[发明专利]一种低补燃量烟气等速分级反应高效热氧化炉

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明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。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

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0.5s，燃烧段炉膛的温度为1200℃～1400℃，烟气温度经多级热氧化段后烟气的出口温度为950℃～850℃。

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。

本发明由于采用了如上所述技术方案，具有如下有益效果：

1、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；