[发明专利]一种自预热焚烧炉

说明书

技术领域

本发明涉及到焚烧炉领域，具体的说是一种自预热焚烧炉。

背景技术

当前环境污染问题日益凸显，实现产业的节能减排和环境保护变得十分迫切。石油化工、电子、半导体、医药等相关产业在生产过程中发生的有毒、有害废液、废气，包括VOCs等继续不断地污染、破坏生态环境。一般处理方法：废气、废液前处理系统+焚烧系统。对经过废气前处理系统出来的废气在焚烧炉内进行高温裂解，裂解后的成分主要产生二氧化碳和水蒸气被排放到大气，这部分气体带有热量，这就需要一个很好的燃烧系统和热回收设备，使排放气体达到国家规定标准，减少对能源的消耗、消除对生态环境的污染。

目前，蓄热式焚烧炉正在广泛使用，其利用陶瓷蓄热体材料的吸热、放热过程进行余热回收，虽然减少了部分燃料消耗，但结构复杂，设备投资高，体积庞大，压降大，且陶瓷蓄热体易堵塞、破裂，旋转阀门制作难度高。

另一种，在焚烧炉后加废气换热器，也可以进行余热回收，但是存在流程复杂，体积庞大，投资成本高等弊端。

发明内容

为了提高废气焚烧效率、减少燃料的消耗量，本发明提供了一种自预热焚烧炉，该焚烧炉具有焚烧效率高、燃料的消耗量少、结构紧凑、易检修、建造成本低等优点。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种自预热焚烧炉，包括焚烧炉炉体、设置在焚烧炉炉体内的燃烧室和设置在燃烧室前端的燃烧器，所述焚烧炉炉体和燃烧室之间设置有焚烧炉内壳体，且焚烧炉内壳体和燃烧室之间具有气流通道，燃烧器固定在焚烧炉内壳体前端，所述焚烧炉炉体与焚烧炉内壳体之间设置有至少两组环绕焚烧炉内壳体设置的换热模块，且换热模块沿焚烧炉炉体的轴向依次排列，所述换热模块由若干层环形的换热板片叠设而成，在两层换热板片之间设置有分布有若干支撑凸起，以使相邻两层换热板片之间形成流体通道，以最外层的流体通道为第一层进行依次编号，奇数层或偶数层流体通道轴向的两端密封，以形成若干层环绕焚烧炉内壳体的流体通道层Ⅰ，其余的流体通道形成沿轴向贯通的流体通道层Ⅱ；相邻两个换热模块的流体通道层Ⅰ连通，以使经过焚烧炉炉体上的进气口进入的废气沿流体通道层Ⅰ依次流经所有的换热模块后，再经过气流通道进入到燃烧室内；所述燃烧室的尾部设置有烟箱，以使燃烧后产生的高温烟气进入到换热模块的流体通道层Ⅱ内，并沿流体通道层Ⅱ依次经过所有的换热模块后经烟气出口排出。

沿所述焚烧炉内壳体的径向方向设置有环形隔板将所述换热模块分隔为内部分和外部分，每个换热模块内部分和外部分的流体通道层Ⅰ和流体通道层Ⅱ分别与其相邻的换热模块内部分和外部分的流体通道层Ⅰ和流体通道层Ⅱ连通；按顺序将换热模块编号，首端的换热模块外部分的流体通道层Ⅰ与进气口连通，外部分的流体通道层Ⅱ与烟气出口连通，内部分的流体通道层Ⅰ与气流通道连通，内部分的流体通道层Ⅱ与烟箱连通；末端的换热模块内部分和外部分的流体通道层Ⅰ通过气流转换通道连通，内部分和外部分的流体通道层Ⅱ通过另一气流转换通道连通。

所述每个换热模块内部分和外部分的流体通道层Ⅰ上均设置有气流入口和气流出口，且气流入口和气流出口分布于焚烧炉内壳体的两侧，以使废气经气流入口进入流体通道层Ⅰ后向两侧分散后从焚烧炉内壳体两侧相向流通，并汇聚在气流出口排出，且沿废气流动方向，上一部分的气流出口与下一部分的气流入口对应。

所述燃烧室的中后部设置有蓄热花墙。

所述烟箱的出口处设置有调节挡板，以调节进入流体通道层Ⅱ内高温烟气的量。

所述燃烧室内设置有折流环，以提高燃烧室内气体的湍流程度。

所述燃烧室的一端呈圆锥状，燃烧器处于圆锥的尖端位置，在圆锥的弧形面上均匀旋转分布有若干废气分布管，且每根废气分布管与燃烧室的中轴线呈一定夹角，以使气流通道的废气在废气分布管内旋转进入燃烧室内。

所述进气口内设置有金属软管或膨胀节，以将废气导入流体通道层Ⅰ内。

所述换热模块通过管板与焚烧炉炉体固定连接。

本发明中，所述焚烧炉炉体外面包裹一层耐火保温材料和外层保护金属板，具有保温、隔热、减少热量的传导、辐射损失，降低燃料的消耗量，节能、环保；

换热板片由弧形金属板制作而成，其结构与原理与现行的管式换热器不同，其传热系数高，压降极低，且可以吸收高温条件的热胀冷缩效应，它吸收焚烧后烟气的热量并传递给进入焚烧炉预进行燃烧处理的废气，以减少天然气或其他燃料的消耗量；