一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉制造技术

本实用新型专利技术涉及废物热氧化分解技术，涉及一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉，热氧化炉包括有炉体和燃烧器（1），设置在炉体前端的燃烧器（1）上具有助燃空气入口（1.1）；炉体包括有燃烧段（2）和多级热氧化段；燃烧段（2）具有废气进口（2.1），多级热氧化段均具有废气入口、一级空气入口和二级空气入口；热氧化段的废气入口位于一级空气入口与二级空气入口之间；燃烧段的废气、多级热氧化段的废气与空气均以与炉体的轴线呈20°～60°的夹角进入炉体；燃烧段、多级热氧化段内烟气的流速相等。本实用新型专利技术具有燃烧稳定性强，搀兑高热值燃料少、结构简单可靠、热氧化稳定充分、热效率高、便于操作、成本低的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉
本技术涉及废物热氧化分解技术，具体涉及一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉，用于石油炼制、化工生产，煤深加工行业、废气的高效热氧化分解方面。
技术介绍
在石油炼制、化工生产，煤深加工行业的工业生产过程中产生的超低热值的废气中含有有毒有害成分。直接排掉，既浪费能源又污染环境。为了实现安全排放的减少大气污染。需要对废气进行热氧化反应。将废气中的有毒有害成份分解为低毒或无毒的成份。 反应产生的热烟气可进行余热回收达到节能降耗的目的。由于废气所含的可燃成分极少， 热值极低；单单依靠废气自身作为燃料，点火、稳燃极为困难。为了维持火焰的可持续燃烧， 需要燃烧器利用高热值的燃料来维持炉膛温度。达到废物可氧化分解的温度。但大量的低热值的废气进入炉体对燃烧器产生极大冲击，同时引起炉膛温度极具变化，极易造成炉子熄火。热氧化炉需要一台或多台燃烧器利用高热值燃料参与燃烧为炉子提供热量；但参与燃烧高热值燃料越少经济效益越高。传统热氧化炉为了保证燃烧器的火焰稳定性，燃烧器所提供的热负荷大于炉子总负荷26%。依靠先进的燃烧技术来降低掺烧高热值燃料的能力极为有限。为了改善热氧化炉的稳定性。进一步降低高热值燃料的搀兑比例。将大量超低热值废气加以利用有很好的经济和社会效益因此开发一种新型的、集成型、结构简单可靠、热氧化稳定充分、热效率高、便于操作的高效热氧化炉具有非常重要的现实意义。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术公开一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉，使其具有燃烧稳定性强，搀兑高热值燃料少、结构简单可靠、热氧化稳定充分、热效率高、便于操作、成本低的特点。为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉，所述的热氧化炉包括有炉体和燃烧器，所述的燃烧器设置在炉体的前端，所述的燃烧器上具有独立的助燃空气入口 ；所述的炉体包括有采用高热值燃料与助燃空气过氧混合燃烧产生高温烟气的燃烧段和用以将废气逐步进行热氧化分解的多级热氧化段；所述的燃烧段具有废气进口，燃烧段的废气以与炉体的轴线呈20° 60°的夹角进入炉体；多级所述的热氧化段均具有废气入口、一级空气入口和二级空气入口 ；热氧化段的废气入口位于一级空气入口与二级空气入口之间；多级热氧化段的废气与空气均以与炉体的轴线呈20° 60°的夹角进入炉体；燃烧段、多级热氧化段内烟气的流速相等，烟气的流速范围为10 m/s 15m/s ;燃烧段的炉膛温度、多级热氧化段的炉膛温度逐级递减；燃烧段、多级热氧化段内空气与废气的配入量也逐级递减; 燃烧段、多级热氧化段内过氧量逐级递减。高温烟气在燃烧段的反应时间不小于O. 5s，燃烧段炉膛的温度为1200°C 1400°C，烟气温度经多级热氧化段后烟气的出口温度为950°C 850°C。对应所述的废气进口设置燃烧段废气聚气腔，所述的燃烧段废气聚气腔通过燃烧段废气分配管与燃烧段相连通；所述的燃烧段废气分配管为沿燃烧段的圆周分布的一排或多排，且所述燃烧段废气分配管的轴线与热氧化炉的轴线呈20° 60°的夹角。对应每一级热氧化段的废气入口设置废气聚气腔；所述的废气聚气腔通过废气分配管与该级的热氧化段相连通；所述的废气分配管为沿燃烧段的圆周分布的一排或多排， 且所述废气分配管的轴线与热氧化炉的轴线呈20° 60°的夹角；对应每一级热氧化段的一级空气入口设置一级空气聚气腔；所述的一级空气聚气腔通过一次空气分配管与该级的热氧化段相连通；所述的一次空气分配管为沿燃烧段的圆周分布的一排或多排，且所述一次空气分配管的轴线与热氧化炉的轴线呈20° 60°的夹角。对应每一级热氧化段的二级空气入口设置二级空气聚气腔；所述的二级空气聚气腔通过二次空气分配管与该级的热氧化段相连通；所述的二次空气分配管为沿燃烧段的圆周分布的一排或多排，且所述一次空气分配管的轴线与热氧化炉的轴线呈20° 60°的夹角。每一级热氧化段的一次空气分配管和二次空气分配管位于废气分配管的两侧。对应所述的燃烧段、多级热氧化段分别设置热电偶。所述的燃料器具有燃料油入口、高热值燃料气进口、点火燃料器入口、电点火器口、点火空气入口和雾化蒸汽入口。本技术由于采用了如上所述技术方案，具有如下有益效果I、燃烧器高热值燃料设立独立燃烧段，燃烧更稳定，更加节省燃料消耗；2、采用独特的低热值废气分区、分阶段燃烧层结构设计，使得热氧化温度成阶梯状递减，保证了炉膛内温度场、速度场的均匀，避免废气及空气局部大量进入而造成热氧化温度急剧变化、气流激烈地冲击火焰，导致火焰不稳定甚至熄灭等现象。3、每一级热氧化段，空气在废气的两侧分别喷入炉膛，S卩加大了废气与空气的接触面积，提高了反应的充分程度，又能避免低负荷工况下的回火现象。紊流混合程度可相应缩短烟气的停留时间。降低设备的制造成本。4、每一级热氧化段废气与空气分别以一定的角度喷入炉膛，避免气流对火焰的直接冲击，加强了热氧化的稳定性，同时避免高温辐射对聚气腔的影响。5、各段炉膛内烟气等速设计。使得各段气流压降均匀。不产生局部涡流，使炉膛各部分反应强度速度更加均匀。附图说明图I为本技术的结构示意图。图2为本技术侧视图。图中1、燃烧器，2、燃烧段，3、一次空气聚气腔I，4、废气聚气腔I，5、二次空气聚气腔I，6、一级热氧化段，7、一次空气聚气腔11，8、废气聚气腔11，9、二次空气聚气腔II， 10、二级热氧化段，11、一次空气聚气腔III，12、废气聚气腔III，13、二次空气聚气腔III，14、三级热氧化段，15、燃烧段废气分配管，16、隔热衬里，17、耐火衬里，18、壳体,19、一次空气分配管I，20、废气分配管I，21、二次空气分配管I，22、一次空气分配管11，23、废气分配管 II，24、二次空气分配管II，25、一次空气分配管III，26、废气分配管III，27、空气分配管III， 28、燃烧段废气聚气腔，29、热电偶。图中各管口 1. I、助燃空气入口，2. I、废气进口，2. 2、人孔，4. I、一次空气入口 I， 4. 2、二次空气入口 I，5· I、废气入口 I，4· 3、一次空气入口 II，5. 2废气入口 II，4· 4、二次空气入口 II，4. 5、一次空气入口III，5. 3、废气入口III，4. 6、二次空气入口III，I. 2高热值燃料气入口，I. 3燃料油入口，I. 4、点火燃料气入口，I. 5、电点火器口，I. 6、点火空气入口，I. 7、雾化蒸汽入口，I. 8、看火孔，I. 9、火检孔，I. 10、排凝口，I. 11、烟气出口。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述如图I、图2所示，一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉，所述的热氧化炉包括有炉体和燃烧器1，所述的燃烧器I设置在炉体的前端，所述的燃烧器I上具有独立的助燃空气入口 1.1;所述的炉体包括有采用高热值燃料与助燃空气过氧混合燃烧产生高温烟气的燃烧段2和用以将废气逐步进行热氧化分解的多级热氧化段；该实施例中，所述的热氧化段为三级，即一级热氧化段6、二级热氧化段10和三级热氧化段14 ;所述的燃烧段2具有废气进口 2. 1，燃烧段的废气以与炉体的轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉，其特征在于：所述的热氧化炉包括有炉体和燃烧器（1），所述的燃烧器（1）设置在炉体的前端，所述的燃烧器（1）上具有独立的助燃空气入口（1.1）；所述的炉体包括有采用高热值燃料与助燃空气过氧混合燃烧产生高温烟气的燃烧段（2）和用以将废气逐步进行热氧化分解的多级热氧化段；所述的燃烧段（2）具有废气进口（2.1），燃烧段的废气以与炉体的轴线呈20°～60°的夹角进入炉体；多级所述的热氧化段均具有废气入口、一级空气入口和二级空气入口；热氧化段的废气入口位于一级空气入口与二级空气入口之间；多级热氧化段的废气与空气均以与炉体的轴线呈20°～60°的夹角进入炉体；燃烧段、多级热氧化段内烟气的流速相等，烟气的流速范围为10?m/s～15m/s；燃烧段的炉膛温度、多级热氧化段的炉膛温度逐级递减；燃烧段、多级热氧化段内空气与废气的配入量也逐级递减；燃烧段、多级热氧化段内过氧量逐级递减。

【技术特征摘要】
1.一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉，其特征在于所述的热氧化炉包括有炉体和燃烧器(1)，所述的燃烧器(I)设置在炉体的前端，所述的燃烧器(I)上具有独立的助燃空气入口(I. I);所述的炉体包括有采用高热值燃料与助燃空气过氧混合燃烧产生高温烟气的燃烧段(2)和用以将废气逐步进行热氧化分解的多级热氧化段；所述的燃烧段(2)具有废气进口(2. 1)，燃烧段的废气以与炉体的轴线呈20° 60°的夹角进入炉体；多级所述的热氧化段均具有废气入口、一级空气入口和二级空气入口 ；热氧化段的废气入口位于一级空气入口与二级空气入口之间；多级热氧化段的废气与空气均以与炉体的轴线呈20° 60°的夹角进入炉体；燃烧段、多级热氧化段内烟气的流速相等，烟气的流速范围为10 m/s 15m/s ;燃烧段的炉膛温度、多级热氧化段的炉膛温度逐级递减；燃烧段、多级热氧化段内空气与废气的配入量也逐级递减；燃烧段、多级热氧化段内过氧量逐级递减。2.根据权利要求1所述的一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉，其特征在于对应所述的废气进口(2. 1)设置燃烧段废气聚气腔(28)，所述的燃烧段废气聚气腔(28)通过燃烧段废气分配管(15)与燃烧段(2 )相连通；所述的燃烧段废气分配管(15)为沿燃烧段(2)的圆周分布的一排或多排，且所述燃烧段废气分配管(15)的轴线与热氧化炉的轴线呈20° 60°的夹角。3.根据权利要求1所述的一种低补燃量烟...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓阳，赵继文，王伟，吕凤，
申请(专利权)人：洛阳瑞昌石油化工设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：