一种VOC废气焚烧的余热回收系统技术方案

本发明专利技术提供一种VOC废气焚烧的余热回收系统，包括：焚烧炉、燃烧器、第一换热装置和鼓风机；所述燃烧器设置在所述焚烧炉上，所述焚烧炉的排气口与所述第一换热装置的进气口相连；所述第一换热装置设置有空气进口，所述鼓风机的出气口与所述空气进口相连，所述鼓风机通过所述空气进口对所述第一换热装置输送空气，以使流经第一换热装置的排放废气与空气进行热交换；所述第一换热装置设置有第一排气口，所述第一排气口与所述焚烧炉的进气口相连通，在所述鼓风机运转时，所述鼓风机将经过热交换后的空气通过所述第一排气口送入所述焚烧炉内参与焚烧。本发明专利技术能提高VOC废气处理效率和余热回收，降低废气排放的危害。

A waste heat recovery system for VOC waste gas incineration

【技术实现步骤摘要】
一种VOC废气焚烧的余热回收系统
本专利技术涉及废气处理
，尤其涉及一种VOC废气焚烧的余热回收系统。
技术介绍
挥发性有机化合物(VolatileOrganicCompounds，VOC)是石油、化工以及使用有机溶剂场所排放的常见污染物，直接接触会对人体健康造成危害，且部分组分已被列为致癌物。同时，VOC有机废气还具有一定的热值，不经过处理直接排放，既污染环境，又浪费能源。对于有毒有害不需要回收或者回收难度大的VOC，采用不预热空气的焚烧速度慢、效率低，达不到环保指标；而大流量的VOC焚烧处理，若不对焚烧的烟气进行余热回收，则高品位的热量白白浪费，不利于节能。而当前我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低10％，工业用能中60～65％的能量转化为余热资源，其中温度低于350℃以下的低温余热，约占余热总量的60％。因此，工业余热回收利用又被称为一种“新能源”，节能潜力巨大，已成为我国节能减排工作的一项重要内容。
技术实现思路
本专利技术提供一种VOC废气焚烧的余热回收系统，解决现有VOC废气处理存在焚烧不完全、排放指标不合格和能源浪费的问题，能提高VOC废气处理效率，降低废气排放的危害，改善废气排放中的能量回收效率。为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：一种VOC废气焚烧的余热回收系统，包括：焚烧炉、燃烧器、第一换热装置和鼓风机；所述燃烧器设置在所述焚烧炉上，对进入所述焚烧炉内的VOC废气进行焚烧处理；所述焚烧炉的排气口与所述第一换热装置的进气口相连，使所述焚烧炉的排放废气流经所述第一换热装置进行热交换；所述第一换热装置设置有空气进口，所述鼓风机的出气口与所述空气进口相连，所述鼓风机通过所述空气进口对所述第一换热装置输送空气，以使流经第一换热装置的排放废气与空气进行热交换；所述第一换热装置设置有第一排气口，所述第一排气口与所述焚烧炉的进气口相连通，经过热交换后的空气通过所述第一排气口进入所述焚烧炉内。优选的，还包括：第二换热装置；所述第一换热装置设置有第二排气口，所述第一换热装置通过所述第二排气口与所述第二换热装置的进气口相连通，所述第二换热装置用于对流经所述第一换热装置后的排放废气进行二次热交换。优选的，所述第二换热装置包括：蒸发器、膨胀机、冷凝器、循环泵和储液罐；所述蒸发器通过第一管路与所述膨胀机相连，所述膨胀机通过第二管路与所述冷凝器相连，所述冷凝器通过第三管路与所述储液罐相连，所述储液罐通过第四管路与所述循环泵相连，所述循环泵通过第五管路与所述蒸发器相连，以形成循环回路；在所述循环泵运转时，将所述储液罐内的有机工质通过循环回路进行循环运转；所述蒸发器用于吸收流经的排放废气的热量，以使通过的有机工质由液态变气态；有机工质在膨胀机内膨胀做功；膨胀后的乏汽经冷凝器冷却、储液器存储后经所述循环泵加压送至所述蒸发器，完成一个循环。优选的，所述第二换热装置还包括：预热器；所述预热器设置在所述第五管路上，有机工质先流经预热器，再进入蒸发器，以对流经的所述有机工质进行预热；所述预热器设置一进气口，该进气口与所述蒸发器的废气排气口相连通，使流经所述蒸发器的排放废气进一步流经所述预热器，在预热器中与有机工质进行热交换以预热有机工质，再排入烟囱。优选的，所述第二换热装置还包括：发电机，所述发电机用于将所述膨胀机内膨胀做功的动能转化成电能。优选的，所述有机工质为R1233zd制冷剂或R245fa制冷剂。优选的，所述焚烧炉包括：炉体、燃烧室和蓄热体；所述炉体包括外炉体、内炉体；所述内炉体为中空结构，形成有所述燃烧室，所述内炉体内壁铺设有一个或多个所述蓄热体。优选的，所述内炉体侧壁至少部分为多孔结构；所述外炉体罩在所述内炉体外面，并在所述外炉体内壁与所述内炉体外壁形成空气腔，所述外炉体设有空气进口，外部空气通过所述空气进口进入所述空气腔，使所述内炉体的侧壁上形成气膜冷却层。优选的，还包括：点火烧嘴，所述点火烧嘴包括点火器、辅助燃料气通道和空气通道，所述点火烧嘴通过所述辅助燃料气通道和所述空气通道将辅助燃料和空气按设定配比送入所述燃烧室内燃烧。优选的，所述燃烧器前段设置多个烧嘴，每个烧嘴均包括VOC废气通道和空气通道，用于分级燃烧，根据VOC气量和燃烧室内的燃烧温度确定烧嘴的运行个数。本专利技术提供一种VOC废气焚烧的余热回收系统，通过将焚烧炉的排放废气与第一换热装置进行热交换后，使流经第一换热装置的空气加热后进入焚烧炉内参与VOC废气焚烧，解决现有VOC废气处理存在焚烧不完全、排放指标不合格和能源浪费的问题，有利于VOC完全被燃烧降解，对环境不再造成污染。进一步，本专利技术还包括第二换热装置，以对废烟气余热进行二次回收，回收的余热可以用于膨胀做功发电，实现充分的回收利用燃烧排放热量去发电，节能效果显著。附图说明图1是本专利技术提供的一种VOC废气焚烧的余热回收系统示意图；图2是本专利技术实施例提供的余热回收系统结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的焚烧炉结构示意图。附图标记1外炉体2内炉体3燃烧室4燃烧器5点火烧嘴6蓄热体7空气进口8出气口9温度测量点12鼓风机13循环泵S1第一管路S2第二管路S3第三管路S4第四管路S5第五管路具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例作进一步的详细说明。针对当前VOC废气焚烧存在燃烧不完全、余热利用率低的问题，本专利技术提供一种VOC废气焚烧的余热回收系统，VOC废气进入废气焚烧炉燃烧，焚烧炉排放出的废烟气通过第一换热装置，与流经第一换热装置的空气进行热交换，使加热后的空气再进入焚烧炉内参与VOC废气的焚烧。解决现有VOC废气处理存在的焚烧不完全、排放指标不合格和能源浪费的问题，能提高VOC废气处理效率，降低废气排放的危害，改善废气排放中的能量回收效率。如图1所示，一种VOC废气焚烧的余热回收系统，包括：焚烧炉、燃烧器、第一换热装置和鼓风机。所述燃烧器设置在所述焚烧炉上，对进入所述焚烧炉内的VOC废气进行焚烧处理。所述焚烧炉的排气口与所述第一换热装置的进气口相连，使所述焚烧炉排放的废烟气流经所述第一换热装置进行热交换。所述第一换热装置设置有空气进口，所述鼓风机的出气口与所述空气进口相连，所述鼓风机通过所述空气进口对所述第一换热装置输送空气，以使流经第一换热装置的排放废烟气与空气进行热交换。所述第一换热装置设置有第一排气口，所述第一排气口与所述焚烧炉的进气口相连通，在所述鼓风机运转时，所述鼓风机将经过热交换后的空气通过所述第一排气口送入所述焚烧炉内参与VOC废气的焚烧。具体地，将焚烧炉排放的排放废烟气经过第一换热装置进行热交换，同时，通过鼓风机对第一换热装置输送新风空气，新风空气通过第一换热装置时受热升温，以利用排放废烟气的热量使进入焚烧炉内的新风空气升温，有利于VOC废气完全被燃烧降解，对环境不再造成污染，同时利用了排放废烟气的余热，减少了能源消耗。需要说明的是，第一换热装置可采用高温换热器。在实际应用中，如图2所示，鼓风机12的进风经第一换热装置加热后与VOC废气、辅助燃料(可能有)进入燃烧器在焚烧炉燃烧，焚烧炉排放的排放废气进入第一换热装置加热新风空气，使进入焚烧炉的新风空气温度升高，能有效利用排放废气的余热。进一步，该系统还包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VOC废气焚烧的余热回收系统，其特征在于，包括：焚烧炉、燃烧器、第一换热装置和鼓风机；所述燃烧器设置在所述焚烧炉上，对进入所述焚烧炉内的VOC废气进行焚烧处理；所述焚烧炉的排气口与所述第一换热装置的进气口相连，使所述焚烧炉的排放废气流经所述第一换热装置进行热交换；所述第一换热装置设置有空气进口，所述鼓风机的出气口与所述空气进口相连，所述鼓风机通过所述空气进口对所述第一换热装置输送空气，以使流经第一换热装置的排放废气与空气进行热交换；所述第一换热装置设置有第一排气口，所述第一排气口与所述焚烧炉的进气口相连通，经过热交换后的空气通过所述第一排气口进入所述焚烧炉内。

【技术特征摘要】
1.一种VOC废气焚烧的余热回收系统，其特征在于，包括：焚烧炉、燃烧器、第一换热装置和鼓风机；所述燃烧器设置在所述焚烧炉上，对进入所述焚烧炉内的VOC废气进行焚烧处理；所述焚烧炉的排气口与所述第一换热装置的进气口相连，使所述焚烧炉的排放废气流经所述第一换热装置进行热交换；所述第一换热装置设置有空气进口，所述鼓风机的出气口与所述空气进口相连，所述鼓风机通过所述空气进口对所述第一换热装置输送空气，以使流经第一换热装置的排放废气与空气进行热交换；所述第一换热装置设置有第一排气口，所述第一排气口与所述焚烧炉的进气口相连通，经过热交换后的空气通过所述第一排气口进入所述焚烧炉内。2.根据权利要求1所述的VOC废气焚烧的余热回收系统，其特征在于，还包括：第二换热装置；所述第一换热装置设置有第二排气口，所述第一换热装置通过所述第二排气口与所述第二换热装置的进气口相连通，所述第二换热装置用于对流经所述第一换热装置后的排放废气进行二次热交换。3.根据权利要求2所述的VOC废气焚烧的余热回收系统，其特征在于，所述第二换热装置包括：蒸发器、膨胀机、冷凝器、循环泵和储液罐；所述蒸发器通过第一管路与所述膨胀机相连，所述膨胀机通过第二管路与所述冷凝器相连，所述冷凝器通过第三管路与所述储液罐相连，所述储液罐通过第四管路与所述循环泵相连，所述循环泵通过第五管路与所述蒸发器相连，以形成循环回路；在所述循环泵运转时，将所述储液罐内的有机工质通过循环回路进行循环运转；所述蒸发器用于吸收流经的排放废气的热量，以使通过的有机工质由液态变气态；有机工质在膨胀机内膨胀做功；膨胀后的乏汽经冷凝器冷却、储液器存储后经所述循环泵加压送至所述蒸发器，完成一个循环。4.根据权利要求3所述的VOC废气焚烧的余热回收系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周高亮，杨一博，王春洪，綦麟，李健，
申请(专利权)人：万泰苏州环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32