CN216431763U - 一种废气处理装置的废气预热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废气处理装置的废气预热系统，其可防止废气处理装置的废气进气端管道内壁腐蚀，提高管道使用寿命，废气处理装置包括RTO箱体，RTO箱体包括分布自下而上依次连通的第一布风箱、第一中箱体与第一燃烧室、自下而上依次连通的第二布风箱、第二中箱体与第二燃烧室、自下而上依次连通的第三布风箱、第三中箱体与第三燃烧室、设置于第三布风箱的出口的烟气混合箱，所述第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室连通，废气处理装置的一侧安装有换热器，废气处理装置中的第一燃烧室通过高温烟气管道与换热器内的壳程连通，高温烟气管道内安装有第一电磁阀，换热器中的壳程通过低温烟气管道与烟气混合箱连通，换热器内部管程通过第一废气管道连通前端生产线的废气出口，管程通过第二废气管道连通第一布风箱。

Description

一种废气处理装置的废气预热系统

技术领域

本实用新型涉及废气蓄热转化设备技术领域，具体为一种利用多余高温烟气预热废气处理装置前端废气的系统。

背景技术

RTO是一种常用的前端生产线废气处理设备，目前含酸性成分的有机废气处理方式为湿法脱酸，废气经过湿法脱酸后成为饱和废气，饱和废气易受温差影响产生冷凝水，因此，略有温差就可能导致设备和管道内壁有冷凝水挂壁，一些溶于水的酸性气体随之挂壁形成点蚀，从而缩短钢铁类设备寿命。

传统的避免废气产生的酸性冷凝水腐蚀的方法包括：电加热、做防腐蚀内衬，电加热指在废气进气端安装电加热管，通过电加热管加热使废气中的水分蒸发，但电加热不仅耗电量大，而且容易短路烧毁，结合废气处理的工况考虑，存在极大的安全隐患。

做防腐蚀内衬指在废气进气端管道内壁涂覆OM漆、龟甲网和耐酸胶泥，再结合磷酸酸化工艺，但是工序复杂、施工时间长，不仅增加了几倍于箱体的重量、吊装及运输费用。而且由于防腐蚀内衬硬化后脆性大，吊装时极易因受力不均、设备轻微变形而导致内衬开裂，再加上现场还需二次起吊就位安装，再一次增加了内村多处开裂的风险。根据实际工程经验，做此类内衬的项目都需要到现场二次施工填补裂缝，但是填补一般只能做到盖面，深处缝隙难以修复，无法再次形成一个完整的防腐面，这也造成了设备使用寿命大幅缩短，而一旦多处开裂，更将加剧腐蚀。

实用新型内容

为了解决目前存在的湿法脱酸的废气处理方式易造成管道内壁腐蚀，缩短管道使用寿命的问题，本实用新型提供了一种废气处理装置的废气预热系统，其可防止废气处理装置的废气进气端管道内壁腐蚀，提高管道使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种废气处理装置的废气预热系统，废气处理装置包括RTO箱体，所述RTO箱体包括自下而上依次连通的第一布风箱、第一中箱体与第一燃烧室、自下而上依次连通的第二布风箱、第二中箱体与第二燃烧室、自下而上依次连通的第三布风箱、第三中箱体与第三燃烧室、设置于第三布风箱的出口的烟气混合箱，所述第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室连通，所述废气处理装置的一侧安装有换热器，所述废气处理装置中的第一燃烧室通过高温烟气管道与所述换热器内的壳程连通，所述高温烟气管道内安装有第一电磁阀，所述换热器中的壳程通过低温烟气管道与所述烟气混合箱连通，所述换热器内部管程通过第一废气管道连通前端生产线废气出口，所述管程通过第二废气管道连通所述第一布风箱。

其进一步特征在于，

所述燃烧室内安装有第一温度传感器，所述低温烟气管道内安装有第二温度传感器，所述第二废气管道内安装有第三温度传感器，所述第一电磁阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均与控制器电连接

所述换热器为板式换热器；

所述高温烟气管道输出的烟气温度大于等于850℃；

所述低温烟气管道输出的烟气温度小于等于80℃。

采用本实用新型上述结构可以达到如下有益效果：本申请废气预热系统中设置有换热器，换热器中壳程的进口端与高温烟气管道连通，出口端与低温烟气管道连通，当前端生产线废气进入换热器管程时，通过高温烟气管道输送至换热器中的高温烟气对管程中的废气加热，使废气中含有的水生成水蒸气后再通过第二废气管道输送至废气处理装置内，从而避免了废气产生的酸性冷凝水腐蚀管道的问题出现，提高了废气处理装置的废气进口端管道和RTO箱体的使用寿命。

燃烧室、低温烟气管道以及第二废气管道内分别安装有第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器，分别用于检测燃烧室内、低温烟气管道、第二废气管道内的温度信息，并将温度信息发送给控制器，控制器根据温度信息控制第一电磁阀的打开程度，从而对换热器的温度进行调节控制，以满足废气的预热需求，相比于额外设置加热管进行加热的方式，本申请废气预热系统利用了燃烧室内燃烧的多余高温烟气产生的余热，因此，节约了能源，同时降低了短路漏电风险，从而提升了整个预热过程的安全性。

另外，第一温度传感器、第二传感器、第三传感器以及第一电磁阀均与控制器电连接，实现了整个换热过程中温度的实时持续监测和灵活调节控制，应急情况可通过控制器切断整个系统的电源，避免了过热等安全问题的发生。

附图说明

图1为本实用新型废气预热系统的系统结构示意图。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

常规应用中，废气处理装置的燃烧室产生的多余高温烟气原本会单独处理，应急情况下需要靠直接排放来维持燃烧室内的温度，这不仅污染环境，而且增加了工艺流程以及后续设备的制作成本。而本申请通过合理控制和引导高温烟气来预热进口端低温废气，有效降低了成本，保护了生态环境，由于没有如电加热等额外的能源装置，减少了电力资源的消耗，间接减少了碳排放。以下为本申请提供的一种废气处理装置的废气预热系统的具体实施例。

见图1，废气处理装置包括RTO箱体1(蓄热式焚烧炉箱体)，RTO箱体1包括自下而上依次连通的第一布风箱101、第一中箱体102、第一燃烧室103、自下而上依次连通的第二布风箱104、第二中箱体105与第二燃烧室106、自下而上依次连通的第三布风箱107、第三中箱体108、第三燃烧室109，设置于第三布风箱107出口的烟气混合箱2，第一燃烧室103、第二燃烧室106与第三燃烧室109连通，废气处理装置的一侧安装有换热器3，第一燃烧室103通过高温烟气管道4与换热器3内的壳程连通，高温烟气管道4内安装有第一电磁阀5，换热器3中的壳程通过低温烟气管道6与烟气混合箱2连通，换热器3内部管程通过第一废气管道7连通前端生产线废气出口，管程通过第二废气管道8连通废气处理装置的第一布风箱101。本实施例中，换热器为板式换热器。

燃烧室1内安装有第一温度传感器10，低温烟气管道6内安装有第二温度传感器12，第二废气管道8内安装有第三温度传感器11，第一电磁阀5、第一温度传感器10、第二温度传感器12、第三温度传感器11均与控制器电连接。第一温度传感器10、第二温度传感器12、第三温度传感器11分别用于检测燃烧室1内、低温烟气管道6、第二废气管道8内的温度信息，并将温度信息发送给控制器，本实施例中控制器为PLC控制器。

控制器根据第一温度传感器10、第二温度传感器12、第三温度传感器11发送的温度信息控制第一电磁阀5的打开程度，从而实现连锁控制，具体控制步骤包括：S1、燃烧室内的有机废气燃烧产生850℃高温烟气，高温烟气沿高温烟气管道4进入换热器的壳程；

S2、前端前端生产线(图中未示出)产生的废气经第一废气管道7进入换热器的管程，并通过壳程内的高温烟气的余热给管程中的废气预热，使废气中水气蒸发为水蒸气，同时提高了废气的温度，实现了高低温气体的温差换热，避免废气温度骤降而产生冷凝水；

S3、预热后的废气依次经第二废气管道8、第一布风箱101、第一中箱体102进入第一燃烧室103、第二燃烧室106、第三燃烧室109内重新燃烧，实现废气的热氧化分解处理。

在上述步骤S1～S3中，通过第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别对燃烧室、低温烟气管道、第二废气管道中的温度信息进行实时检测，并将检测的信息发送给主控制器，主控制器根据各个温度信息控制第一电磁阀的打开程度，即通过逻辑控制保证了燃烧室温度、预热后的废气温度以及换热前后高温烟气、低温烟气之间温度的平衡，具体地，通过主控制器调节第一电磁阀的开启程度，当燃烧室内温度达到900℃时，PLC控制器控制第一电磁阀打开，将多余的高温烟气通过高温烟气管道引入板式换热器。

通过第三温度传感器检测第二废气管道中的温度信息，若该温度信息大于等于100℃，表明经换热器预热后的废气满足预热温度要求，反之则通过PLC控制器控制第一电磁阀的开度增大，增加引入至换热器中的高温烟气的量，从而提高废气的预热温度，直至第三温度传感器检测到第二废气管道的温度信息持续大于等于100℃。

废气预热后，降温的烟气通过低温烟气管道输送至烟气混合室与第三布风箱107输出的烟气混合，通过第二温度传感器实时检测低温烟气管道内的温度信息，若该温度信息小于等于80℃，表明废气得到充分的预热，若该温度信息大于80℃，表明第一电磁阀打开程度过大，通过主控制器控制第一电磁阀减小阀门开口，直至第二温度传感器检测到的低温烟气管道中的温度持续小于等于80摄氏度，从而实现了第二温度传感器与第一电磁阀的连锁控制。

本申请中第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第一电磁阀、主控制器的设置，实现了高温烟气和废气整个换热过程的温度持续的监测和调节控制，应急情况可以直接切断，有效提升了整个过程的安全稳定，该系统没有过热、短路等安全隐患，对于整个换热过程本发明可实现无极调节控制，电加热只能设置固定的参数挡位，不能根据烟气量和燃烧室温度的波动实现无极调节，因此，对于整个过程的控制，本申请的控制灵活性更高、适用范围更广。

本申请板式换热器为G-G板式换热器，按照废气进气量的大小以及换热温差选定相应换热面积的G-G板式换热器，G-G板式换热器是气与气之间的换热，气气换热为温度的直接传递，效率高，热损失小，而电加热是能量与温度的转换，热损失大，效率低，因此气气换热效率明显高于电加热，且热损失明显小于电加热，设备使用寿命远高于电加热。

以上的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种废气处理装置的废气预热系统，废气处理装置包括RTO箱体，所述RTO箱体包括自下而上依次连通的第一布风箱、第一中箱体与第一燃烧室、自下而上依次连通的第二布风箱、第二中箱体与第二燃烧室、自下而上依次连通的第三布风箱、第三中箱体与第三燃烧室、设置于第三布风箱的出口的烟气混合箱，所述第一燃烧室、第二燃烧室、第三燃烧室连通，所述废气处理装置的一侧安装有换热器，其特征在于，所述废气处理装置中的第一燃烧室通过高温烟气管道与所述换热器内的壳程连通，所述高温烟气管道内安装有第一电磁阀，所述换热器中的壳程通过低温烟气管道与所述烟气混合箱连通，所述换热器内部管程通过第一废气管道连通前端生产线废气出口，所述管程通过第二废气管道连通所述第一布风箱。

2.根据权利要求1所述的废气处理装置的废气预热系统，其特征在于，所述燃烧室内安装有第一温度传感器，所述低温烟气管道内安装有第二温度传感器，所述第二废气管道内安装有第三温度传感器，所述第一电磁阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的废气处理装置的废气预热系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器。

4.根据权利要求3所述的废气处理装置的废气预热系统，其特征在于，所述高温烟气管道输出的烟气温度大于等于850℃。

5.根据权利要求4所述的废气处理装置的废气预热系统，其特征在于，所述低温烟气管道输出的烟气温度小于等于80℃。

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