具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统及其控制方式技术方案

技术编号:36695617 阅读:15 留言:0更新日期:2023-02-27 20:07
本发明专利技术涉及具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统及其工作方法,该系统包括蓄热式热氧化器,所述蓄热式热氧化器设有3N+M个集气蓄热室,在正常工作状态下,集气蓄热室分为三个工作组和一个备用组,各工作组中的集气蓄热室的数量均为N个,备用组的集气蓄热室的数量为M个,对备用组中需要反烧的集气蓄热室实施在线反烧,通过调节在线反烧的集气蓄热室的出风阀门和吹扫阀门对在线反烧的集气蓄热室的蓄热层温度进行调节,使其达到所需的温度。这种焚烧系统允许蓄热式热氧化器在线反烧,进而避免因离线反烧给生产带来的不利影响。因离线反烧给生产带来的不利影响。因离线反烧给生产带来的不利影响。

【技术实现步骤摘要】
具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统及其控制方式


[0001]本专利技术涉及具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统及其控制方式,主要可用于工业有机废气的热氧化处理。

技术介绍

[0002]蓄热式热氧化(或称焚烧)器(RTO,Regenerative Thermal Oxidizer)是一种高效节能的有机废气处理设备,燃烧室下方设有多个集气蓄热室(亦可称为蓄热室),集气蓄热室的上部区域可称为蓄热室,为由蓄热陶瓷等蓄热材料形成的蓄热层,下部区域可称为集气室,用于进出气均压分布,废气从集气蓄热室的底部进入,经过蓄热层加热升温后进入燃烧室,在燃烧室内高温氧化或者说燃烧,然后从另一个集气蓄热室的顶部进入集气蓄热室,流经该集气蓄热室的蓄热层将蓄热材料加热,通过相关管路设置和阀门周期性切换各集气蓄热室的工作状态,持续实现对出气热能的吸收和对进气的加热,由此实现了反应热的高效利用,在较低燃料消耗下满足了燃烧室的温度需求。
[0003]目前我国行业内应用较为广泛的RTO多采用三室结构,设有三个蓄热室,在正常工作状态下,三个蓄热室分别处于进气、出气和吹扫三种状态,且通过阀门切换,实现这三种工作状态在三个蓄热室的轮转。
[0004]然而,由于废气的特性,经常会蓄热层的下部结垢,堵塞蓄热层中的气流通道,当堵塞达到一定程度后,蓄热式焚烧系统将无法正常运行。目前采用被称为反烧的方式解决这种堵塞问题,也就是对蓄热层的下部进行加热,将蓄热材料表面结的垢烧掉,恢复原有的气流通道。
[0005]现有反烧方式多为离线反烧,例如中国专利文献CN211411518U公开了一种RTO三厢室离线反烧装置,所述集气蓄热室的上端外表面设置有氧化室,所述氧化室的内部设置有燃烧机,所述集气蓄热室的下端外表面设置有气体分布室,所述气体分布室的下端外表面设置有进气管与旁路管道,所述进气管位于旁路管道的一侧,所述进气管的前端外表面设置有废气出口阀门与废气进口阀门,所述废气出口阀门位于废气进口阀门的一侧,设有气体分布室与差压变送器,能够方便给废气换热加热,从而利于处理油性气体,还可以测出压力,从而方便工人调整装置,在因堵塞导致集气蓄热室阻力(集气蓄热室进出气压差或设备进出气压差)达到一定程度后,通过离线反烧,其工作原理为:首先,废气从进气管进入,通过差压变送器测量蓄热器差压,在差压达到2000Pa时,延长每个箱式的切换时间,使烟气分布室的温度升至300℃,持续至差压恢复正常,然后再继续RTO正常运作,然后,在差压达到3000Pa时关闭废气进口阀门,使RTO离线,废气进入旁路经活性炭吸附之后排入大气,当废气进口阀门关闭时,燃烧机继续工作,废气出口阀门打开,使下箱体温度升至300℃,持续至差压恢复正常,然后再继续RTO正常运作,在离线或非正常工作的过程中,废气往往不能达标排放,甚至可能因废气得不到有效处理而迫使生产线停运。
[0006]在线反烧的方式也被提出,例如中国专利文献CN214223125U公开了一种RTO结焦自动反烧系统,包括炉体,所述炉体的内部通过若干组隔板等距分为若干组陶瓷床,且陶瓷
床中设有蜂窝蓄热体,所述蜂窝蓄热体的上方形成氧化室,所述蜂窝蓄热体的下方形成分布室,所述蜂窝蓄热体的上下端分别连接有热电偶,所述炉体的上端等距连接有若干组烧嘴,所述烧嘴的上端连接有助燃泵,所述助燃泵的上端连接有燃气管,所述烧嘴的一端还连接有反烧管,所述反烧管的一侧连接有第一空气进气管,所述反烧管上还连接有反烧风机,所述反烧管的一端分别通过反烧支管连接至炉体的下方且分别位于分布室的下端。使用时,预热完成后,炉体内三个陶瓷床的运行模式是一进一出一吹扫,废气进气主管接入炉体,废气首先进入左侧的一号陶瓷床进行预热,在燃烧室内充分氧化后通过中间的二号陶瓷床排出烟囱,右边的三号陶瓷床处于吹扫阶段,第一个运行周期完成后,阀门切换,废气进入二号陶瓷床预热后在燃烧室内充分氧化后从三号陶瓷床排出排气主管,直至第二个运行周期完成,在此期间一号陶瓷床处于吹扫阶段,以此类推至第三个周期完成,尾气的进出在三个陶瓷床之间循环切换,完成了RTO设备的炉体的连续运行过程。当炉体进气与排气压力差超过一定值(超过3000pa)时,即床层的阻力升高(铵盐在陶瓷床底部,堵塞了陶瓷),此时系统会提醒需要进入反烧阶段,烧嘴的一端连接有反烧管,所述反烧管的一侧连接有第一空气进气管,所述反烧管上还连接有反烧风机,所述反烧管的一端分别通过反烧支管连接至炉体的下方且分别位于分布室的下端,炉体的三个床层(陶瓷床)中维持反烧管对一个床层进气,该陶瓷床会以一定的温度梯度逐步进行反烧(陶瓷床整体温度200℃、250℃、350℃),每个温度维持30min到60min,保证冷凝结的胶全部被气化或氧化,从而对陶瓷床进行了清理,三个床层轮流进行反烧。结胶达到一定程度后,设备自动进行执行反烧程序,操作人员也可以根据需要认为需要清理时,点击反烧按钮自动进行清理。然而,由于反烧时只有剩余的两个陶瓷床进行废气处理,这两个室只能在进气或出气状态下切换,尾气进入蓄热式氧化器后,下一周期将直接切换至出气状态不进行吹扫,此时部分残存在集气室和集气蓄热室底部的尾气将无法进行处理,从而导致装置排气出现超标情况,另外,由于设置专门的管道将燃烧室的高温气体引入集气蓄热室底部,反烧管路上的管道及切换/控制阀门等必须适应于燃烧室出气高温,额外增加的成本高,严重妨碍了这种在线反烧在实践中的推广应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是允许蓄热式热氧化器在线反烧,以避免因离线反烧给生产带来的不利影响。
[0008]本专利技术的技术方案是:具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统,包括蓄热式热氧化器(RTO),所述蓄热式热氧化器设有若干集气蓄热室,所述集气蓄热室的数量为3N+M个(N和M均为正整数),所述蓄热式热氧化器的燃烧室连接有高温热旁路管,所述高温热旁路管上设有旁路阀门,所述高温热旁路管和蓄热式热氧化器的出气管均接入高温混气设备,所述高温混气设备的出气口输气管道连接急冷塔的进气口。
[0009]进一步地,所述蓄热式热氧化器的吹扫管通过若干吹扫支管分别接入各集气蓄热室,所述吹扫支管接入各自相应集气蓄热室的方式可以为在相应集气蓄热室底部直接接入集气蓄热室,也可以为通过两路吹扫连接管分别连接在相应集气蓄热室位于进气阀门的集气蓄热室侧的进气支管上和位于出气阀门的集气蓄热室侧的出气支管上。
[0010]进一步地,所述蓄热式热氧化器的进气管通过若干进气支管分别接入各集气蓄热
室,所述进气管上设有前置主风机。
[0011]进一步地,所述进气管上设有阻火器。
[0012]所述阻火器优选位于前置主风机和进风支管之间。
[0013]进一步地,所述进气管上连接有蒸汽换热器。
[0014]所述蒸汽换热器可以为以蒸汽为放热介质的气气换热器,也可以采用其他形式的加热器(为表述上的简便起见,统称为蒸汽换热器)。
[0015]所述蒸汽换热器优选位于前置主风机的进气侧。
[0016]进一步地,所述进气管上连接有主进气切断阀。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统,包括蓄热式热氧化器,所述蓄热式热氧化器设有若干集气蓄热室,其特征在于所述集气蓄热室的数量为3N+M个,N和M均为正整数,在正常工作状态下,集气蓄热室分为三个工作组和一个备用组,各工作组中的集气蓄热室的数量均为N个,备用组的集气蓄热室的数量为M个,对备用组中需要反烧的集气蓄热室实施在线反烧,通过调节在线反烧的集气蓄热室的出风阀门和吹扫阀门对在线反烧的集气蓄热室的蓄热层温度进行调节,使其达到所需的温度。2.如权利要求1所述的具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统,其特征在于所述蓄热式热氧化器的吹扫管通过若干吹扫支管分别接入各集气蓄热室,所述吹扫支管接入各自相应集气蓄热室的方式为在相应集气蓄热室底部直接接入集气蓄热室,或者为通过两路吹扫连接管分别连接在相应集气蓄热室位于进气阀门的集气蓄热室侧的进气支管上和位于出气阀门的集气蓄热室侧的出气支管上。3.如权利要求1所述的具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统,其特征在于所述蓄热式热氧化器的进气管通过若干进气支管分别接入各集气蓄热室,所述进气管上设有前置主风机。4.如权利要求3所述的具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统,其特征在于所述进气管上设有阻火器,所述阻火器位于前置主风机和进风支管之间。5.如权利要求4所述的具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统,其特征在于所述进气管上连接有蒸汽换热器,所述蒸汽换热器以蒸汽为放热介质,位于前置主风机的进气侧。6.如权利要求5所述的具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统,其特征在于所述进气管上连接有主进气切断阀,所述主进气切断阀位于蒸汽换热器的进气侧,主进气切断阀的进气侧用于连接待处理气体管道。7.具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统的控制方式,其特征在于所述具有在线反烧功能的蓄热式焚烧系统包括蓄热式热氧化器,所述蓄热式热氧化器设有3N+M个集气蓄热室,N和M均为正...

【专利技术属性】
技术研发人员:王仁智陈军马晓驰谢永恒马小礼杨春水
申请(专利权)人:江苏中化大气环境科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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