[实用新型]窑炉烟气净化和控制燃烧装置

说明书

本实用新型涉及燃烧设备烟气净化和除尘装置。

我国窑炉分布广，种类多，产品复杂，目前存在两个问题，其一是窑炉烟尘、烟气对大气环境的污染十分严重，如天津市某化工厂的窑炉，在燃烧高峰时烟尘排放浓度在700mg／Nm³以上，对工厂周围居民已造成严重危害，又如山西、江苏宜兴等地窑炉不仅数量多，而且面广，环境污染更为严重。由于窑炉燃烧受其自身条件的限制和产品的要求，属于不完全燃烧，烟尘的特点是粒径小、粘度大的煤焦油粉尘，这是我国目前针对工业锅炉排尘（粉尘为碳粒）特点设计的除尘设备所不能解决的，国家虽然推荐在窑炉上采用静电及布袋过滤除尘器，但存在一次性投资费用高，运行费用高等不足之处，工厂受其经济条件的限制很难实施，同时布袋除尘还要经常更换布袋，而且布袋也不能承受高温烟气，除此之外，静电和布袋除尘仅是解决烟气中的烟尘问题，对有害气体无净化效率，另外在安装过程中对自然抽风的窑炉还存在着增加阻力而影响窑炉正常运行的问题。其二，目前窑炉在控制产品的质量方面存在很大问题，因为窑炉燃烧多采用自然通风形式，烟气排放靠烟囱高度的抽力和烟道闸板控制，属于经验燃烧，因此存在人为误差、煤种误差，气候变化的误差、窑炉自身热效率的误差等，这些误差直接影响产品的质量，例如，宜兴丁山市陶瓷公司下属单位的窑炉产品的合格率不到80％，而一级品率更低，有的窑炉产品出炉全部是次品，造成重大经济损失，又如天津市某化工厂的坩埚窑，根本不能予测一炉出来的产品质量情况，只有烧后拿出来才知道，一般合格率只有60％左右。

本实用新型的目的是从根本上治理窑炉的污染，不仅除掉烟气中灰尘，还可将90％左右的有害气体吸附，同时利用控制燃烧的方法保证和提高窑炉产品的质量，提高窑炉的经济效益。

本实用新型是这样实现的：

窑炉烟气经过湿法喷淋、湿法曝气两级湿法除尘和净化，除掉烟气中的全部灰尘，有害气体与碱性水溶液反应、中和被吸附，然后低空排放水蒸气，即可解决窑炉烟气对大气的污染。窑炉在点火升温、高温燃烧及焖火保温三个工艺阶段的烟气流量、流速、风压及温度均有较大差别，根据计算和实测可以给出合格品和一级品在三个不同工艺阶段所要求的上述参数，然后利用鼓风机的鼓风量、高压泵的喷水量及曝气罐的水位来自动调整三个工艺阶段炉膛的上述参数，并利用厂区废水经净化处理后作为给、排水的水源。

以下结合附图详细说明：

图1是本实用新型系统装置的结构示意图，鼓风机2将窑炉烟气抽出，经扩大截面的烟风管道3流入烟道喷淋区4，喷淋区烟道长5000mm以上为好，与烟风管道直径相等，每隔500mm装一环形多孔的不锈钢喷淋管，这些环形管装在同一根水管11上，高压泵抽来的水由环形喷淋管上的小孔沿着烟气流动方向高速喷出成雾状，对烟气做一级净化处理，同时还起到以水带烟的作用，喷淋后的一部分污水从设在底部的水封口的排污口12流入污水池。净化后的烟气、水蒸气和水经扩散截面的烟箱5减速增压，再经多根耐酸、耐高温陶瓷管组成的曝气管13流入盛碱性水溶液的曝气罐6，曝气管深入水中一定深度，烟气在曝气罐中曝气实现第二级湿法净化处理，曝气后的水蒸气从罐体侧面的排放口7低空排入大气，烟箱及曝气罐的结构见附图3，均用薄钢板制成，内加防腐衬层，罐体侧面装一干簧管水位计9，底部装电磁排污阀和不锈钢球形阀8，烟箱内也装一环形多孔不锈钢喷淋管14。为了防腐，在烟风管道3、喷淋区烟道4、烟箱5的内壁均涂上厚为20mm左右的辉绿岩粉衬层，在曝气罐内壁用辉绿岩粉粘贴耐酸瓷砖衬层。对原来已装引风机的窑炉可不装鼓风机2，用引风机抽烟，单板机控制引风机的风量挡板。

鼓风机向烟风管道吹风，把烟气从炉膛抽出，使炉膛形成负压，同时克服喷淋区和曝气罐阻力。计算和实测表明，喷淋区的阻力为100mm左右水柱高，曝气罐阻力为80mm左右水柱高，所以鼓风机只要能克服200mm左右水柱高的阻力，就可将烟气从炉膛抽出并通过后面的净化装置，另外用鼓风机吹风还可降低烟气温度，因为窑炉在高温燃烧阶段的烟气温度高达1300℃左右，这样高的温度可能损坏后面装置，这时若鼓风机风量为烟气量的2－3倍，烟气温度则可降到500℃左右。为保证烟气流量和流速，必须相应扩大烟风管道的截面积，其直径一般为窑炉出口烟道直径的2倍以上。