CN1890507A - 用于处理干馏气的燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供一种改进的燃烧装置，其具有较低的点燃和爆炸危险，其中可以防止干馏气中所包含的灰尘堵塞喷嘴，从而将不会造成回火。一种用于处理干馏气的燃烧装置因此被构造成具有：燃气导管，其用于将在通过干馏进行的废料处理期间所产生的干馏气供应给燃烧室；以及空气导管，其用于将助燃空气供应到燃气导管的前边缘；其中空气导管被放置在燃气导管内以构造出同轴的套管，使得其在燃气导管的前边缘处形成圆形的燃烧嘴。

Description

用于处理干馏气的燃烧装置

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置，其用于燃烧和处理通过干馏进行废料处理期间所产生的干馏气。

背景技术

在本申请的申请人提出申请的专利文件1(日本公开专利申请第2001-108210号)中批露了一种废料处理系统，所述废料处理系统包含通过裂解炉内的干馏来处理废料的燃烧装置，通过所述燃烧装置可以使废料处理期间所产生的干馏气燃烧以除去毒素并提取所产生的热量以用于再循环。

所述专利文件中所批露的废料处理系统包含裂解炉、惰性气体产生器以及所产生的燃气的处理装置。在裂解炉内因干馏处理废料所造成的干馏残余物被输送至惰性气体产生器，且干馏残余物所产生的惰性气体会返回裂解炉。通过干馏进行的废料处理期间所产生的干馏气在所产生的燃气的处理装置内燃烧，以便被提取为热量用于再循环，或者如果所产生的燃气的热量较高，则被重整并再生为油。

干馏气与焚烧废料所产生的燃烧气体(combustion gas)相比更不易受到灰尘污染物的影响，且因此其益处在于燃烧环境在保持低水平的废气的同时可以维持高温。因此，通过干馏所进行的废料处理比废气解毒和热循环范围内所进行的普通焚烧处理更加有利。

此类型的废料处理装置需要装备用于防止点燃和爆炸的装置。

传统地，具有小直径的多个喷嘴被捆扎在一起，以用作多孔喷嘴(porous nozzle)并用于使干馏气燃烧。助燃空气(combustion air)从各喷嘴的圆周间隔注入燃烧室内，以使其与干馏气相混合并增加燃烧温度。此配置通过使用具有小直径的喷嘴可以防止回火(back firing)。

然而，较不利地是，干馏气仍然会受到处理各种类型废料所造成的少量灰尘的污染，且这种灰尘将会成为问题而堵塞供给开口。因为其将造成经由供给开口吹回裂解炉并引起爆炸的回火，所以仅增大多孔喷嘴的孔无法解决此问题。

亦较不利地是，在干馏气的流动通道的宽度和方向均会改变的情况下，干馏气的流动体积和流动速率在进气口和供给开口处可能会改变，因此干馏气中所包含的灰尘将会被溶胶化并残存在壁部上。

在较长的装置持续运转的时间周期之后，所积聚的溶胶化物质随着时间的过去而变成固体，从而使其难于被移除。这个会造成缺陷，例如堵塞供给开口，接着会造成要供应到燃烧室的干馏气湍流。

仍较不利地是，由于因处理各种废料的混合物造成无规律地产生干馏气，所以要供应给燃烧室的干馏气的数量会大幅度变动。因此，干馏气的流动速率变得紊乱，从而造成回火。

发明内容

本发明目的是提供具有较低的点燃和爆炸危险的改进的燃烧装置，其中可防止喷嘴被干馏气中所包含的灰尘堵塞，从而将不会造成回火。

为了获得此目的，根据权利要求1所述的用于处理干馏气的燃烧装置包括：燃气导管(gas pipe)，其用于将在通过干馏进行的废料处理期间所产生的干馏气供应给燃烧室；空气导管(air pipe)，其用于将助燃空气供应到所述燃气导管的前边缘；以及形成于所述燃气导管的前边缘处的燃烧嘴；其中，所述空气导管被放置在所述燃气导管内的中心处，以构造出同轴的套管(double pipe)，且所述燃烧嘴在所述燃气导管的前边缘处形成为圆形的燃烧嘴。

在根据权利要求2所述的用于处理干馏气的燃烧装置中，所述空气导管受到支承以轴向旋转，且进一步提供刮除器，所述刮除器的叶片与所述空气导管的圆周表面相接触。

在根据权利要求3所述的用于处理干馏气的燃烧装置中，所述燃气导管的前边缘的内圆周表面向内倾斜一个预定角度以形成变窄的部分，且所述空气导管受到支承以相对于所述变窄部分往复移动。

附图说明

图1是根据本发明的用于处理干馏气的燃烧装置的侧视图。

图2是根据本发明的用于处理干馏气的燃烧装置的部分截面的平面图。

图3是图2沿着线F-F的截面图。

图4是图2沿着线A-A的截面图。

图5是图2沿着线C-C的截面图。

图6是图5沿着线B-B的截面图。

图7是图2沿着线D-D的截面图。

图8是图2的部分放大图。

图9是往复移动装置的侧视图。

具体实施方式

当参照附图来说明时将会更好地理解本发明。图1为本发明的用于处理干馏气1的燃烧装置的侧视图，而图2为用于处理干馏气1的燃烧装置的部分截面的平面图。

用于处理干馏气1的燃烧装置由燃气供给单元3和空气供给单元4组成，且具有穿过上述两个供给单元的空气导管5。

燃气供给单元3由燃气导管30和燃气供给塔31组成。空气导管5被放置在燃气导管30内，以构成同轴的套管，所述套管被插设在燃烧室20内以构成燃烧嘴。

空气供给单元4包含外部气缸40，空气供给塔43被连结至外部气缸。空气供给单元4被定位成使其遮蔽空气导管5上所形成的空气供给孔50。

彼此相面对的固定基座10和可动基座11被放置在空气导管5的后部区段之下。可动基座11通过往复移动装置6可以滑动连接到固定基座10。

支承框架12和一组四个支承辊13被设置在可动基座11的各端部处。如图3所示，安装在支承框架12上的可旋转的支承辊13用以保持设置在空气导管5上的辊子导件14。

图4进一步示出安装在可动基座11上的发动机15以及环绕空气导管5设置的导件51，传送装置16(例如防热带)在该发动机和该导件间滚动以使空气导管5旋转。

图5为燃气供给单元3沿着线C-C的截面图，而图6为燃气供给塔31沿着线B-B的截面图。

燃气供给单元3被构造成使燃气供给塔31连接到燃气导管30的圆周上。燃气导管30被插入燃烧炉2的喷嘴插入口21内。燃气导管30与以同轴方式放置在燃气导管30内的空气导管间形成圆形间隙A。

干馏气由燃气供给塔31所供应，并穿过燃气导管30与空气导管5间的圆柱形间隙，从而最终从燃气导管30前边缘处的圆形间隙A注入燃烧室20内。

通过延长燃气供给塔31与燃气导管30前边缘之间的距离可以降低逆火的危险性，这是因为随着该距离与根据燃气密度或流阻率实际所需距离相比变得越长、从圆形间隙A注入的干馏气就会越稳定。

观测器(finder)35被安装在燃气导管30的圆周上，且为了观察灰尘粘附的状态而与切线成一角度。燃气供给塔31也设有观测器35。观测器35可以装备有用于清洗干馏气环境下的管壁的清洗嘴。

一对刮除器33由安装在燃气供给塔31内的支承构件32所支承，且刮除器33的叶片与空气导管5的圆周相接触。刮除器33被安置成使其等分成两层，但不具有互相重叠的刮擦区域。当空气导管5旋转时，可以刮掉积聚在空气导管5的圆周上的灰尘。

装备有密封节气阀34的容器B位于燃气供给塔31的下侧面上。在图5和图6所示的实施例中，可滑动的密封节气阀34用于将容器B与干馏气环境下的燃气供给塔31之间进行密封。容器B进一步设有排气口。由于容器B可以被密封节气阀34密封起来，即使在燃烧室运行时也可以有规律地去除容器B中已刮除的灰尘片。密封节气阀34也可以采用不同于滑动式的形式，例如蝶式。

图7为空气供给单元4沿着线D-D的截面图。空气供给单元4包含外部气缸40和空气供给塔43。外部气缸40被截成上外部气缸41和下外部气缸42，且空气供给塔43与下外部气缸42连接成整体。空气导管5具有空气供给孔50，其等将空气导管5的圆周分成图5的实施例中的5个部分。上外部气缸41和下外部气缸42被连结在一起以遮盖空气供给孔50。

助燃空气由空气供给塔43所供应，且经过空气供给孔50进入空气导管5。助燃空气接着会穿过空气导管5并最终经由空气供给口52传送到燃烧室20内。

助燃空气和干馏气从而被混合以一起燃烧，并产生惰性气体，例如二氧化碳。

图8为喷嘴的部分截面的平面图。

上述燃气导管的前部内圆周向内倾斜从而形成一变窄的部分。在所揭示的实施例中，燃烧室在喷嘴插入口21处的一个转角可供不同选择地形成角度α，但是相反地，可能会在燃气导管30的前边缘处形成一个角度，从而形成所述变窄的部分。空气导管5的前边缘也向内倾斜小于角度α的角度β。圆形间隙A的开口宽度可以由这些角度α和β以及往复移动装置6来调节，稍后将会详细地说明。

在燃气供给单元3中，密封垫止动器36被设置在燃气导管30的内壁上。密封垫38被注入例如碳的物质，以使其获得耐热性和耐腐蚀性，且与圆形间隙A相配合。密封垫38接着被压具凸缘压制以通过压力粘合在一起。

同样，在空气供给单元4中，密封垫38用于密封上外部气缸41和下外部气缸42的接合区以及空气导管5与外部气缸40的接触部位，以便形成所谓的“旋转”结构。

干馏气和助燃空气不仅包含有毒成分，而且其等可以达到很高的温度。因此，处于干馏气环境或者助燃空气环境下的区域必须通过装置(例如密封垫38)来阻隔外部空气。干馏气和助燃空气的温度实际上会达到几百摄氏度，因此用作传送装置16和密封垫38的带需要设有足够的耐热性和耐腐蚀性。

图9为往复移动装置6的侧视图。

往复移动装置6具有带有把柄的螺杆轴60。可动基座11通过转动带有把柄的螺杆轴60可以相对于固定基座往复移动。此往复运动经由支承辊13来传送，并使空气导管5同样地往复移动，从而调节圆形燃烧嘴的开口宽度。

如上所述来构造的本发明将会按如下所述进行运转。

干馏气由燃气供给单元3所供应，并穿过燃气导管30与空气导管5间的圆柱形间隙，以最终从燃气导管30前边缘处的圆形间隙A注入燃烧室20内。

助燃空气由空气供给塔43所供应，并经过空气供给孔50进入空气导管5。助燃空气接着会穿过空气导管5，并最终经由空气供给口52传送到燃烧室20内，其中助燃空气和干馏气相混合并一起燃烧。

要产生的干馏气量根据废料的类型和状态将会大幅度地变动，但是要供应的干馏气量通过借助于燃气导管30前边缘处所指定的角度α和β以及往复移动装置6来调节圆形间隙A的宽度可以稳定不变。

观测器35被安装在燃气导管30的圆周上，从而能够观察干馏气内所包含的灰尘将会粘附的管壁。探测器35可能装备有清洗嘴，使得当燃烧装置未运转时也可以清洗干馏气环境下的管壁。然而，同时本发明配置有与空气导管5的圆周相接触的刮除器33，其中空气导管受到安装在可动基座11、发动机15以及传送装置16上的支承辊13的旋转支承，因此即使在执行干馏处理时也可以刮掉空气导管5的管壁上所积聚的灰尘。

这种从管壁刮掉的灰尘会落入位于燃气供给塔31下侧面上的容器B内，且可以有规律地或持续地从容器去除。

前述的助燃空气可能会被高温蒸气所替代。当干馏气被暴露给高温蒸气时，其会分离并产生惰性气体，例如二氧化碳，从而产生与助燃空气相同的效应。甚至更有利地是因为高温蒸气不包含氮，所以最终排出的燃气的体积可以被显著减小。

工业适用性

根据权利要求1所述，本发明被构造成套管结构，以使其形成圆形燃烧嘴，从而获得具有足够宽度的供干馏气用的供给开口。通过这个配置可以均匀地供应大量干馏气，且可以防止供给开口被灰尘片堵塞，从而降低回火的危险性。

根据权利要求2所述，本发明被构造成具有可旋转的空气导管和刮除器，当装置持续运转时，积聚在管壁上的灰尘可以被刮除器刮掉。通过这个配置可以从供给开口稳定地供应干馏气而不会发生任何湍流，从而可防止回火。

根据权利要求3所述，本发明被构造成具有往复移动的空气导管，使得圆形燃烧嘴的宽度可以正比于所产生的干馏气量得以调节。通过这个配置可以从供给开口以固定的流动体积和流动速率供应干馏气，从而防止回火。

Claims (3)

1.一种用于处理干馏气的燃烧装置，包括：

燃气导管，所述燃气导管用于将在通过干馏进行的废料处理期间所产生的干馏气供应给燃烧室；

空气导管，所述空气导管用于将助燃空气供应到所述燃气导管的前边缘；以及

形成于所述燃气导管的所述前边缘处的燃烧嘴；

其中，所述空气导管被放置在所述燃气导管内的中心处，以构造出同轴的套管，并且所述燃烧嘴在所述燃气导管的所述前边缘处形成为圆形的燃烧嘴。

2.根据权利要求1所述的用于处理干馏气的燃烧装置，其中所述空气导管受到支承以轴向旋转，并且进一步设置数个刮除器，所述刮除器的数个叶片与所述空气导管的圆周表面相接触。

3.根据权利要求1所述的用于处理干馏气的燃烧装置，其中所述燃气导管的所述前边缘的内圆周表面向内倾斜预定角度以形成变窄的部分，并且所述空气导管受到支承以相对于所述变窄部分往复移动。

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