一种可脱硝的蓄热式焚烧装置的制作方法

本实用新型涉及有机废气焚烧设备技术领域，具体涉及一种可脱硝的蓄热式焚烧装置。

背景技术：

有机溶剂作为重要的生产原料，被广泛的应用于涂装，印刷，包装，电子，制药等行业，其使用量随着工业的不断发展也在迅速提高。而有机溶剂在使用过程中会不断挥发出来，形成有机废气排放至大气中，并最终形成光化学烟雾。有机废气中的绝大多数物质是危害人体健康，中毒症状多表现为呼吸道疾病，在高浓度有机废气作用下可导致急性中毒甚至死亡。

目前最彻底的处理方法是焚烧法，其中蓄热式焚烧装置又以其高去除效率和低运行成本成为首选的有机废气处理方法，其利用高温氧化的原理，将有机废气中的挥发性有机化合物(VOCs)在760℃以上的高温下燃烧分解成CO2和H2O，再排放至大气中，并将尾气携带的热量通过蓄热材回收下来，用于下一个阶段的预热，从而降低系统的燃料用料。

然而有些行业有机废气中有含氮有机化合物成分，这些化合物在高温分解过程中会产生氮氧化物(NOx)，不经治理排放至大气中会参与形成光化学烟雾和酸雨，直接危害人体健康。目前的RTO都不能有效地去除NOx。

专利公开申请号200310124517.3公开了一种利用蓄热式热回收方式的选择性催化剂及无催化剂还原装置。但该装置无法实时根据废气中的NOx浓度来调节还原剂的用量，因此容易导致还原剂用量不足，NOx去除效率偏低，或者导致还原剂用量过大而产生如氨逃逸等二次污染。此外，该装置未考虑还原剂在燃烧室内的滞留时间，及还原剂与废气的充分混合，因此实际NOx的去除效率偏低。为此，我们提出一种可脱硝的蓄热式焚烧装置。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可脱硝的蓄热式焚烧装置，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，在高温分解有机废气的同时，能高效去除废气中的NOx成分，使得有机废气净化更彻底。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种可脱硝的蓄热式焚烧装置，包括燃烧室、多个蓄热室、多个气仓、多个进气支管、气体进口提升阀、进气管道、多个排气支管、气体排出口提升阀、排气管道、在线NOx浓度监测仪、还原剂存储装置、还原剂喷射机构和计量泵，其特征在于：多个所述蓄热室的上端与燃烧室相连通，多个所述气仓的上端分别与各蓄热室的下端相连通，多个所述进气支管分别安装于各气仓的下端，且多个所述进气支管通过进气管道相连接，所述进气支管上安装有气体进口提升阀，多个排气支管分别安装在各气仓的下端，且多个排气支管通过排气管道相连接，所述排气支管上安装有气体排出口提升阀，所述在线NOx浓度监测仪安装在进气管道上，所述还原剂存储装置和还原剂喷射机构通过计量泵和传输管道连接，且还原剂喷射机构的输出端与燃烧室相连接。

优选的，所述燃烧室的内腔中部竖直方向上安装有扰流板，使气体在流经燃烧室时与喷入的还原剂充分混合接触。

优选的，所述排气管道上安装有NOx浓度监测仪，通过监测NOx的最低排放浓度来调节还原剂的喷射量，确保在NOx的最高去除效率下，还原剂的用量最低，从而避免了氨逃逸所造成的二次污染。

优选的，所述还原剂喷射机构的输出端连接有多个喷射支管，且多个喷射支管的另一端延伸入燃烧室的内腔并分别位于各蓄热室的正上方，所述喷射支管上安装有喷射阀门，确保还原剂在废气流动方向上保持较长的滞留时间。

优选的，所述喷射阀门的打开时间与其对应的蓄热室下方的进气阀门的打开时间一致，且喷射阀门与进气阀门保持相同的切换周期，配合还原剂喷射机构延长还原剂的滞留时间。

优选的，所述进气管道上安装有主风机，快速的将含氮有机废气经主风机收集送入燃烧室中。

优选的，所述还原剂喷射机构上设置有压缩空气流入口，通入的压缩空气将还原剂雾化并吹入燃烧室，可保持还原剂与废气的充分接触。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供了一种可脱硝的蓄热式焚烧装置。具备以下有益效果：

1、通过燃烧室、多个蓄热室、多个气仓、多个气体排出口提升阀、排气管道、在线NOx浓度监测仪、还原剂喷射机构和计量泵的组合结构，能有效净化燃烧室内的有机废气，通过监测NOx的最低排放浓度使用计量泵来调节还原剂的喷射量，确保在NOx的最高去除效率下，还原剂的用量最低，从而避免了氨逃逸所造成的二次污染。

2、通过燃烧室、多个蓄热室、多个气仓、多个气体进口提升阀、进气管道和主风机的组合结构，在气体进口提升阀打开的同时，喷射阀门同步开启，喷射阀门的打开时间和其对应的蓄热室下方的进气阀门的打开时间一致，并与进气阀门保持相同的切换周期，从而可确保还原剂在废气流动方向上保持较长的滞留时间，在有效净化有机废气的同时，高效去除废气中的NOx。

3、通过还原剂喷射机构上设置的压缩空气流入口，可通入压缩空气将还原剂雾化，实现均匀喷洒，保证气体在流经燃烧室时与喷入的还原剂充分混合接触，提高脱硝的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种实施方案流程示意图。

图中：燃烧室1、第一蓄热室2a、第二蓄热室2b、第一气仓3a、第二气仓3b、第一进气阀门4a、第二进气阀门4b、第一排气阀门5a、第二排气阀门5b、主风机6、扰流板7、还原剂存储装置8、计量泵9、还原剂喷射机构10、第一喷射阀门11a、第二喷射阀门11b、NOx在线监测仪12、第一还原剂喷嘴13a、第二还原剂喷嘴13b、进气管道14、排气管道15。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照附图，一种可脱硝的蓄热式焚烧装置，该装置可升温至850℃以上，包括燃烧室1、多个蓄热室2a和2b、多个气仓3a和3b、多个气体进口提升阀4a和4b、进气管道14、多个气体排出口提升阀5a和5b、排气管道15、在线NOx浓度监测仪12、还原剂存储装置8、还原剂喷射机构10和计量泵9；

所述燃烧室1，其内腔中设有燃烧器；多个蓄热室2a和2b，其上端与燃烧室1连通；多个气仓3a和3b，其上端与蓄热室2a和2b的下端连通；多个进气阀门4a和4b，其一端通过进气支管与气仓连接，另一端与进气管道14连接；多个排气阀门5a和5b，其一端通过排气支管与气仓连接，另一端与排气管道15连接。

在燃烧室1的两侧设有还原剂喷嘴13a和13b,该喷嘴13a和13b与还原剂喷射机构10通过喷射支管连接，在该喷射支管上安装有喷射阀门11a和11b，上述还原剂喷射机构10通过传输管道与还原剂存储装置8连接，在传输管道上安装有计量泵9，上述计量泵9根据NOx在线监测仪12监测的NOx浓度调节还原剂的输送量。

所述燃烧室1的内腔中部竖直方向上安装有扰流板7，使气体在流经燃烧室1时与喷入的还原剂充分混合接触；所述排气管道15上安装有NOx浓度监测仪12，通过监测NOx的最低排放浓度来调节还原剂的喷射量，确保在NOx的最高去除效率下，还原剂的用量最低，从而避免了氨逃逸所造成的二次污染；所述还原剂喷射机构10的输出端连接有多个喷射支管，且多个喷射支管的另一端延伸入燃烧室1的内腔并分别位于各蓄热室2a和2b的正上方，所述喷射支管上安装有喷射阀门11a和11b，确保还原剂在废气流动方向上保持较长的滞留时间；所述喷射阀门11a和11b的打开时间与其对应的进气阀门4a和4b的打开时间一致，且喷射阀门11a和11b与进气阀门4a和4b保持相同的切换周期，配合还原剂喷射机构10延长还原剂的滞留时间；所述进气管道14上安装有主风机6，快速的将含氮有机废气经主风机6收集送入燃烧室1中；所述还原剂喷射机构10上设置有压缩空气流入口，通入的压缩空气将还原剂雾化并吹入燃烧室1，可保持还原剂与废气的充分接触。

如图1所示，一种可脱硝的蓄热式焚烧装置工作原理如下：

首先是第一阶段，含氮有机废气经主风机6收集流入进气管道14，第一进气阀门4a和第二排气阀门5b打开，第二进气阀门4b和第一排气阀门5a关闭，使废气通过第一气仓3a及第一蓄热室2a后流入燃烧室1，此时第一喷射阀门11a打开，第二喷射阀门11b关闭，还原剂经喷射机构10从位于第一蓄热室2a正上方的第一还原剂喷嘴13a喷射进入燃烧室1，废气与还原剂在扰流板7的作用下充分混合，在燃烧室1内以850-1200度燃烧净化，上述净化后的高温气体通过第二蓄热室2b和第二气仓3b后流入排气管道15，排向外部。

随后是第二阶段，第二进气阀门4b和第一排气阀门5a打开，第一进气阀门4a和第二排气阀门5b关闭，使废气通过第二气仓3b及第二蓄热室2b后流入燃烧室1，此时第二喷射阀门11b打开，第一喷射阀门11a关闭，还原剂经喷射机构10从位于第二蓄热室2b正上方的第二还原剂喷嘴13b喷射进入燃烧室1，废气与还原剂在扰流板7的作用下充分混合，在燃烧室1内以850-1200度燃烧净化，上述净化后的高温气体通过第一蓄热室2a和第一气仓3a后流入排气管道15，排向外部。

上述第一阶段和第二阶段合并在一起构成一个周期，并循环交替进行。在全部过程中，安装在排气管道15上的NOx在线监测仪对净化后的气体中的NOx浓度进行实时监测。还原剂的喷射量逐渐增大至NOx浓度不再降低时维持该喷射量，此时为还原剂的最低喷射量。当NOx浓度升高时，相应再通过计量泵9增大还原剂喷射量至NOx浓度不再降低；当NOx浓度降低时，相应通过计量泵9减少还原剂喷射量至NOx浓度刚刚出现升高。

本实用新型的还原剂喷射机构10上设置有压缩空气流入口，通入的压缩空气将还原剂雾化并吹入燃烧室1，可保持还原剂与废气的充分接触。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。