大流量低熱值有害廢氣焚燒處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有害廢氣處理【技術領域】，具體涉及一種大流量低熱值有害廢氣焚燒處理工藝；本發(fā)明的目的是開發(fā)一種以蓄熱燃燒方式處理大氣量低熱值有害廢氣的新工藝；本發(fā)明采用的技術方案是利用陶瓷蓄熱體作為回收高溫煙氣熱量及預熱廢氣的載體，高溫煙氣的溫度在蓄熱室內迅速降低，其熱能儲存在蓄熱體中，在下一周期中釋放加熱需處理廢氣；本發(fā)明的有益效果是：系統(tǒng)可以處理含有酸性組分的廢氣，煙氣在蓄熱室內溫度高于酸露點溫度，不會對蓄熱體產生腐蝕，確保排放煙氣滿足國家環(huán)保標準；廢氣預熱溫度可達800℃或者更高，節(jié)約燃料可達80%以上；剛焰長明燈確保系統(tǒng)燃燒狀態(tài)穩(wěn)定，保證煙氣在爐膛內的有效停留時間。
【專利說明】大流量低熱值有害廢氣焚燒處理工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于有害氣體處理【技術領域】，具體涉及一種大流量低熱值有害廢氣焚燒處理工藝。
【背景技術】
[0002]在化工、涂料、電子產品等行業(yè)的生產過程中往往存在大量大流量低熱值有害廢氣，廢氣特征為:較低VOC含量，熱值低不能維持自身穩(wěn)定燃燒，廢氣中95%及以上為空氣或氮氣，溫度基本為常溫，大流量為幾萬或幾十萬m3(標態(tài))/h以上，焚燒后產生煙氣的摩爾數與所處理廢氣的摩爾數相差低于5%，廢氣中常含少量危險廢物或腐蝕性成分(S、Cl等)，且摩爾分率通常小于5%。
[0003]此種廢氣的處理常采用高點排放、吸附法、催化焚燒、高溫焚燒、蓄熱焚燒等方法。隨著環(huán)保意識的增強以及環(huán)保法規(guī)的升級，有害氣體直接高空排放已經被環(huán)保法規(guī)明令禁止；吸附法為了保證凈化效果需要經常更換吸附材料，造成較高的運行費用；催化焚燒的焚燒溫度較低不滿足國家標準，不能保證有害物質完全分解，且需要更換催化劑，運行成本較高；高溫焚燒需要消耗大量的燃料來維持焚燒所需溫度，而后雖可采取余熱鍋爐回收熱量但是總體運行成本高、熱效率較低。
[0004]傳統(tǒng)的蓄熱焚燒工藝存在頻繁點火、焚燒工況不穩(wěn)定、有害氣體泄漏等諸多不足，而且廢氣中如含有腐蝕性成分,焚燒后會產生S02、S03、HCl等酸性氣體對蓄熱材料產生腐蝕,故不適宜處理含有腐蝕性成分的廢氣。。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種結合蓄熱焚燒、高溫焚燒優(yōu)點以蓄熱燃燒方式處理大氣量低熱值有害廢氣的新工藝。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0007]1.一種大流量低熱值有害廢氣焚燒處理工藝，包括以下步驟:
[0008](1.1)廢氣經換向閥A進入蓄熱室A，上一周期內儲存在蓄熱室中蓄熱體內的熱量使廢氣溫度升高；
[0009](1.2)升溫后的高溫廢氣進入焚燒爐內，在剛性火焰的長明燈作用下進行焚燒；
[0010](1.3)焚燒爐的爐膛溫度根據廢物中有害組分分解所需要的溫度進行確定，爐膛溫度由爐膛溫度檢測儀表進行測量，當溫度低于設定值時，自動開啟燃氣切斷閥進行補燃；
[0011](1.4)爐膛為微負壓操作，爐膛壓力由爐膛壓力檢測儀表進行測量，并根據此壓力自動調節(jié)變頻煙氣引風機的頻率，保持爐膛內穩(wěn)定的壓力狀態(tài)；
[0012](1.5)反應所需要的空氣根據廢氣組分可由廢氣本身或由助燃風機提供，助燃風機經三通換向閥將空氣輸送至爐膛焚燒側助燃風入口；
[0013](1.6)高溫焚燒后的煙氣在引風機的作用下，由爐膛另一側排至蓄熱室B，并將熱量儲存在蓄熱室B中的蓄熱體內，蓄熱體的溫度升高，煙氣的溫度降低后排放；
[0014](1.7)排煙溫度需要根據煙氣露點溫度進行計算確定，設計的正常排煙溫度高于煙氣露點溫度2(T30°C，當排煙溫度接近煙氣露點溫度時，排煙管路上設置的煙氣溫度檢測儀表發(fā)出報警信號；
[0015](1.8)根據焚燒后的煙氣組分確定焚燒后的煙氣直接排放或選擇進入堿洗中和、除塵、脫硝等設備。。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]1.系統(tǒng)可以處理含有酸性組分的廢氣，煙氣在蓄熱室內溫度高于酸露點溫度，不會對蓄熱體產生腐蝕，后吸收中和系統(tǒng)除去煙氣中有害成分，確保排放煙氣滿足國家環(huán)保標準；
[0018]2.系統(tǒng)無泄漏，不對環(huán)境造成污染；
[0019]3.可極限回收高溫煙氣中熱能，預熱廢氣，廢氣預熱溫度可達800°C或者更高，同傳統(tǒng)熱力焚燒相比，節(jié)約燃料可達80%以上；
[0020]4.多點剛焰長明燈確保系統(tǒng)燃燒狀態(tài)穩(wěn)定，保證煙氣在爐膛內的有效停留時間；
[0021]5.系統(tǒng)內溫度檢測及補然措施保證焚燒爐內溫度穩(wěn)定可調節(jié)，有害物質去除率可達99.99%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是一種大流量低熱值有害廢氣焚燒處理裝置示意圖；
[0023]圖中:1.焚燒爐，2.長明燈，3.補燃燃燒器，4.蓄熱室A，5.蓄熱室B，6.廢氣三通換向閥A，7.廢氣三通換向閥B，8.爐膛溫度檢測儀表，9.爐膛壓力檢測儀表，10.燃氣切斷閥，11.不然助燃風三通換向閥，12.助燃風機，13.煙氣溫度檢測儀表，14.后吸收設備，15.混合設備，16.吸收液循環(huán)泵，17.煙氣引風機，18.煙囪，19.煙氣檢測儀表。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明提供的一種大流量低熱值有害廢氣焚燒處理工藝進行介紹:
[0025]如圖1所示，一種大流量低熱值有害廢氣焚燒處理工藝包括以下步驟:
[0026]( I)廢氣經換向閥A進入蓄熱室A，上一周期內儲存在蓄熱室中蓄熱體內的熱量使廢氣溫度升高；
[0027](2)升溫后的高溫廢氣進入焚燒爐內，在剛性火焰的長明燈作用下進行焚燒；
[0028](3)焚燒爐的爐膛溫度根據廢物中有害組分分解所需要的溫度進行確定，爐膛溫度由溫度檢測儀表進行測量，當溫度低于設定值時，自動開啟燃氣切斷閥進行補燃；
[0029](4)爐膛為微負壓操作，爐膛壓力由壓力檢測儀表進行測量，并根據此壓力自動調節(jié)變頻引風機的頻率，保持爐膛內穩(wěn)定的壓力狀態(tài)；
[0030](5)反應所需要的空氣根據廢氣組分可由廢氣本身或由助燃風機提供，助燃風機經三通換向閥將空氣輸送至爐膛焚燒側助燃風入口 ；
[0031](6)高溫焚燒后的煙氣在引風機的作用下，由爐膛另一側排至蓄熱室B，并將熱量儲存在蓄熱室B中的蓄熱體內，蓄熱體的溫度升高，煙氣的溫度降低后排放；[0032](7)排煙溫度需要根據煙氣露點溫度進行計算確定，設計的正常排煙溫度高于煙氣露點溫度2(T30°C，當排煙溫度接近煙氣露點溫度時，排煙管路上設置的排煙溫度檢測儀表發(fā)出報警信號；
[0033](8)根據焚燒后的煙氣組分確定焚燒后的煙氣直接排放或選擇進入堿洗中和、除塵、脫硝等設備。
[0034]本系統(tǒng)周期性換向工作，某一運行周期內低熱值有害廢氣通過管道輸送至界區(qū)內，此時廢氣管路上的6廢氣三通換向閥A開啟廢氣管路關閉煙氣管路，7廢氣三通換向閥B關閉廢氣管路開啟煙氣管路排煙，廢氣通過6廢氣三通換向閥A進入4蓄熱室A，4蓄熱室A內的蓄熱體在上一個換向周期內吸熱溫度升高，在此周期內廢氣通過，廢氣的溫度升高至僅低于焚燒溫度10(T20(TC，而4蓄熱室A內蓄熱體的溫度下降。溫度升高后的廢氣進入I焚燒爐內焚燒，廢氣在設計的焚燒溫度及有效停留時間內其有害成分充分氧化分解，產生無害的或易于處理的煙氣，經爐膛另一側排出，進入5蓄熱室B，高溫煙氣中的熱能在經過5蓄熱室B時傳遞給5蓄熱室B內的蓄熱體，5蓄熱室B內蓄熱體的溫度升高，同時煙氣溫度降低后排出5蓄熱室B進入煙氣管道。
[0035]根據所焚燒廢氣的組分確定煙氣排出蓄熱室的最低溫度，如廢氣中含有S、Cl等酸性組分，焚燒后將產生S02、S03、HCl等酸性氣體，排煙溫度需高于含相應氣體的煙氣的酸露點溫度2(T30°C，如廢氣中不含此類物質，則排煙溫度可低于100°C。煙氣管道上設置13溫度檢測儀表，當煙氣溫度接近煙氣酸露點溫度或其他設定溫度值時發(fā)出報警或自動強制換向閥換向，進入下一周期運行。
[0036]本工藝系統(tǒng)所涉及的I焚燒爐兩端設置2長明燈，2長明燈多點布置，并需要穩(wěn)定的燃料氣源及壓縮空氣保證長明燈火焰的剛性，在焚燒工況波動及換向工作時仍能保持穩(wěn)定燃燒，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免頻繁點火帶來安全隱患，預熱后的高溫廢氣在I焚燒爐內的高溫環(huán)境以及2長明燈的作用下進入爐膛立即充分燃燒分解。
[0037]本工藝系統(tǒng)所涉及的I焚燒爐內設置8溫度檢測儀表，當焚燒溫度低于設計值時開啟3補燃燃燒器，并根據所需處理廢氣的組分來確定是否設置或開啟12助燃風機。
[0038]煙氣排出5蓄熱室B后同過煙氣管道進入后吸收系統(tǒng)，后吸收系統(tǒng)包括:14后吸收設備、15混合設備、16吸收液循環(huán)泵。后吸收系統(tǒng)可以為脫硫系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)等，根據所處理廢氣的組分，如果焚燒后煙氣中僅含有C02、H20、N2、02及氮氧化物等,且氮氧化物含量不超標的情況下也可也不經過后吸收系統(tǒng)直接排放。
[0039]本工藝系統(tǒng)為微負壓運行，系統(tǒng)內所涉及的I焚燒爐內設置9爐膛壓力檢測儀表，根據爐膛內壓力控制17煙氣引風機的頻率。煙氣通過17煙氣引風機經18煙?排放至大氣。在18煙?上可設置19煙氣檢測儀表，檢測煙氣組分判定燃燒分解是否完全，尾氣排放是否符合國家環(huán)保標準。
[0040]同理，在下一個換向周期內，進入界區(qū)的低熱值有害廢氣經過管路進入7廢氣三通換向閥B，此時廢氣管路上的6廢氣三通換向閥A關閉廢氣管路開啟煙氣管路排煙，7廢氣三通換向閥B開啟廢氣管路關閉煙氣管路。
[0041]換向周期需根據具體工況進行計算，通常換向周期為60iTl20S，周而復始，保證系統(tǒng)的極低燃料消耗和廢氣中有害成分完全氧化分解，煙氣排放滿足國家環(huán)保標準。
【權利要求】
1.一種大流量低熱值有害廢氣焚燒處理工藝，其特征在于: 包括以下步驟: (1.1)廢氣經換向閥A (6)進入蓄熱室A (4)，上一周期內儲存在蓄熱室中蓄熱體內的熱量使廢氣溫度升高； (1.2)升溫后的高溫廢氣進入焚燒爐(I)內，在剛性火焰的長明燈(2)作用下進行焚燒； (1.3)焚燒爐(I)的爐膛溫度根據廢物中有害組分分解所需要的溫度進行確定，爐膛溫度由爐膛溫度檢測儀表(8)進行測量，當溫度低于設定值時，自動開啟燃氣切斷閥(10)進行補燃； (1.4)爐膛為微負壓操作，爐膛壓力由爐膛壓力檢測儀表(9)進行測量，并根據此壓力自動調節(jié)變頻煙氣引風機(17)的頻率，保持爐膛內穩(wěn)定的壓力狀態(tài)； (1.5)反應所需要的空氣根據廢氣組分可由廢氣本身或由助燃風機(12)提供，助燃風機(12)經三通換向閥將空氣輸送至爐膛焚燒側助燃風入口 ； (1.6)高溫焚燒后的煙氣在引風機的作用下，由爐膛另一側排至蓄熱室B (5)，并將熱量儲存在蓄熱室B (5)中的蓄熱體內，蓄熱體的溫度升高，煙氣的溫度降低后排放； (1.7)排煙溫度需要根據煙氣露點溫度進行計算確定，設計的正常排煙溫度高于煙氣露點溫度2(T30°C，當排煙溫度接近煙氣露點溫度時，排煙管路上設置的煙氣溫度檢測儀表(13)發(fā)出報警信號； (1.8)根據焚燒后的煙氣組分確定焚燒后的煙氣直接排放或選擇進入堿洗中和、除塵、脫硝等設備。
【文檔編號】F23G7/06GK103868080SQ201210533566
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月11日 優(yōu)先權日:2012年12月11日
【發(fā)明者】任春曉, 崔曉蘭, 李超, 楊志剛, 胡廣紅, 羅劍, 肖伸亮, 羅鈺, 李鵬飛, 王為偉 申請人:北京航天動力研究所