CN209295149U - 一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，包括VOC进气口、烧嘴、炉膛、多孔挡火墙和焚烧后烟气出口，所述的烧嘴安装在炉膛的右侧，所述的VOC进气口安装在炉膛的右上侧，所述的焚烧后烟气出口安装在炉膛的左侧，所述的炉膛内靠近焚烧后烟气出口处设置一道多孔挡火墙。本实用新型的多孔挡火墙可以降低烟气流速，提高VOC在炉内停留时间；可以防止火焰的热辐射通过焚烧后烟气出口流失，把大部分热辐射反射回炉膛内，提高炉膛温度；可以让烟气气流流经多孔挡火墙的小孔时，由于阻力作用，使垂直烟气流动方向气流流速更均衡，并增加了气流在炉内的扰动，从而使炉膛内垂直烟气流动方向温度更均衡，从而提高焚烧率。

Description

一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉

技术领域

本实用新型涉及一种挥发性有机化合物焚烧炉，特别是一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉。

背景技术

目前挥发性有机化合物(VOC)焚烧炉的工艺是VOC经预热后或者不预热通过VOC进气口进入炉膛，被烧嘴点燃，在炉膛内稳定燃烧，燃烧后产生的烟气通过焚烧后烟气出口排出炉外。

但目前的焚烧炉有如下问题：

1、采用VOC预热后焚烧工艺的焚烧炉，一般在焚烧炉后紧接着放置VOC预热器，通常为了保护预热器，焚烧炉的温度一般控制在不高于760℃；一般受场地和成本限制，焚烧炉长度不会做的很大，造成VOC在炉内停留时间都比较短；炉温低和炉内停留时间短造成了焚烧炉焚烧不完全。

2、采用VOC不预热直接进炉焚烧工艺的焚烧炉，由于VOC气体本身温度低，即使烧嘴功率足够，也很难使大量的VOC达到很高温度，或者烧嘴周围一小部分VOC被加热到很高温度，而进入炉内后离烧嘴较远的VOC不能被有效加热至很高温度；形成了一个以烧嘴为中心垂直于烟气流动方向的轮状温度场，离烧嘴越近的地方VOC温度越高，离烧嘴越远的地方温度越低；这样造成了离烧嘴较远位置的VOC很难被有效焚烧。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种既能使挥发性有机化合物均匀燃烧，又能使挥发性有机化合物完全燃烧的带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，包括VOC进气口、烧嘴、炉膛、多孔挡火墙和焚烧后烟气出口，所述的烧嘴安装在炉膛的右侧，所述的VOC进气口安装在炉膛的右上侧，所述的焚烧后烟气出口安装在炉膛的左侧，所述的炉膛内靠近焚烧后烟气出口处设置一道多孔挡火墙。

进一步地，所述的多孔挡火墙为标准耐火砖砌筑成孔洞均布的墙；或者为定制大小的本身带有均布小孔的多孔耐火砖砌筑成墙，多孔耐火砖与多孔耐火砖之间不再留孔洞。

进一步地，所述的多孔挡火墙由标准耐火砖砌筑成孔洞均布的墙时，孔洞的水力直径不大于100mm，孔洞间距不大于400mm。

进一步地，所述的多孔挡火墙由定制的大小的本身带有均布小孔的耐火砖砌筑成墙时，定制耐火砖本身边长不大于400mm，小孔在砖上均匀布置，小孔直径不小于10mm，小孔与小孔间壁厚度不小于小孔直径的一半，小孔边距离砖外壁边处壁厚不小于小孔直径的一半。

进一步地，所述的多孔挡火墙的面积与砌筑处的炉膛横截面面积相同。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的多孔挡火墙可以降低烟气流速，提高VOC在炉内停留时间，从而提高焚烧率。

2、本实用新型的多孔挡火墙可以防止火焰的热辐射通过焚烧后烟气出口流失，把大部分热辐射反射回炉膛内，提高炉膛温度，从而提高焚烧率。

3、本实用新型的多孔挡火墙可以让烟气气流流经多孔挡火墙的小孔时，由于阻力作用，使垂直烟气流动方向气流流速更均衡，并增加了气流在炉内的扰动，从而使炉膛内垂直烟气流动方向温度更均衡，从而提高焚烧率。

4、本实用新型的多孔挡火墙本身可以在焚烧后烟气经过墙体孔洞时，把烟气的一部分热量留在墙体上，当有没焚烧完全的VOC经过孔洞时，与孔洞接触被孔洞加热，促使VOC二次焚烧，起到了触媒的作用。

附图说明

图1是带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉结构示意图。

图2是图1的A-A剖面图(使用标准耐火砖)。

图3是图1的A-A剖面图(使用定制大小的多孔耐火砖)。

图4是无多孔挡火墙时炉内气流分部示意图。

图5是有多孔挡火墙时炉内气流分部示意图。

图6是无多孔挡火墙时炉内热辐射示意图。

图7是有多孔挡火墙时炉内热辐射示意图。

图中：1、烧嘴，2、VOC进气口，3、炉膛，4、多孔挡火墙，5、焚烧后烟气出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。

如图1-3所示，一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，包括VOC进气口2、烧嘴1、炉膛3、多孔挡火墙4和焚烧后烟气出口5，所述的烧嘴1安装在炉膛3的右侧，所述的VOC进气口2安装在炉膛3的右上侧，所述的焚烧后烟气出口5安装在炉膛3的左侧，所述的炉膛3内靠近焚烧后烟气出口5处设置一道多孔挡火墙4。

进一步地，所述的多孔挡火墙4为标准耐火砖砌筑成孔洞均布的墙。

进一步地，所述的多孔挡火墙4为定制大小的本身带有均布小孔的多孔耐火砖砌筑成墙，多孔耐火砖与多孔耐火砖之间不再留孔洞。

如果使用标准耐火砖，则如图2所示，砌筑时砖与砖之间均匀的留置一些使墙两侧相通的孔洞，孔洞的水力直径大小不大于100mm，孔洞间距不大于400mm。如果水力直径过大，会导致过多的热辐射经孔洞散失到烟气出口侧。如果孔洞间距过大会导致气流分布不均衡，还会使孔洞数量太少，所有孔洞面积之和过小，造成气体流速过低，影响炉膛排气，造成炉膛压力超高，有火焰倒灌和***风险。

如果使用定制大小的多孔耐火砖，则如图3所示，砌筑时砖与砖之间不留空隙。定制耐火砖本身边长不大于400mm，小孔在砖上均匀布置，小孔直径不小于10mm，小孔与小孔间壁厚宜不小于小孔直径的一半，小孔边距离砖外壁边处壁厚不小于小孔直径的一半。定制砖边长大于400mm会造成砖体积大、重量大，施工困难。小孔小于10mm会导致气流通道过小，阻力过大。小孔间壁厚过小会影响砖本身的强度，容易造成砖开裂或烧塌；小孔边距离砖外壁边处壁厚过薄也会影响砖的强度。

如图4所示，图中箭头表示无多孔挡火墙时炉内气流的分部，箭头的方向示意气流方向，箭头的大小示意气流流速。从图中可以看出，VOC气体跟火焰接触后直接被火焰形成的高速气流带出炉外，炉内停留时间短，造成焚烧不完全。焚烧炉烧嘴1火焰速度一般每秒50-100米左右，对于一个6米长的炉子，VOC在炉内停留时间在0.06-0.12秒之间，无法反应完全。

如图5所示，图中箭头表示无多孔挡火墙时炉内气流的分部，箭头的方向示意气流方向，箭头的大小示意气流流速。从图中可以看出，VOC气体跟火焰接触后被火焰形成的高速气流带着向前流动，遇到多孔挡火墙4后大部分气流反弹回炉内，在炉内与后来的气流相互扰动，增加了VOC气体在炉内的停留时间和VOC气体的温度均匀性，防止离火焰较远的气体得不到有效加热。而少部分VOC气体经过墙上的孔洞，由于阻力作用，速度会降下来，使其在炉内停留时间更长。

如图6所示，图中箭头表示无多孔挡火墙时炉内热辐射的分布，由于没有多孔挡火墙的阻挡，一大部分热辐射通过烟气出口到了炉外，没有有效加热炉内VOC气体。

如图7所示，图中箭头表示有多孔挡火墙时炉内热辐射的分布，由于有多孔挡火墙的阻挡，大部分热辐射都留在了炉内，只有少部分平行于墙上小孔的热辐射能够穿过小孔传到炉外，还有一小部分热辐射到小孔上，但由于角度比较大，不能辐射到炉外，最终被小孔孔壁吸收。这部分热量当VOC气体经过小孔时，从小孔传到VOC，进一步加热VOC并促使其二次反应。

本实用新型不局限于本实施例，任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，其特征在于：包括烧嘴(1)、VOC进气口(2)、炉膛(3)、多孔挡火墙(4)和焚烧后烟气出口(5)，所述的烧嘴(1)安装在炉膛(3)的右侧，所述的VOC进气口(2)安装在炉膛(3)的右上侧，所述的焚烧后烟气出口(5)安装在炉膛(3)的左侧，所述的炉膛(3)内靠近焚烧后烟气出口(5)处设置一道多孔挡火墙(4)。

2.根据权利要求1所述的一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，其特征在于：所述的多孔挡火墙(4)为标准耐火砖砌筑成孔洞均布的墙。

3.根据权利要求1所述的一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，其特征在于：所述的多孔挡火墙(4)为定制大小的本身带有均布小孔的多孔耐火砖砌筑成墙，多孔耐火砖与多孔耐火砖之间不再留孔洞。

4.根据权利要求1所述的一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，其特征在于：所述的多孔挡火墙(4)由标准耐火砖砌筑成孔洞均布的墙时，孔洞的水力直径不大于100mm，孔洞间距不大于400mm。

5.根据权利要求1所述的一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，其特征在于：所述的多孔挡火墙(4)由定制的大小的本身带有均布小孔的耐火砖砌筑成墙时，定制耐火砖本身边长不大于400mm，小孔在砖上均匀布置，小孔直径不小于10mm，小孔与小孔间壁厚度不小于小孔直径的一半，小孔边距离砖外壁边处壁厚不小于小孔直径的一半。

6.根据权利要求1所述的一种带有内置多孔挡火墙的废气焚烧炉，其特征在于：所述的多孔挡火墙(4)的面积与砌筑处的炉膛(3)横截面面积相同。