张武装
宿迁联盛科技股份有限公司 223800
摘要:对于多室蓄热式有机废气焚烧炉的研究发明主要目的在于解决城市周边许多小企业再生产过程中造成周围环境的污染等问题。对已存在的多室蓄热式有机废气焚烧炉进行了进一步的改进,改进出了一个效用特别光的应用示范装置。通过VOC处理效果和燃料释放消耗量等方面来看,新发明的新型蓄热式有机废气焚烧物的处理效率可以达到95%以上,在能源的节约上,节约了至少一半以上。
关键词:多室蓄热式有机废气焚烧炉;VOC处理;大气污染控制;有机废物;改进
引言
随着时代的不断发展,机械制造表面工艺也在不断的发展,挥发性有机化合物(Volatile organic compounds简称为VOC)在工业中的运用也越来越广泛,在生活中随处可见,尤其在一些小型的企业生产中。挥发性有机化合物大多数都是具有毒性,特别刺激性的;当有阳光照射在有机化合物上面时,会发上化学反应形成光化学烟雾,这种烟雾不仅会危害人的健康,,更加会影响植物的生长,破坏臭氧层。人类在于环境方面的建设越来越重视,在巩固生产的同时更加强调环境的绿色建设,对控制大气污染的需求也越来高。想要比较节约的处理废气已经成为必要解决的问题。
蓄热式废气焚烧炉(Waste incinerator)一词最早出现的地方是在美国加利福尼亚州,在那里的当地有一个钢铁厂,对热回收效率的大幅度提高,被广泛运用于工业VOC废气的处理上。经过时代不断的发展,蓄热式废气焚烧炉经历了两室到三室,在废气的去除效率、适用范围及其低成本的运算方面,必然将会成为VOC废气处理的主要设备。
1、改进焚烧炉
在大量研究了国外的相关文献上,我国将自身的特点融入进去,对蓄热式废气焚烧炉进行了改良,通过自主的研发出了一款适合本国需求的废气焚化炉,改进后的焚化炉的工作流程如下图1所示;
表1 工作流程
在气体体积的排放量方面,改进后的蓄热式废气焚烧炉是正常的焚烧炉流量的1.4倍;从结构生分析改进后的蓄热式废气焚烧炉设计的方案主要采用了6个蓄热室,在保持进气的同时增大了排气通道的面积,能让更多的气体有效的排出。与此同时,改进后的气体不但可以使进气和排气的流动压力损失得到平衡,更是增强了焚化炉的处理能力,加大了设备的使用效率。
2、多室蓄热式焚烧炉设计
在有机废气焚烧炉设计的最大处理含VOC废气能力范围非常广泛,管道系统如图2所示。
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图2 管道系统
其中V1用于控制进入焚化炉的有机废气流量;阀门V2控制直接排放的有机废气流量;阀门V3用于控制有机废气掺混空气的流量;阀门V4用于控制吹扫烟气流量;阀门V5用于控制焚烧炉压力和烟气流量。
焚烧炉在布局上分为了6个蓄热室,其中它的两个蓄热室用于进气,三个蓄热室用于排气,一个蓄热室用于清扫。通过这样的布置下能够使整体的排布结构更加紧凑,又能够满足进气、排气和吹扫的作用。在蓄热式废气焚烧炉的蓄热室内填充了瓷蜂窝蓄热体,在蓄热室内流通的面积为0.243m2;在燃烧室内衬200mm绝热保温材料,在设计室外温度低于70摄氏度。在安全方面安装有2个防爆泄压阀和6个检修门;就修门的作用是为了充填蓄热体。
在机械启动方面,燃烧器主要选用的是美国MAXON公司出的OVENPAK燃烧器,自带风机和比例调节阀。在焚烧炉的最大加热能力需求,采用4个液化气罐并联安装供气方案。允许焚烧炉启动之后正常运行,可以关闭2个液化气罐。在液化气实际消耗量的测量中,需要燃气供应系统设置玻璃转子流量计旁路,并对其进行计量。
在换向阀的设计上,首先要保证焚烧装置性能的要求,要让换向阀的泄漏量最好是能够控制在3%以下为最好。但是存在的最主要问题在于怎样解决高温条件下旋转灵活和密封的矛盾。六位九通换向阀就是非常好的解决方式,它将6个蓄热室的进气、排气和吹扫换向集中在一体,并采用了旋塞阀结构,很好的保证了密封性,又满足阀体与阀芯之间的活灵活现的需求。阀门由气动执行器驱动,每30s转动一次;每次旋转60°,即实现一个蓄热室的换向。
3、蓄热式有机废气焚烧炉在国内的应用
在国内的研究之中,对于废气焚烧炉的研究一直在进行中,在其中存在的问题还有待处理,我国有机废气焚烧炉的发展已经从发展初期到发展阶段迈一大步。在焚烧炉的设计上,不仅研究了大型的焚烧炉还对小型焚烧炉也同样进行了深入的研究,并在此基础之上,对蓄热床蓄热小球的直径进行了探究,同时还对燃烧室的温度与破坏去除率之间的关系进行了分析。目前国内汽车行业充分与蓄热式焚烧炉进行合作研究,使汽车尾气能够得到很好地净化作用,在研究发展上取得了很好地成果,再进一步推广此类应用,但是需要大量的宣传,使焚烧炉能够拓展进别行业,与其他设备相结合,发挥出本身最大的作用。在处理发挥性有机化合物废气中得到了广泛的应用,但是存在着许多复杂挥发性的有机化合物,需要不断的提升焚化炉技术,打破现阶段的局限性,让蓄热式废气焚烧炉技术持续进步发展。
4、结语
当今世界对于废气的处理最优效果的方式为蓄热式有机废气焚烧技术,在废气处理上,能够处理得比较干净彻底,但是存在的不足也很明显,在复杂废气的处理上不能够焚烧得彻底,因此还需要进一步的发展。并且,目前我国在这一方面还属于是发展阶段,需要不断地创新研究,在蓄热式焚烧炉的研究上,可以往不同的方向拓展,促使它的运用范围更加广泛,制定出一个大的方针,跟随着时代的进步而进步,时代在发展,技术也在不断的革新。
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