够调节喷淋流量的大小和控制喷淋时长，通过根据烟道湿度实际需要调节喷淋量，可以有效节约喷淋液体的使用。确保烟气湿度始终在设定的范围内，有利于维持净化装置的最佳工作状态，提高净化效果。
附图说明
图1为本发明提供的焚烧炉的结构示意图；
图2为本发明的焚烧炉的内部燃烧示意图；
图3为本发明的喷淋部的俯视图。
附图标记：1、炉体；2、净化装置；3、第一烟道；4、第二烟道；5、第一进风部；6、第二进风部；7、过滤部；8、喷淋部；9、喷头；11、第一过滤板；12、第二过滤板。
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做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－图3所示，本发明提供的焚烧炉烟尘净化装置2包括炉体1，位于炉体1内的炉膛，设置在所述炉膛内的干燥段、燃烧段、燃烬段，其中干燥段、燃烧段和燃烬段依次布置在炉膛内，干燥段的一端设有进料段，通过堆料机，将燃烧物推送至干燥段，干燥段、燃烧段和燃烬段才有倾斜设置，干燥段、燃烧段和燃烬段设计呈阶梯状，灰渣部位于炉体1的外部，与所述燃烬端相邻，第一烟道3和第二烟道4分别与炉膛连通，第一烟道3和第二烟道4相通，且第一烟道3和第二烟道4平行布置。具体的，第一进风部5和第二进风部6能够根据需求独立工作或者同时工作，净化装置2设置在第一烟道3出口处，用于对炉膛内烟气的降温和粉尘的净化。第一次进风部从炉体1下方吹入炉膛，炉膛内的干燥段、燃烧段、燃烬段三段的第一进风部5风量和风温各不相同，不同参数的第一进风部5协助炉膛内的燃烧物完成干燥、燃烧与燃烬三个过程，增强炉内空气含量，使炉内气固相可燃物与氧气充分混合，促进燃烧物充分燃烧；第二进风部6从炉膛与第一烟道3连接处的喉口位置处与墙板呈一定角度吹入，第二进风部6的布置有多种形式，第二进风部6的主要作用是在炉膛中形成湍流，增强炉膛中的烟气扰动，使炉膛中固相燃烧物燃烧产生的气相可燃气体与二次风充分混合，尽可能地使可燃气体充分燃烧消耗，同时第二进风部6的吹入的风可对流向烟道的烟气进行一定程度上的降温处理，降低烟道中烟气温度。
具体的，净化装置2包括设置在第一烟道3上的过滤部7，喷淋部8设置在第一烟道3的内部，能够对第一烟道3内部的烟气进行喷淋降温，调节装置能够调节喷淋流量的大小和控制喷淋时长，调节装置与喷淋部8连接，监测装置，用于监测烟道内烟气浓度和烟气的温度、压力和湿度。调节装置用于根据烟气流量、压力和湿度变化调节第一进风部5和第二进风部6的进风量，同时调节喷淋装置的喷淋量和时长。
具体的，所述调节装置包括风力调节组件和喷淋调节组件；所述风力调节组件包括设置在所述第一进风口的第一风机，设置在所述第二进风部6的第二风机，与所述第一风机连接的用于调节风机的转速的第一变频器，与所述第二风机连接的第二变频器，所述喷淋调节组件包括喷头9，与喷头9连接的喷水管道，与所述喷水管道连接的控制阀，与所述控制阀连接的控制器；所述第一变频器和第二变频器分别与控制器信号连接；所述控制阀根据湿度传感器的信号，控制喷头9的开关和喷水量。所述监测装置包括压力传感器、温度传感器和湿度传感器；所述温度传感器和湿度传感器安装在所述第一烟道3和第二烟道4的交接处；所述压力传感器和湿度传感器分别与所述控制器连接。
具体的，通过湿度传感器检测烟道内烟气的湿度，湿度传感器测量烟道中的烟气的相对湿度，将数据传输至控制器，设置一个最低湿度阈值Hmin和一个最高湿度阈值Hmax，读取当前的湿度数据，并将当前湿度Hcurrent与设定的最低阈值Hmin和最高阈值Hmax进行比较，如果当前湿度Hcurrent超过最高阈值Hmax，则表示烟道湿度过高，需要进行喷淋调节。如果当前湿度Hcurrent低于最低阈值Hmin，则表示烟道湿度过低，不需要喷淋，通过判断当前湿度Hcurrent与最高阈值Hmax的差值来确定，以及一个调节系数来调节喷淋时长的比例关系。具体地，tspray＝k×(Hcurrent-Hmax)；
其中，tspray是喷淋时长，k是调节系数。
喷淋量通过烟道中水分浓度提升至最适宜的范围来确定，通过喷淋时长tspray成正比，计算方式如下QSPray＝a×tspray；
Qspray是喷淋量，a是比例系数。
通过实时监控烟道浓度湿度，自动调节喷淋时长和喷淋量，无需人工干预，通过根据烟道湿度实际需要调节喷淋量，可以有效节约喷淋液体的使用。确保烟气湿度始终在设定的范围内，有利于维持净化装置的最佳工作状态，提高净化效果。优选的，由于烟道中烟气、颗粒物和滴液的速度大小和方向都是非均匀性分布的，需要三者耦合起来进行分析，有利于提高喷淋除尘和净化的过程，进而计算除尘的效率，由于烟道内流体流动的复杂性，且颗粒相与液滴，因此选用数值模拟的方法进行喷淋除尘具有一定的优势，计算分析得到的结果，可以判断喷淋除尘过程对于颗粒物的捕集效率，有助于对优化后喷淋除尘效率提供参考依据。
所述喷淋部除尘过程，将气相设为不可压缩的流体，采用以下控制方式进行计算；
Δ*(ρgρg)＝0
式中：ρg为气相的密度；ug为气相的速度；μg为气体的动力粘性系数；p，为压力，g为重力加速度；e为烟气的内能，Tg为烟气温度，Q为气相与外界的能量交换；
净化装置中，其中喷淋滴液的体积分数较小；采用离散相模型对喷头的滴液进行数值模型；
其中，喷头喷出的液滴受重力和曳力的影响，控制方程为：
式中，md为滴液的质量，ud为滴液的速度，FD为单液滴所受曳力，ρd为滴液的密度。
具体的，所述喷淋部除尘时，颗粒物随着烟气进入到净化装置中，通过将颗粒物加入气象的组进行分析，在计算区域对颗粒物建立方程，通过分析颗粒与滴液的碰触，得到计算公式为：
式中，n代表颗粒相的密度，Deff代表颗粒相的扩算系数。
作为一个优选案例，过滤部7包括第一过滤板11和第二过滤板；所述第一过滤板位于所述第二过滤板12的上方；所述第一过滤板11和第二过滤板12结构相同；所述第一过滤板11上设有多个过滤孔。通过过滤孔过滤向上的粉尘。设置了两组过滤，实现了层级过滤的功能。
具体的，第二进风部6采用双向进风的方式，所述第二进风部6的进风方式采用双切圆布置。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.焚烧炉烟尘净化装置，包括炉体，设置在所述炉体内部的炉膛，设置在所述炉膛内的干燥段、燃烧段、燃烬段，设置在所述燃烬端端部的灰渣部；其特征在于：与所述炉膛连通的第一烟道，与所述第一烟道相邻的第二烟道；
第一进风部，设置在所述炉体的底部，用于从所述炉膛的下方进吹风；
第二进风部，设置在所述护体的中部，用于炉膛中形成湍流，增强炉膛中的烟气扰动，使炉膛中固相燃烧物燃烧产生的气相可燃气体与二次风充分混合；
所述第一进风部和第二进风部可同步或者独立工作；
净化装置，设置在所述第一烟道出口处，用于对烟道内烟气的降温和粉尘的净化。
2.根据权利要求1所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：所述第一烟道和第二烟道相通；
所述第一烟道和第二烟道平行设置。
3.根据权利要求2所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：所述净化装置包括设置在所述第一烟道上的过滤部，设置在所述第一烟道部周向的喷淋部，所述喷淋部降低烟尘的温度；与所述喷淋部连接的调节装置，与所述调节装置连接的监测装置，所述监测装置用于监测烟道内烟气浓度、烟气的温度和压力和湿度；
所述调节装置，用于根据烟气流量、压力和湿度变化调节进风和喷淋装置的调节。
4.根据权利要求3所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：所述调节装置包括风力调节组件和喷淋调节组件；
所述风力调节组件包括设置在所述第一进风部的第一风机，设置在所述第二进风部的第二风机，与所述第一风机连接的用于调节风机的转速的第一变频器，与所述第二风机连接的第二变频器。
5.根据权利要求4所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：所述喷淋调节组件包括喷头，与喷头连接的喷水管道，与所述喷水管道连接的控制阀，与所述控制阀连接的控制器；
所述第一变频器和第二变频器分别与控制器信号连接；
所述控制阀根据湿度传感器的信号，控制喷头的开关和喷水量。
6.根据权利要求5所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：所述监测装置包括压力传感器、温度传感器和湿度传感器；
所述温度传感器和湿度传感器安装在所述第一烟道和第二烟道的交接处；
所述压力传感器和湿度传感器分别与所述控制器连接。
7.根据权利要求3所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：所述喷淋部除尘过程，将气相设为不可压缩的流体，采用以下控制方式进行计算；
Δ*(ρgρg)＝0
式中：ρg为气相的密度；ug为气相的速度；μg为气体的动力粘性系数；p，为压力，g为重力加速度；e为烟气的内能，Tg为烟气温度，Q为气相与外界的能量交换；
净化装置中，其中喷淋滴液的体积分数较小；采用离散相模型对喷头的滴液进行数值模型；
其中，喷头喷处的液滴受重力和曳力的影响，控制方程为：
式中，md为滴液的质量，ud为滴液的速度，FD为单液滴所受曳力，ρd为滴液的密度。
8.根据权利要求7所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：所述喷淋部除尘时，颗粒物随着烟气进入到净化装置中，通过将颗粒物加入气象的组进行分析，在计算区域对颗粒物建立方程，通过分析颗粒与滴液的碰触，得到计算公式为：
式中，n代表颗粒相的密度，Deff代表颗粒相的扩算系数。
9.根据权利要求2所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：过滤部包括第一过滤板和第二过滤板；
所述第一过滤板位于所述第二过滤板的上方；
所述第一过滤板和第二过滤板结构相同；
所述第一过滤板上设有多个过滤孔。
10.根据权利要求1所述的焚烧炉烟尘净化装置，其特征在于：所述第二进风部的进风方式采用双切圆布置。
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