CN215403109U - 多功能炭化氧化还原反应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多功能炭化氧化还原反应炉，包括焚烧机构及换热机构；其中所述换热机构集成设置于焚烧机构上方，所述焚烧机构包括依次设置的荒煤气进口、第一燃烧室、第二燃烧室和脱硝室，所述换热机构包括余热蒸汽锅炉以及空气换热器。本实用新型外部墙体结构由耐火材料砌筑，整体结构简单实用，使用方便，功能全面，集煤气燃烧、SNCR法烟气脱硝、生产蒸汽于一体，在活性炭生产、焚烧炉领域适合推广使用。

Description

多功能炭化氧化还原反应炉

技术领域

本实用新型涉及活性炭生产领域，具体涉及一种多功能炭化氧化还原反应炉。

背景技术

活性炭是多种工业及环保行业的重要材料，市场需求量与日俱增，特别以果壳、煤质为原料的活性炭更为紧俏。生产煤质活性炭的主要过程是将原料在一定温度下进行炭化和活化，使其达到规定理化指标。

目前，我司生产活性炭主要采用卧式回转炭化炉。物料在进入炭化炉后，初始阶段由焚烧炉内焚烧产生升温烟气，经过输送管路进入炭化炉内后对物料加热，原料中的煤质物料受热后产生荒煤气，荒煤气通过输送管路、引风机被输送至焚烧炉内，经焚烧后产生高温烟气再通过烟气输送管路全部通入炭化炉内，至此焚烧机构完全启动。

不过，焚烧炉工作时，其焚烧所产生的高温烟气温度较高，不能直接送入炭化炉中，须通过必要的换热机构进行热交换，结合管道中途消耗的热量，使得高温烟气的温度降至700摄氏度左右，随后才能进入炭化炉，为其内物料提供炭化反应所需热量。

现有的焚烧炉，存在以下问题：

1、未设置一体式的换热机构，独立设置的换热机构使得焚烧炉换热效率较低，无法满足炭化炉对温度的要求；

2、独立设置的换热机构需通过高温输送管道安装在焚烧炉、炭化炉之间，存在高温输送管道过长、热损耗大的缺陷；

3、换热机构往往仅设置有空气换热组件，换热后的热空气直接排空处理，能源利用率低，造成大量能源的浪费；

4、焚烧炉结构复杂，造价成本高、投资大，且功能单一，设备集成度低。

发明内容

基于上述问题，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种多功能炭化氧化还原反应炉使其具备水冷换热机构-余热蒸汽锅炉及风冷换热机构-空气换热器，余热蒸汽锅炉对高温烟气初步降温后，其内部软水产生蒸汽，排出后用于物料炭化加热；空气换热器对高温烟气再次降温，换热后的热空气用于对原料进行预氧化干燥，提高物料炭化率；本实用新型功能全面，集煤气燃烧、SNCR法烟气脱硝、生产蒸汽于一体，在活性炭生产、焚烧炉领域适合推广使用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

多功能炭化氧化还原反应炉，包括焚烧机构及换热机构；

所述换热机构集成设置于焚烧机构上方；

进一步地，所述焚烧机构包括依次设置的第一燃烧室、第二燃烧室和脱硝室，所述第一燃烧室左侧壁开设有荒煤气进口，所述第一燃烧室与第二燃烧室之间、第二燃烧室和脱硝室之间均设置有填充料阻隔层，且其间通过烟气管连通，通过设置上述填充料阻隔层，有效地实现了隔热功能；

进一步地，所述换热机构包括余热蒸汽锅炉以及空气换热器，所述余热蒸汽锅炉设置在位于焚烧机构右侧上方的锅炉室上，所述锅炉室左侧壁设置有烟气进口与烟气出口，所述烟气进口与脱硝室连通，烟气出口通过烟气输送管路连通至空气换热器，所述空气换热器上方设置有空气进口与空气出口并分别连通有输气管路。

具体的，所述脱硝室内设置有环形脱硝喷雾装置，其采用SNCR法烟气脱硝方式进行高温烟气的脱硝处理。

进一步地，所述余热蒸汽锅炉包括锅炉本体、设置在其上方的进水管和蒸汽管以及设置于锅炉本体下方的若干换热管，且所述锅炉本体上设置有安全阀，所述蒸汽管上设置有电磁阀。

具体的，所述烟气进口位于烟气出口的下方。

进一步地，所述焚烧机构内壁由粘土质耐火砖砌筑而成，其左侧外壁及下侧外壁由红砖砌筑而成，其上侧外壁由保温材料层组成；

所述锅炉室下部、上侧内壁及左右两侧内壁由粘土质耐火砖砌筑而成，其上侧外壁由保温材料层组成，其右侧外壁由红砖砌筑而成。

具体的，多功能炭化氧化还原反应炉的工作原理为：

荒煤气通过第一燃烧室、第二燃烧室进行充分燃烧加热为高温烟气，之后进入脱硝室进行脱硝处理，脱硝后通过烟气进口进入锅炉室，锅炉室进水管内的软水加热后成为蒸汽通过蒸汽管输出，初次换热降温后的高温烟气通过烟气出口进入烟气输送管路到达空气换热器进行二次换热降温处理，充分换热后的高温烟气通过烟气输送管路送至后续处理机构。

本实用新型的有益效果为：

本多功能炭化氧化还原反应炉结构布局合理，由于设备集成度较高，占地面积小、土建投资少，可实现能源的充分利用，材料耐用，稳定性高；

余热蒸汽锅炉通过水冷换热的方式使高温烟气初步降温后通入空气换热器，锅炉内的软水因受热产生蒸汽，蒸汽经由蒸汽管排出后，后续通过分气缸、汽水分离器等部件进行汽水分离，再将脱水的蒸汽送入炭化炉内与高温烟气一同为物料提供热量；

空气换热器通过风冷换热的方式使高温烟气再次降温，降温后的高温烟气可直接通入炭化炉内用作物料加热，而经换热后的热空气可用于对原料进行预氧化干燥，提高物料炭化率。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，

附图1是多功能炭化氧化还原反应炉侧面结构示意图；

附图2是多功能炭化氧化还原反应炉平面结构示意图；

图中各部件对应标号：

1-焚烧机构；2-换热机构；3-第一燃烧室；4-第二燃烧室；5-脱硝室；6-荒煤气进口；7-填充料阻隔层；8-余热蒸汽锅炉；9-空气换热器；10-锅炉室；11-烟气进口；12-烟气出口；13-烟气输送管路；14-空气进口；15-空气出口；16-环形脱硝喷雾装置；17-锅炉本体；18-进水管；19-蒸汽管；20-换热管；21-安全阀；22-电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上方”、“下方”、“右侧”、“左侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”等术语应做广义理解，例如，“连通”可以是一体式连通状，也可以是分体式组合进行连通；可以是固定后进行连通；可以是直接连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1、2，多功能炭化氧化还原反应炉，包括焚烧机构1及换热机构2，其中：

换热机构2集成设置于焚烧机构1上方；

焚烧机构1包括依次设置的第一燃烧室3、第二燃烧室4和脱硝室5，第一燃烧室3左侧壁开设有荒煤气进口6，第一燃烧室3与第二燃烧室4之间、第二燃烧室4和脱硝室5之间均设置有填充料阻隔层7，且其间通过烟气管连通，通过设置填充料阻隔层，有效地实现了隔热功能。

换热机构2包括余热蒸汽锅炉8以及空气换热器9，余热蒸汽锅炉8设置在位于焚烧机构1右侧上方的锅炉室10上，锅炉室10左侧壁设置有烟气进口11与烟气出口12，且烟气进口11位于烟气出口12的下方，烟气进口11与脱硝室5连通，烟气出口12通过烟气输送管路13连通至空气换热器9，空气换热器9上方设置有空气进口14与空气出口15并分别连通有输气管路。

优选地，脱硝室5内设置有环形脱硝喷雾装置16，即环形脱硝喷雾管路，其采用现有SNCR法烟气脱硝装置进行高温烟气的脱硝处理。

其中，余热蒸汽锅炉8包括锅炉本体17、设置在其上方的进水管18和蒸汽管19以及设置于锅炉本体17下方的多组并行设置的换热管20，且锅炉本体17上设置有安全阀21，蒸汽管19上设置有电磁阀22。

其中，焚烧机构1内壁由粘土质耐火砖砌筑而成，其左侧外壁及下侧外壁由红砖砌筑而成，其上侧外壁由保温材料层组成；

锅炉室10下部、上侧内壁及左右两侧内壁由粘土质耐火砖砌筑而成，其上侧外壁由保温材料层组成，其右侧外壁由红砖砌筑而成。

本实施例的工作原理为：

荒煤气通过第一燃烧室3、第二燃烧室4进行充分燃烧加热为高温烟气，之后进入脱硝室5进行脱硝处理，脱硝后通过烟气进口11进入锅炉室10，锅炉室10进水管18内的软水加热后成为蒸汽通过蒸汽管19输出，初次换热降温后的高温烟气通过烟气出口12进入烟气输送管路13到达空气换热器9进行二次换热降温处理，充分换热后的高温烟气通过烟气输送管路13送至后续处理机构如炭化炉内。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.多功能炭化氧化还原反应炉，包括焚烧机构及换热机构，其特征在于：

所述换热机构集成设置于焚烧机构上方；

所述焚烧机构包括依次设置的第一燃烧室、第二燃烧室和脱硝室，所述第一燃烧室左侧壁开设有荒煤气进口；

所述换热机构包括余热蒸汽锅炉及空气换热器，所述余热蒸汽锅炉设置在位于焚烧机构右侧上方的锅炉室上，所述锅炉室左侧壁设置有烟气进口与烟气出口，所述烟气进口与脱硝室连通，烟气出口通过烟气输送管路连通至空气换热器，所述空气换热器上设置有空气进口与空气出口。

2.根据权利要求1所述的多功能炭化氧化还原反应炉，其特征在于：所述脱硝室内设置有环形脱硝喷雾装置。

3.根据权利要求1所述的多功能炭化氧化还原反应炉，其特征在于：所述余热蒸汽锅炉包括锅炉本体、设置在其上方的进水管和蒸汽管及设置于锅炉本体下方的若干组换热管，且所述锅炉本体上设置有安全阀，所述蒸汽管上设置有电磁阀。

4.根据权利要求1所述的多功能炭化氧化还原反应炉，其特征在于：所述烟气进口位于烟气出口的下方。

5.根据权利要求1所述的多功能炭化氧化还原反应炉，其特征在于：所述焚烧机构内壁由粘土质耐火砖砌筑而成，其左侧外壁及下侧外壁由红砖砌筑而成，其上侧外壁由保温材料层组成。

6.根据权利要求1所述的多功能炭化氧化还原反应炉，其特征在于：所述锅炉室下部、上侧内壁及左右两侧内壁由粘土质耐火砖砌筑而成，其上侧外壁由保温材料层组成，其右侧外壁由红砖砌筑而成。

7.根据权利要求1所述的多功能炭化氧化还原反应炉，其特征在于：所述第一燃烧室与第二燃烧室之间、第二燃烧室和脱硝室之间均设置有填充料阻隔层，且其间通过烟气管连通。

Images