CN216047807U - 一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，包括助燃空气输送管路，高温烟气再循环输送管路，混合管路，燃烧器烟道以及主控装置；在助燃空气管路上设置热交换器，热交换器位于燃烧器烟道内；高温烟气再循环输送管路的进气端与燃烧器烟道连通，高温烟气再循环输送管路的出气端与助燃空气输送管路的输送末端汇集后与混合管路的进气端连通；混合管路的出气端与燃烧器烟道上的预混室连通；本实用新型主控装置依据电连接的传感器和调节阀，根据助燃空气温度及高温烟气氧含量智能调节烟气循环燃烧装置的开度和助燃空气配比关系，实现燃料气及VOCs高温燃烧，在保证排放烟气超低浓度排放的条件下，降低燃料气消耗量，提高燃烧热效率。

Description

一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置

技术领域

本实用新型涉及高温空气燃烧技术领域，具体涉及一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置。

背景技术

开放式燃烧器燃烧是有机废气配套补充燃料气（用于点火及辅助有机废气燃烧）分别通过风机输送进入超低排放燃烧装置，助燃空气通过设置在底部的风机进入燃烧器，三种气体在燃烧器内充分混合后燃烧，产生的高温烟气（温度1100～1300℃）直接排空，造成系统的排气损失及炉壁热损失都很大，能源利用率低；同时废气中产生的氮氧化物直接排入大气，造成环境污染。

实用新型内容

技术目的：针对现有开放式燃烧器高品位烟气直排热损失大能源利用效率低的问题，本实用新型公开了一种能工充分利用烟气余热，提升能源利用率的开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置。

技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，包括助燃空气输送管路，高温烟气再循环输送管路，混合管路，燃烧器烟道以及用于检测气体状态并进行气体输送控制的主控装置；在助燃空气输送管路上设置用于与燃烧器烟道内的高温烟气进行换热的热交换器，热交换器位于燃烧器烟道内；高温烟气再循环输送管路的进气端与燃烧器烟道连通，高温烟气再循环输送管路的出气端与助燃空气输送管路的输送末端汇集后与混合管路的进气端连通；混合管路的出气端与燃烧器烟道上的预混室连通。

优选地，本实用新型的助燃空气输送管路上设置用于提供输送动力的高温变频风机，高温变频风机的出气端与助燃空气输送管路连通；沿助燃空气的输送方向，助燃空气输送管路在热交换器的前端设置第一流量传感器、第一压力传送器以及用于调节管路气体流速和流量的第一调节阀，第一调节阀位于高温变频风机的出气端；高温变频风机、第一流量传感器、第一压力传送器以及第一调节阀均与主控装置电连接。

优选地，沿助燃空气的输送方向，本实用新型的助燃空气输送管路在热交换器的后端设置与主控装置电连接的第一温度传感器、第二压力传送器。

优选地，本实用新型的高温烟气再循环输送管路上设置高温烟气循环风机，沿高温烟气的输送方向，高温烟气再循环输送管路在高温烟气循环风机的前端设置第二流量传感器、第二调节阀以及用于检测高温烟气中含氧量及有机废气残余量的第一浓度传感器；高温烟气循环风机、第二流量传感器、第二调节阀以及第一浓度传感器均与主控装置电连接。

优选地，沿高温烟气的输送方向，本实用新型的高温烟气再循环输送管路在高温烟气循环风机的后端设置第三压力传送器，第三压力传送器与主控装置电连接。

优选地，本实用新型的高温烟气再循环输送管路在与助燃空气输送管路的输送末端之间设置第一止回阀，高温烟气再循环输送管路在连接处的输送方向与助燃空气输送管路的气体流向呈35~45°夹角。

优选地，本实用新型的混合管路上设置第四压力传送器、第二温度传感器以及用于检测混合气体中含氧量的第二浓度传感器；第四压力传送器、第二温度传感器以及第二浓度传感器均与主控装置电连接。

优选地，本实用新型的混合管路的末端与预混室之间设置第二止回阀。

有益效果：本实用新型所提供的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置具有如下有益效果：

1、本实用新型通过主控装置与各输送管路上的传感器电连接，实现智能调节整体的工作状态，操作简单，节省人力成本。

2、本实用新型设置换热器，通过换热器回收高温烟气中的热量并将其用于加热助燃空气；在助燃空气输送管路上设置用于监测余热回收效果的第一温度传感器，通过第一温度传感器向主控装置反馈数据，主控装置通过控制第一调节阀，将烟气及预热后助燃空气温度控制在合理范围内，实现精准控制；优化设计热交换设备控制预热后的助燃空气与烟气的温差，改变火焰燃烧方式，减少燃料消耗。

3、本实用新型设置高温烟气再循环输送管路，在管路上设置用于监测高温烟气氧含量和VOCs浓度的第一浓度传感器，通过第一浓度传感器向主控装置反馈数据，主控第一调节阀，组织贫氧状态下燃烧，避免高温热力氮氧化合物的生成，在此基础上，进一步降低二氧化氮排放。

4、本实用新型的高温烟气再循环输送管路在连接处的输送方向与助燃空气输送管路的气体流向呈35~45°夹角，利用流体力学原理，使预热后的助燃空气与高温烟气混合更加充分，使得燃烧更稳定更均匀，炉温分布均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。

图1为本实用新型结构示意图；

其中，1-助燃空气输送管路、2-高温烟气再循环输送管路、3-主控装置、4-混合管路、5-燃烧器烟道、6-预混室、101-高温变频风机、102-第一调节阀、103-第一压力传送器、104-第一流量传感器、105-热交换器、106-第一温度传感器、107-第二压力传送器、201-第二调节阀、202-第二流量传感器、203-第一浓度传感器、204-高温烟气循环风机、205-第三压力传送器、206-第一止回阀、401-第二浓度传感器、402-第四压力传送器、403-第二温度传感器、404-第二止回阀。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示为本实用新型所提供的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，包括助燃空气输送管路1，高温烟气再循环输送管路2，混合管路4，燃烧器烟道5以及用于检测气体状态并进行气体输送控制的主控装置3；在助燃空气输送管路1上设置用于与燃烧器烟道内的高温烟气进行换热的热交换器105，热交换器105位于燃烧器烟道5内；高温烟气再循环输送管路2的进气端与燃烧器烟道5连通，高温烟气再循环输送管路2的出气端与助燃空气输送管路1的输送末端汇集后与混合管路4的进气端连通；混合管路4的出气端与燃烧器烟道5上的预混室6连通。

助燃空气输送管路1上设置用于提供输送动力的高温变频风机101，高温变频风机101的出气端与助燃空气输送管路1连通，助燃空气与高温烟气换热后，进入混合管路4。

沿助燃空气的输送方向，助燃空气输送管路1在热交换器105的前端设置第一流量传感器104、第一压力传送器103以及用于调节管路气体流速和流量的第一调节阀102，第一调节阀102位于高温变频风机的出气端；高温变频风机101、第一流量传感器104、第一压力传送器103以及第一调节阀102均与主控装置3电连接；当助燃空气量超出所需助燃空气燃烧助燃阈值时，第一流量传感器104发送信号给主控装置3，主控装置3根据收到的第一流量传感器104信号值调节第一调节阀102开度以改变助燃空气输送量。

在热交换装置105出口设置第一温度传感器106，当温度高于或低于高温空气燃烧阈值时发送信号给主控装置3，主控装置3根据收到的第一温度传感器106信号，改变高温变频风机101的频率，增加或减小助燃空气输送量，将助燃空气温度维持在设计范围内；热交换装置105的出口还设置第二压力传送器107，通过第一压力传动器103和第二压力传送器107来监测热交换装置105是否发生泄漏，如果发生泄漏，主控装置3发出紧急停机信号。

本实用新型的高温烟气再循环输送管路2上设置高温烟气循环风机204，沿高温烟气的输送方向，高温烟气再循环输送管路在高温烟气循环风机204的前端设置第二流量传感器202、第二调节阀201以及用于检测高温烟气中含氧量及有机废气残余量的第一浓度传感器203；高温烟气循环风机204、第二流量传感器202、第二调节阀201以及第一浓度传感器203均与主控装置3电连接。

高温烟气循环风机204抽取烟道内的高温烟气，然后输送到混合管路4；当第二流量传感器202检测的数值超过或低于流量阈值，向主控制装置3发出信号，主控装置3收到信号后，关小或增大第二调节阀201的开度；当浓度传感器203数值超过阈值时向主控制装置3发出信号，主控装置3收到信号后传递给第一调节阀102降低开度，调整助燃空气的供给量。

高温烟气再循环输送管路在连接处的输送方向与助燃空气输送管路的气体流向呈35~45°夹角，以利于高温烟气与预热后助燃（3）空气混合均匀，高温烟气再循环输送管路的管路末端设置第三压力传送器205和第一止回阀206，第三压力传送器205用于判断烟气再燃烧管路压力是否大于高温烟气压力，第一止回阀206用于防止高温烟气逆流扩散。

本实用新型的混合管路4上设置第四压力传送器402、第二温度传感器403以及用于检测混合气体中含氧量的第二浓度传感器401；第四压力传送器402、第二温度传感器403以及第二浓度传感器401均与主控装置3电连接；混合管路4的末端与预混室之间设置第二止回阀404；浓度传感器401与主控装置3电联，当进入混合室6的烟气中氧含量高于阈值时，第二浓度传感器401向主控装置3发送信号，主控装置3收到信号后传递给调节阀102降低开度，降低混合气体中助燃空气量从而降低混合气体中氧含量。

本实用新型在使用时，高温变频风机101抽取助燃空气输送至助燃空气输送管路1中，助燃空气在热交换器105内与高温烟气进行换热，完成热交换后流出换热器，在末端与高温烟气再循环输送管路输送的烟气进入混合管路4进行混合，最后进入预混室6内与有机废气混合，然后在焚烧器内进行焚烧；在此过程中，主控装置3依据传感器检测的数据和预设的工况条件进行各管路输送气体状态的调整，保证气体燃烧充分，达到排放标准。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，其特征在于，包括助燃空气输送管路（1），高温烟气再循环输送管路（2），混合管路（4），燃烧器烟道（5）以及用于检测气体状态并进行气体输送控制的主控装置（3）；在助燃空气输送管路（1）上设置用于与燃烧器烟道内的高温烟气进行换热的热交换器（105），热交换器（105）位于燃烧器烟道（5）内；高温烟气再循环输送管路（2）的进气端与燃烧器烟道（5）连通，高温烟气再循环输送管路（2）的出气端与助燃空气输送管路（1）的输送末端汇集后与混合管路（4）的进气端连通；混合管路（4）的出气端与燃烧器烟道（5）上的预混室（6）连通。

2.根据权利要求1所述的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，其特征在于，所述助燃空气输送管路（1）上设置用于提供输送动力的高温变频风机（101），高温变频风机（101）的出气端与助燃空气输送管路（1）连通；沿助燃空气的输送方向，助燃空气输送管路（1）在热交换器（105）的前端设置第一流量传感器（104）、第一压力传送器（103）以及用于调节管路气体流速和流量的第一调节阀（102），第一调节阀（102）位于高温变频风机的出气端；高温变频风机（101）、第一流量传感器（104）、第一压力传送器（103）以及第一调节阀（102）均与主控装置（3）电连接。

3.根据权利要求2所述的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，其特征在于，沿助燃空气的输送方向，助燃空气输送管路（1）在热交换器（105）的后端设置与主控装置电连接的第一温度传感器（106）、第二压力传送器（107）。

4.根据权利要求1所述的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，其特征在于，所述高温烟气再循环输送管路（2）上设置高温烟气循环风机（204），沿高温烟气的输送方向，高温烟气再循环输送管路在高温烟气循环风机（204）的前端设置第二流量传感器（202）、第二调节阀（201）以及用于检测高温烟气中含氧量及有机废气残余量的第一浓度传感器（203）；高温烟气循环风机（204）、第二流量传感器（202）、第二调节阀（201）以及第一浓度传感器（203）均与主控装置（3）电连接。

5.根据权利要求4所述的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，其特征在于，沿高温烟气的输送方向，高温烟气再循环输送管路（2）在高温烟气循环风机（204）的后端设置第三压力传送器（205），第三压力传送器（205）与主控装置（3）电连接。

6.根据权利要求5所述的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，其特征在于，所述高温烟气再循环输送管路（2）在与助燃空气输送管路的输送末端之间设置第一止回阀（206），高温烟气再循环输送管路在连接处的输送方向与助燃空气输送管路的气体流向呈35~45°夹角。

7.根据权利要求1所述的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，其特征在于，所述混合管路上设置第四压力传送器（402）、第二温度传感器（403）以及用于检测混合气体中含氧量的第二浓度传感器（401）；第四压力传送器（402）、第二温度传感器（403）以及第二浓度传感器（401）均与主控装置（3）电连接。

8.根据权利要求7所述的一种开放式燃烧器高温烟气余热回收利用装置，其特征在于，所述混合管路（4）的末端与预混室之间设置第二止回阀（404）。

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