CN211600741U - 一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,该系统主要由废气焚烧炉、高温废气换热器、导热油换热器、低温废气换热器、燃烧器、废气风机、排烟风机、烟囱和配套的管道构成,废气焚烧炉出口高温烟气通过换热器依次与高温废气、导热油和低温废气进行换热后排放至烟囱,并且在各个换热器之间设置多组气体的进出管道、改进换热器的内部结构设计、换热组件采用可抽式单元化设计以及增加抽屉式清灰口的设计,保证废气高含灰工况下系统的正常运行。本实用新型所提供的全流程清灰焚烧系统与传统焚烧系统相比,在应对高含灰工况情况下运行更加稳定,换热效果和清洁效果更好。
Description
技术领域
本实用新型属于换热器及其系统,具体涉及一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统。
背景技术
目前处理有机废气最直接也是最有效的方式就是焚烧,原理是将有机废气中的有机物通过高温氧化,分解成对大气无污染的二氧化碳和水后再通过烟囱排放。焚烧处理废气的方式有很多,通常来说分为3大类,即直接式焚烧、蓄热式焚烧和催化焚烧。直接式焚烧,顾名思义就是将废气通过换热器预热后进入直燃式焚烧炉进行焚烧,再将焚烧后的高温洁净烟气用于废气预热和余热利用后排放;蓄热式焚烧是通过焚烧炉内的陶瓷蓄热体,将高温烟气的热量储存,用于废气预热,预热后的废气进炉膛焚烧后再进入陶瓷蓄热体蓄热,如此往复;催化焚烧即通过在炉膛内增加催化剂,降低焚烧的反应温度,通常在300~400℃,即可达到直接式焚烧和蓄热式焚烧700~800℃的效果。
以上3种焚烧方式均可以满足有机废气的治理达标排放,但是在处理高含灰工况的有机废气时,蓄热式焚烧炉内的陶瓷蓄热体和催化焚烧炉内的催化剂很快便会堵塞,系统必须停机,人工清洗或更换陶瓷蓄热体和催化剂。通过在前端增设除尘设备可以解决陶瓷蓄热体和催化剂堵塞的问题,但是针对含有有机硅的废气,灰分的产生并不是在前端工艺,而是在炉膛内焚烧后,有机硅氧化分解为二氧化硅,二氧化硅为白色粉末状飘尘,会黏附在陶瓷蓄热体和催化剂的孔隙中,进而彻底堵塞设备。直接式焚烧系统虽然不存在陶瓷蓄热体和催化剂孔隙小易堵塞的问题,但是长期运行后,换热器内换热组件仍然会出现堵塞的情况。
因此针对高含灰工况,特别是含有有机硅的废气,应选用直接式焚烧系统,同时通过对系统内设备的改进,达到治理废气的同时,系统设备不出现堵塞的情况,整个系统便于清灰,可以长期稳定地运行。
实用新型内容
实用新型目的:为克服上述现有技术存在的缺陷,本实用新型旨在提供一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统。
技术方案:一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,包括废气焚烧炉、高温废气换热器、导热油换热器、低温废气换热器、燃烧器、废气风机、排烟风机、烟囱和配套的管道;所述废气焚烧炉的烟气出口与高温废气换热器的烟气进口连接,高温废气换热器的烟气出口与导热油换热器的烟气进口连接,导热油换热器的烟气出口与低温废气换热器的烟气进口连接,低温废气换热器的烟气出口通过管道与排烟风机进口连接,排烟风机出口通过管道与烟囱连接;所述废气风机的进口与工艺废气总管连接,废气风机的出口通过管道与低温废气换热器的废气进口连接,低温废气换热器的废气出口通过管道与高温废气换热器的废气进口连接,高温废气换热器的废气出口通过管道与废气焚烧炉的废气进口连接;所述导热油换热器的导热油进出口与导热油管道连接。
进一步的,所述废气焚烧炉为直燃式焚烧炉,为卧式圆柱文丘里结构,外壳材质为碳钢,内衬陶瓷纤维和耐火浇注料,废气焚烧炉本体上设置有防爆口、检修口、燃烧器接口和仪表接口。
进一步的,所述高温废气换热器的换热组件为夹套结构,内部圆筒内走高温烟气,外部夹套内走废气,换热组件材质为S31008。
进一步的,所述导热油换热器的换热组件为列管式结构,烟气走管外,导热油走管内,换热组件为单元化设计,通过法兰连接嵌入设备内部,材质为碳钢,换热组件下部设置抽屉式清灰口。
进一步的,所述低温废气换热器的换热组件为板式结构,烟气和废气通过板片间壁换热,换热组件为单元化设计,通过法兰连接嵌入设备内部,材质为S30408,换热组件下部设置抽屉式清灰口。
进一步的,所述燃烧器根据废气焚烧炉炉膛温度自动比例调节。
进一步的,所述废气风机根据工艺废气总管压力自动变频调节;所述排烟风机根据废气焚烧炉炉膛压力自动变频调节。
进一步的,所述烟囱为直立式圆柱碳钢烟囱,高度为15m。
进一步的,所述配套的管道为S30408不锈钢圆管,厚度为3mm。
有益效果:与现有技术相比,本实用新型显著的效果包括如下五点:
(1)废气焚烧炉为空腔结构,高含灰工况或者含有有机硅的废气进入炉膛后,废气中的灰分在气流的作用下,沿着空腔结构进入后端的高温废气换热器,炉膛内部不会有大量的灰分堆积,同时炉本体上设置有检修口,定期打开检修口,人工进行清理即可达到清灰的效果。
(2)高温废气换热器的换热组件为夹套结构,内部圆筒为空腔结构,烟气中的灰分在气流的作用下进入后端的导热油换热器,圆筒内部不会有大量的灰分堆积;废气在夹套中的流速控制在20~30m/s,一般夹套的间隙约为200mm左右,较大的间隙和较快的流速,使灰分在此处不易堆积,因此高温废气换热器通过结构的优化,并不需要进行清灰的工作;同时由于此处高温烟气温度约700~800℃,传热方式为辐射传热,此结构的设计在抗高温膨胀和传热效率上都优于常规的板式和管式换热组件。
(3)导热油换热器的换热组件为列管式结构,没有采用常规的翅片管式结构,目的是为了防止灰分在间距较小的翅片间附着堵塞;列管的排列方式为顺列,管壁与管壁之间的间距大于30mm,目的均为防止灰分在管壁间堵塞,同时易于定期清理;换热组件下部设置抽屉式清灰口,当部分灰分在管壁上积聚并在气流作用下跌至换热组件下部时,可将清灰口内的抽屉结构抽出,清理完毕后再装入换热器清灰口内;换热组件为单元化设计,通过法兰连接嵌入设备内部,当停机后,可将换热组件抽出进行清理,清理完毕后再装入换热器内,亦可采用一用一备的方式。
(4)低温废气换热器的换热组件为板式结构,板片为平板,板间距大于20mm,目的是为了防止灰分在板片间距堵塞,同时易于定期清理;换热组件下部设置抽屉式清灰口,当部分灰分在板片上积聚并在气流作用下跌至换热组件下部时,可将清灰口内的抽屉结构抽出,清理完毕后再装入换热器清灰口内;换热组件为单元化设计,通过法兰连接嵌入设备内部,当停机后,可将换热组件抽出进行清理,清理完毕后再装入换热器内,亦可采用一用一备的方式。
(5)本实用新型所述装置能够有效净化废气和含有有机物的气体,并且整体结构上实现了烟气换热的同时还提升了净化效果,能够适应不同排量工况下的高含量灰层清灰焚烧环境。
附图说明
图1是本实用新型所述全流程清灰焚烧系统结构示意图。
具体实施方式
为了详细的说明本实用新型所公开的技术方案,下面结合说明书附图和具体实施例做进一步的阐述。
一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,如图1所示。包括废气焚烧炉1、高温废气换热器2、导热油换热器3、低温废气换热器4、燃烧器5、废气风机6、排烟风机7、烟囱8和配套的管道;废气焚烧炉烟气出口9与高温废气换热器烟气进口连接,高温废气换热器烟气出口10与导热油换热器烟气进口连接,导热油换热器烟气出口11与低温废气换热器烟气进口连接,低温废气换热器烟气出口12通过管道与排烟风机7进口连接,排烟风机7出口通过管道13与烟囱8连接;废气风机6进口与工艺废气总管连接,废气风机出口14通过管道与低温废气换热器废气进口连接,低温废气换热器废气出口15通过管道与高温废气换热器废气进口17连接,高温废气换热器废气出口18通过管道与废气焚烧炉废气进口20连接;导热油换热器3的导热油进出口与导热油管道连接。
废气风机6将有机废气送入低温废气换热器4,有机废气通过换热平板30与烟气换热,换热后的有机废气通过废气管道16进入高温废气换热器2,有机废气在外部夹套26内与内部套筒25内的烟气换热,换热后的有机废气通过废气管道19进入废气焚烧炉1,有机废气在废气焚烧炉内被燃烧器5加热至700~800℃,有机物氧化分解为水和二氧化碳,焚烧完的高温烟气通过废气焚烧炉烟气出口9进入高温废气换热器2的内部圆筒25,与外部夹套26的有机废气换热,换热后的烟气通过高温废气换热器烟气出口10进入导热油换热器3,与换热列管27内的导热油换热,导热油通过导热油进口21进入换热列管27,与烟气换热后通过导热油出口22进入外部导热油循环系统,烟气则通过导热油换热器烟气出口11进入低温废气换热器4,烟气在低温废气换热器内通过换热平板30与有机废气换热,换热后烟气通过低温废气换热器出口12进入排烟风机,通过烟气管道13进入烟囱8排放;当焚烧系统进入的废气为高含灰工况或者含有有机硅的时候,废气焚烧炉1和高温废气换热器2由于是空腔结构,且气流速度较快,因此不会有大量灰分积聚,灰分进入导热油换热器和低温废气换热器后,在换热列管和换热板片上附着,由于换热列管为顺列且管间距足够大,换热板片为平板且板间距足够大,因此灰分并不会堵塞换热组件,在气流的冲刷下,灰分跌入换热器底部的抽屉式清灰口29和第二抽屉式清灰口32内,通过将清灰口内的抽屉抽出,清理后再装入换热器内,达到清灰的效果;当系统停机时,通过废气焚烧炉上的检修口23,可以人工进入废气焚烧炉1及高温废气换热器2内,对空腔内残留的灰分进行清理,同时通过可嵌入换热组件空腔结构28和第二可嵌入换热组件空腔结构31,将换热列管及换热平板抽出,清理洁净后再装回换热器内,亦可将换热组件一用一备,将新的换热组件装入换热器内即可,同时,废气焚烧炉上1上还设有防爆口24。
本实用新型所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,该系统主要由废气焚烧炉、高温废气换热器、导热油换热器、低温废气换热器、燃烧器、废气风机、排烟风机、烟囱和配套的管道构成,废气焚烧炉出口高温烟气通过换热器依次与高温废气、导热油和低温废气进行换热后排放至烟囱,并且在各个换热器之间设置多组气体的进出管道、改进换热器的内部结构设计、换热组件采用可抽式单元化设计以及增加抽屉式清灰口的设计,保证废气高含灰工况下系统的正常运行。本实用新型所提供的全流程清灰焚烧系统与传统焚烧系统相比,在应对高含灰工况情况下运行更加稳定,换热效果和清洁效果更好。
Claims (9)
1.一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:包括废气焚烧炉(1)、高温废气换热器(2)、导热油换热器(3)、低温废气换热器(4)、燃烧器(5)、废气风机(6)、排烟风机(7)、烟囱(8)和管道;所述废气焚烧炉(1)的烟气出口与高温废气换热器(2)的烟气进口连接,高温废气换热器(2)的烟气出口与导热油换热器(3)的烟气进口连接,导热油换热器(3)的烟气出口与低温废气换热器(4)的烟气进口连接,低温废气换热器(4)的烟气出口通过管道与排烟风机(7)进口连接,排烟风机(7)出口通过管道与烟囱(8)连接;所述废气风机(6)进口与工艺废气总管连接,废气风机(6)出口通过管道与低温废气换热器(4)的废气进口连接,低温废气换热器(4)的废气出口通过管道与高温废气换热器(2)的废气进口连接,高温废气换热器(2)的废气出口通过管道与废气焚烧炉(1)的废气进口连接;所述导热油换热器(3)的导热油进出口与导热油管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:所述废气焚烧炉(1)为直燃式焚烧炉,为卧式圆柱文丘里结构,外壳材质为碳钢,内衬陶瓷纤维和耐火浇注料,废气焚烧炉本体上设置有防爆口(24)、检修口(23)、燃烧器接口和仪表接口。
3.根据权利要求1所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:所述高温废气换热器(2)的换热组件为夹套结构,内部圆筒(25)内走高温烟气,外部夹套(26)内走废气,换热组件材质为S31008。
4.根据权利要求1所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:所述导热油换热器(3)的换热组件为列管式结构,烟气走管外,导热油走管内,换热组件设置为单元结构,通过法兰连接嵌入设备内部,材质为碳钢,换热组件下部设置抽拉式清灰口(29)。
5.根据权利要求1所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:所述低温废气换热器(4)的换热组件为板式结构,烟气和废气通过板片间壁换热,换热组件设置为单元结构,通过法兰连接嵌入设备内部,材质为S30408,换热组件下部设置抽屉式清灰口(32)。
6.根据权利要求1所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:所述燃烧器(5)根据废气焚烧炉(1)炉膛温度自动比例调节。
7.根据权利要求1所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:所述废气风机(6)根据工艺废气总管压力自动变频调节;所述排烟风机(7)根据废气焚烧炉(1)炉膛压力自动变频调节。
8.根据权利要求1所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:所述烟囱(8)为直立式圆柱碳钢烟囱。
9.根据权利要求1所述的一种应用于高含灰工况下的全流程清灰焚烧系统,其特征在于:所述系统中管道为S30408不锈钢圆管。
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