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基本介绍编辑

废气焚烧炉,是利用辅助燃料燃烧所发生热量,把可燃的有害气体的温度提高到反应温度,从而发生氧化分解。废气焚烧炉,适用于喷涂和烘干设备的废气处理,及石油化工、医药等行业散发的有害气体净化。对有机废气中含水溶性或粘性物质及高分子物质的气体净化显示出其优点。满足环保和劳动保护要求,同时增加换热设备,达到余热回用、节省能源的目的 [2]  。

焚烧炉是一个内壁衬有高铝质耐火材料的炉子,四周设计有补氧风孔,可以使废气好的与空气接触,柴油贮槽内的轻柴油,通过管路输送到燃烧器,由自动点火系统点燃,开启废气输送系统,废气经过烧咀燃烧,使其迅速发生氧化反应,焚烧按照三T原则(温度、时间、涡流)设计,废气进入焚烧炉后,燃烧火焰以2-3米/秒的速度沿炉本体主燃烧筒旋转,并以2-3米/秒的速度沿炉体做轴向运动,大大延长了废气在高温火焰区的停留时间,强压空气速度2-3米/秒组成交织的密闭火力网,使火焰涡流得以充分燃烧,再经喷淋吸收塔去除烟气中的有毒有害成分,经烟囱排入大气中。

目前废气焚烧技术已经成熟,并且取得了良好的效益,但焚烧技术并非完善,通过近几年的发展,发现有以下几个鲜明的特点:

(1)废气焚烧技术的发展正趋向于完善化,随着废气处理新技术的广泛应用,焚烧设备结构不断改进,由于许多高新技术应用于焚烧系统,促使废气焚烧技术向高新技术发展。同时,应用先进的自控技术和科学新颖的外观设计,使废气焚烧技术趋于完善。

(2)焚烧技术正向着多功能方向发展。现代焚烧系统不仅具有处理废气的功能,还有发电、供电、供热、供气等多种功能。

(3)焚烧技术正向着资源利用率方向发展。利用焚烧产生的余热进行发电和生产过热蒸汽不仅可以解决用电和用气需求,还可以节约能源,实现能源再利用。同时,节约能源是   焚烧厂所追求的目标。如提高焚烧炉燃烧效率及余热锅炉的热回收率,减少排烟过程中的热量损失,从而提   源的利用效率。

结构

废气焚烧炉有“直燃式”和“蓄热式”。所谓“直燃式”指仅烧掉废气,热量不回收。但覆铜板行业所使用的废气焚烧炉多数都将热量回收,用来给上胶机加热。实际上,“直燃式”和“蓄热式”的原理是相同的,其差异只是炉膛中有否蓄热材料的区分。

覆铜板行业所使用的废气焚烧炉的结构如下

废气焚烧炉由燃烧室、废气预热区、热量回收热交换器、排烟烟囟构成。

(1 )燃烧室的作用。通过燃烧机的火焰,将含有机物的废气氧化分解成对环境无害的H2O 和CO2。

(2 )废气预热区的作用。将废气先行预热,再进入燃烧室,以提高废气氧化分解效率。为了提高预热效果,有些焚烧炉设计了二个废气热交换器,个热交换器温度低于个热交换器,以准确控制废气预热温度。当废气预热温度比较高时,废气可以在经热交换器以后就进入燃烧室。“蓄热式”废气焚烧炉和“直燃式”废气焚烧炉的区别是:“直燃式”废气焚烧炉的废气预热是通过热交换器来完成的;“蓄热式”废气焚烧炉的废气预热是通过蓄热材料(多数采用“蜂窝陶瓷”)来完成的,废气的预热温度可以做得比较高。

(3 )热量回收热交换器作用。它将焚烧产生的热量回收,回送给用热装置(如上胶机或其它用热 装 置 )。

常用的热介质有空气和油。将新鲜空气(或油),经由风机(或泵)送到焚烧炉的热交换器,将空气(或油)加热   温度以后,再送给用热设备。为了有效控制热风的温度,通常在热风管路上加一旁通管路(与新风管路相连),当送出热风温度太高时,旁通管路会自动打开,补入新鲜空气以调节热风温度。当以油为介质时,热油经用热装置后又回流到焚烧炉的热交换器,使油温维持在工艺要求的温度范围内。为了使热油的温度可控,燃烧室产生的热量分二路,一路直接流向热交换器,一路为旁通通道。当热油温度超过设定值时,过量的热从旁通通道排入烟囱。

对于上胶机,是将焚烧炉产生的热量通过热交换器回收,返回给上胶机加热,加热介质有上述的热风或热油。对于油漆工业,通常只是将废气烧掉,较少进行热量回收。

在设计废气焚烧炉时,关键是要准确计算生产过程中产生的废气量,和准确计算焚烧炉的废气处理能力。它涉及到生产过程的性和焚烧炉的工作效率。

国内国外均发生过多宗上胶机及焚烧炉爆炸事故,这因为当废气中有机溶剂的含量达到某一局限值时,就有可能产生爆炸。为了防止上述状况发生,我国规定生产过程中废气浓度不能超过该物质允许的爆炸下限的25%。为此,上胶机及其它产生含有有机溶剂的废气的生产场所,均应安装“废气浓度检测与报警器”。并设定当废气浓度到达爆炸下限的 2 5 % 时,除了发出警报声外,并使生产过程自动停止,废气不再产生,而排废气风机则应继续运转,及时将废气排走,以防止爆炸事故的发生。

焚烧炉的处理能力   要与在生产过程中所产生的废气量相匹配,因为过量的废气在焚烧炉中如果来不及燃烧,同样会发生爆炸事故。而如果焚烧炉设计过大,造成废气量不足,则将增大燃料的消耗。

焚烧炉的废气处理能力与焚烧炉的炉膛的容积、炉膛的结构、燃烧机的类型和能力、废气预热区的结构、废气风机的能力(风速、风量、管道直径)、排烟风机的能力(风速、风量、管道直径和尾气排放烟囱直径)相关。

对于有热量回收要求的焚烧炉,则要准确计算用热设备需求热量,计算热交换器的表面积和介质(空气或热油流速流量)。空气的流速、流量是由送风机的能力和管道直径决定的,热油的流速和流量是由泵的能力和油管直径决定的。

焚烧炉较常用的燃料有柴油、重油和   气。当采用重油为燃料时,需有化油器,让重油保持液态。同时,要有过滤器,过滤去重油里的杂质,以防止堵住燃烧机的喷油嘴。在生产实践中,对于以重油为燃料的燃烧机,只采用一道过滤还不够,采用两道过滤,过滤网可以用80 目或100 目不锈钢网。燃烧机的点火机构有电子打火,点燃柴油或重油。对于这种点火形,有时会出现点不着火的情况。有许多厂家设计了先点燃石油气再引燃柴油或重油点火方式,这种点火装置着火效果较好。燃烧机的类型和能力选用相当重要,选用具有自动点火——小火——大火——熄火自动转换功能燃烧机。当焚烧炉冷炉点火时,需要很大热量,燃烧机应大量供油,而当设备处于稳定生产状态时,由于废气中的溶剂会辅助燃烧,此时燃烧机应小量供油,这样才能达到冷炉点火时,焚烧炉能快速升温,而当生产进入稳定状态时,由于燃烧机能自动转到小量供油状态,才能达到节约油耗,节约能源的目的。


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