專利名稱：自身預熱瀝青煙氣焚燒處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對炭素制品生產(chǎn)過程產(chǎn)生的瀝青煙氣進行焚燒處理的裝置。
背景技術：
目前炭素制品廠生產(chǎn)過程中的粘合劑為中溫瀝青和高溫瀝青，在生產(chǎn)過程中所采用的熱工方式不可避免的產(chǎn)生大量的瀝青煙氣，對環(huán)境造成污染，同時也危害職工健康，成型工序產(chǎn)生的瀝青煙氣基本上是在配料、混捏、涼料、瀝青溶化過程中揮發(fā)的質輕烷烴類，呈彌漫性煙霧狀。
焙燒過程中逸出的揮發(fā)份在200℃開始，大多由爐料中的有機物、如焦炭、木柴、油脂、橡膠及塑料等的不完全燃燒產(chǎn)物和瀝青揮發(fā)份中的碳氫化合物熱分解產(chǎn)物所組成，稱為揮發(fā)份，其構造呈鏈球狀，尺寸大約在1μ左右，低溫爐室是靠從高溫爐室流過的尾氣加熱的，從200℃～650℃的溫度區(qū)間產(chǎn)生的瀝青煙氣也隨尾氣進入煙道，這樣大量的熱能和揮發(fā)份隨尾氣進入了煙道被排出，形成了炭素焙燒爐煙囪冒黃煙的現(xiàn)象，為了制服炭素廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的瀝青煙氣，目前國內基本上采取電捕焦油除塵方式。相關專利為CN2112452U《電捕焦油器》。但效果仍不盡人意，同時伴有二次污染的問題，收集的焦油無法處理。在使用中感到隨著使用時間的延長，故障頻率也呈上升趨勢。主要體現(xiàn)在瓷瓶碎裂、電捕器內結疤、電壓不穩(wěn)定對除塵的影響、噴淋系統(tǒng)故障多、排出口的焦油含量也在增多。盡管電捕焦油設備不盡人意，但在國內的炭素企業(yè)中電捕焦油裝置仍占主導地位。
以上瀝青煙氣揮發(fā)份具有較強的粘附性，當自身溫度低于65℃時開始冷凝成液態(tài)，于是就產(chǎn)生焦油沉積、粘附和煙囪冒黃煙共存現(xiàn)象。
瀝青煙氣揮發(fā)份所具有的共同特征是在650℃開始燃燒，據(jù)研究，當焚燒溫度達到790℃，煙氣在焚燒爐內停留0.5秒就可以基本燒干凈，難燃的炭粒，在850℃或更高一些的溫度下也能燒干凈。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種利用自身預熱對瀝青煙氣進行焚燒處理的裝置，以解決現(xiàn)有炭素制品瀝青煙氣處理裝置存在的焦油沉積、粘附，煙囪冒黃煙對環(huán)境造成污染的問題。
本實用新型自下至上依次為瀝青煙氣吸入管、焚燒爐一步燃燒室、煙一焰蓄熱預熱室、旋流焚燒室、煙氣—空氣換熱室、主煙道，在煙—焰蓄熱預熱室內配置有瀝青煙氣換熱管；瀝青煙氣吸入管一路與焚燒爐一步燃燒室相通，另一路與瀝青煙氣換熱管相通；焚燒爐一步燃燒室位于煙一焰蓄熱預熱室的一側；在焚燒爐一步燃燒室外配置有燃燒器及瀝青煙氣注入孔；在旋流焚燒室底部爐體沿切線呈30～60°角度均布設置3～6個旋流燃燒器；燃燒器及旋流燃燒器分別與氣體燃料管相連；瀝青煙氣吸入管上裝有瀝青煙氣引風機；煙氣—空氣換熱室的頂部裝有換熱鼓風機；煙氣—空氣換熱室的換熱室空氣夾層通過熱空氣管與瀝青煙氣吸入管的瀝青煙氣吸入管空氣夾層相連通焚燒式瀝青煙氣凈化，就是將揮發(fā)份引入專用的焚燒爐中，在850～950℃的高溫中把煙氣中的烴類和可燃煙塵燒掉，因為瀝青煙氣基本上是不完全燃燒產(chǎn)物和焦炭揮發(fā)份中的碳氫化合物熱分解產(chǎn)物所組成的氣態(tài)物質，焚燒后分解成等無害氣體。
該表是中溫瀝青在不同溫度下?lián)]發(fā)情況的試驗結果

本實用新型根據(jù)炭素制品生產(chǎn)過程產(chǎn)生的瀝青煙氣物理化學特點，針對性采用不同類型焚燒爐來處理瀝青煙氣，焚燒溫度為850℃～950℃，瀝青煙氣在爐內停留時間0.7秒～1.3秒。
本實用新型的優(yōu)點是1、采用煙燒煙的自我利用方式。煙—焰蓄熱預熱室是利用經(jīng)過一步燃燒室焚燒后的一步高溫煙氣尾氣來加熱從瀝青煙氣吸入管直接進入煙—焰蓄熱預熱室的瀝青煙氣換熱管中的瀝青煙氣的，熱量經(jīng)過交換，瀝青煙氣溫度提高，有利于充分燃燒；排出的尾氣溫度降低，有利于排放。
2、設置了煙氣—空氣換熱室，高溫煙氣溫度降低，有利于較低溫排放。同時利用余熱加熱了換熱室空氣夾層中的空氣。被加熱后的熱空氣用在本系統(tǒng)中做助燃風和預熱瀝青煙氣吸入管的內管中的瀝青煙氣。瀝青煙氣吸入管的內管中的瀝青煙氣被瀝青煙氣吸入管空氣夾層中的熱空氣預熱后，溫度提高，流動順暢，不易粘附在管壁上和瀝青煙氣引風機葉輪上，延長了檢修周期。
3、在爐前用瀝青煙氣引風機把瀝青煙氣從各分支口吸入，然后噴入爐內，作用直接、工藝簡捷，可以省去爐后引風機的負壓損耗和高溫尾氣對引風機性能的選擇。也省去了昂貴的附屬降溫設備。
4、本實用新型利用瀝青煙氣的特性，盡可能使熱量自身循環(huán)，完成煙氣引入—焚燒—預熱—焚燒—熱交換……的自身循環(huán)。但它不是永動機，而且瀝青煙氣的注入也不是質量均勻流量一致的，所以動力和燃料的需要必不可少。
本實用新型結構緊湊，附屬設備少，動力消耗小，自成一體，不受外界生產(chǎn)系統(tǒng)影響，所用瀝青煙氣引風機功率小，可適用于各種瀝青煙氣焚燒處理。它避開了瀝青煙氣焚燒后由于高溫尾氣必須降溫處理到＜250℃，才能被大功率引風機引入煙囪的工藝裝置。本實用新型利于較低溫排放及無污染排放，利于環(huán)保。


圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1中A-A向的剖視圖；圖3是圖1中B-B向的剖視圖；圖4是圖1中C-C向的剖視圖；圖5是圖1中D-D向的剖視圖；圖6是圖1中E-E向的剖視圖；圖7是圖1中F-F向的剖視圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
本實用新型中附圖標記名稱如下焚燒爐一步燃燒室1、煙—焰蓄熱預熱室2、旋流焚燒室3、煙氣—空氣換熱室4、主煙道5、付煙道6、瀝青煙氣引風機7、換熱鼓風機8、燃燒器9、旋流燃燒器10、氣體燃料管11、熱空氣管12、測溫測壓裝置13、瀝青煙氣吸入管14、瀝青煙氣注入孔15、瀝青煙氣換熱管16、瀝青煙氣吸入管空氣夾層17、換熱室空氣夾層18本實用新型自下至上依次為瀝青煙氣吸入管14、焚燒爐一步燃燒室1、煙一焰蓄熱預熱室2、旋流焚燒室3、煙氣—空氣換熱室4、主煙道5，在煙—焰蓄熱預熱室2內配置有瀝青煙氣換熱管16；瀝青煙氣吸入管(14)一路與焚燒爐一步燃燒室(1)相通，另一路與瀝青煙氣換熱管(16)相通；焚燒爐一步燃燒室1位于煙—焰蓄熱預熱室2的一側；在焚燒爐一步燃燒室1外配置有燃燒器9及瀝青煙氣注入孔15；在旋流焚燒室3底部爐體沿切線呈30～60°角度均布設置3～6個旋流燃燒器10；燃燒器9及旋流燃燒器10分別與氣體燃料管11相連。燃燒器9和旋流燃燒器10上設有火焰監(jiān)測器；可調整火焰，如燒咀出現(xiàn)熄滅就會自動點火并報警，并對火焰實行不間斷監(jiān)測，當爐內溫度達到800℃以上時，可自動調節(jié)火焰溫度。在初期點火時，燃燒器9和旋流燃燒器10用于升溫，當溫度達到指定溫度后，燃燒器只起引燃作用，在正常情況下，主要燃料是瀝青煙氣自燃，此時燃燒器耗能非常小。旋流燃燒器10使瀝青煙氣在爐內旋轉攪拌燃燒，延長了瀝青煙氣在爐內的滯留時間，并充分燃燒。瀝青煙氣吸入管14上裝有瀝青煙氣引風機7；煙氣—空氣換熱室4的頂部裝有換熱鼓風機8；煙氣—空氣換熱室4的換熱室空氣夾層18通過熱空氣管12與瀝青煙氣吸入管14的瀝青煙氣吸入管空氣夾層17相連通。在煙—焰蓄熱預熱室2的頂部側端連接有付煙道6。
本實用新型在旋流焚燒室3外裝有測溫測壓裝置13。
本實用新型工作過程為首先一部分瀝青煙氣作燃料，從瀝青煙氣吸入管14經(jīng)瀝青煙氣注入孔15進入焚燒爐一步燃燒室1中充分燃燒，燃燒后的熱煙氣進入煙—焰預熱室2中的瀝青煙氣換熱管16外壁，用于加熱從瀝青煙氣吸入管14直接進入瀝青煙氣換熱管16中的瀝青煙氣。排入瀝青煙氣時是正壓狀態(tài)。經(jīng)過煙—焰預熱室2后的瀝青煙氣的預熱過程已完成，處于臨界預燃狀態(tài)，在進入旋流焚燒室3后，旋流燃燒器10使瀝青煙氣在旋流焚燒室3內旋轉攪拌燃燒，延長了瀝青煙氣在爐內的滯留時間，迅速的充分燃燒。焚燒后的高溫尾氣向上進入煙氣—空氣換熱室4，煙氣—空氣換熱室4為單輻射換熱器，具有煙氣阻力損失小的優(yōu)點，高溫煙氣經(jīng)吸熱后變成較低溫煙氣直接進入主煙道5排放?？諝鈴纳喜勘粨Q熱鼓風機8強制排入換熱室空氣夾層18，經(jīng)過熱交換，有效降低了煙氣尾氣的溫度，也同時利用余熱加熱了換熱室空氣夾層中18的空氣?？諝鈴臒煔狻諝鈸Q熱室4底部經(jīng)熱空氣管12排入瀝青煙氣吸入管空氣夾層17中，被加熱后的熱空氣用在本系統(tǒng)中做助燃風和預熱瀝青煙氣吸入管的內管中的瀝青煙氣，預熱后的瀝青煙氣吸入管14中的瀝青煙氣處于氣態(tài)，溫度提高，流動順暢，不易粘附在管壁上和瀝青煙氣引風機葉輪上，使風機的耐用性提高。
一步燃燒室1的尾氣經(jīng)過煙—焰蓄熱預熱室2后進入付煙道6排出，瀝青煙氣在焚燒爐內的平均流速為3～5NM/s，在經(jīng)過燃燒、燃燼、放熱過程后分解成CO2H2O和N2等無害氣體排入煙囪。
本實用新型控制方案系統(tǒng)獨立、遠程自控、爐前手調加自控。
燃燒系統(tǒng)采用比例閥調節(jié)。各分支配置手動蝶閥調節(jié)定位和電控蝶閥遠程控制?？刂剖译娔X操作，顯示各部數(shù)據(jù)和報警指示。根據(jù)工藝要求不同，瀝青煙氣引風機的布置可安裝在爐前或換熱器后邊。
本實用新型的工藝參數(shù)如下設計煙氣處理量19000NM3/h～25000M3/h燃料消耗42×105Kcal/h揮發(fā)份熱值19×105Kcal/h煙—焰蓄熱預熱室(2)的技術參數(shù)瀝青煙氣側分流管Φ150 L3300 9列61根ω煙-3.5NM/s 阻力損失10～100Pa入口溫度100℃出口溫度220℃高溫焰氣側(管群側)ω焰-9M/s 阻力損失100～150Pa入口溫度850℃出口溫度350℃預熱空氣側阻力損失330～500Pa由于各企業(yè)在地域和資金、企業(yè)規(guī)模、燃料條件等狀況的不同，焚燒爐結構造型及燃料方式也有多種型式可選，可選用固體燃料、液體燃料或氣體燃料。由于受場地空間的限制，可做成立式或臥式安置；焚燒爐形狀可為圓筒形或矩形。在本實用新型附圖所示實施方式中焚燒爐為立式圓筒形。
對于焚燒瀝青煙氣后產(chǎn)生的余熱，可利用各類換熱器來生產(chǎn)蒸汽或熱水、預熱空氣、加熱導熱油用于生產(chǎn)等。
權利要求1.一種自身預熱瀝青煙氣焚燒處理裝置，其特征在于它自下至上依次為瀝青煙氣吸入管(14)、焚燒爐一步燃燒室(1)、煙—焰蓄熱預熱室(2)、旋流焚燒室(3)、煙氣—空氣換熱室(4)、主煙道(5)，在煙—焰蓄熱預熱室(2)內配置有瀝青煙氣換熱管(16)；瀝青煙氣吸入管(14)一路與焚燒爐一步燃燒室(1)相通，另一路與瀝青煙氣換熱管(16)相通；焚燒爐一步燃燒室(1)位于煙—焰蓄熱預熱室(2)的一側；在焚燒爐一步燃燒室(1)外配置有燃燒器(9)及瀝青煙氣注入孔(15)；在旋流焚燒室(3)底部爐體沿切線呈30～60°角度均布設置3～6個旋流燃燒器(10)；燃燒器(9)及旋流燃燒器(10)分別與氣體燃料管(11)相連；瀝青煙氣吸入管(14)上裝有瀝青煙氣引風機(7)；煙氣—空氣換熱室(4)的頂部裝有換熱鼓風機(8)；煙氣-空氣換熱室(4)的換熱室空氣夾層(18)通過熱空氣管(12)與瀝青煙氣吸入管(14)的瀝青煙氣吸入管空氣夾層(17)相連通。
2.根據(jù)權利要求書1所述的自身預熱瀝青煙氣焚燒處理裝置，其特征在于在煙—焰蓄熱預熱室(2)的頂部側端連接有付煙道(6)。
3.根據(jù)權利要求書1或2所述的自身預熱瀝青煙氣焚燒處理裝置，其特征在于焚燒爐為立式圓筒形。
專利摘要本實用新型公開了一種利用自身預熱瀝青煙氣焚燒處理裝置，解決現(xiàn)有炭素制品瀝青煙氣處理裝置存在的對環(huán)境造成污染的問題。在煙－焰蓄熱預熱室內配置有瀝青煙氣換熱管；瀝青煙氣吸入管一路與焚燒爐一步燃燒室相通，另一路與瀝青煙氣換熱管相通；焚燒爐一步燃燒室位于煙－焰蓄熱預熱室的一側；在焚燒爐一步燃燒室外配置有燃燒器及瀝青煙氣注入孔；在旋流焚燒室底部爐體沿切線呈30～60°角度均布設置3～6個旋流燃燒器；燃燒器及旋流燃燒器分別與氣體燃料管相連；瀝青煙氣吸入管上裝有瀝青煙氣引風機；煙氣－空氣換熱室的換熱室空氣夾層通過熱空氣管與瀝青煙氣吸入管的瀝青煙氣吸入管空氣夾層相連通。本實用新型利于較低溫排放及無污染排放。
文檔編號F23K5/20GK2711548SQ200420065888
公開日2005年7月20日 申請日期2004年6月4日 優(yōu)先權日2004年6月4日
發(fā)明者徐向成 申請人:徐向成