[發明專利]一種直燃式廢氣焚燒系統工藝

在審

• 申請號: 202011257779.7
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112283725A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 郭宏新;何松;趙志紅;王建果;劉豐
• 申請（專利權）人: 江蘇中圣高科技產業有限公司
• 主分類號: F23G7/06
• 分類號: F23G7/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 吳爽;夏平

本發明公開一種直燃式廢氣焚燒系統工藝，廢氣首先經可燃氣體在線濃度監測儀進入緩沖罐穩定；可燃氣體濃度在線監測儀監測到廢氣濃度高，且在燃燒器允許的負荷調節比以內時，第二閥門關閉，廢氣經第一閥門直接進入燃燒器；當監測到廢氣濃度低于允許值時，廢氣分兩路進入燃燒系統，一路經第一閥門進入燃燒器，一路經第二閥門直接進入焚燒爐中，同時調節輔助燃料氣量及助燃空氣量，實現廢氣的完全分解；分解后的高溫煙氣經越熱回收系統及煙氣后處理系統處理后得到凈化氣，經凈化氣管道排出；本發明針對廢氣濃度波動大的廢氣，結合不同濃度廢氣的燃燒特性，優化廢氣燃燒組織，安全高效地處理波動工況范圍大的廢氣，實現任何工況廢氣都分解完全，達標排放。

技術領域

本發明屬于廢氣處理技術領域，特別涉及一種直燃式廢氣焚燒系統工藝。

背景技術

在廢氣治理領域，較其他廢氣治理方法而言，焚燒法基于其完善的系統工藝，是目前最為普遍，也是最為徹底的治理技術。熱焚燒法的機理是通過氧化、熱裂解和熱分解方法將廢氣物轉化為CO₂和H₂O排放，主要包括直接燃燒法、蓄熱式熱力氧化法和催化氧化法等。根據廢氣濃度的不同，從經濟性及可靠性考慮，治理方式也相應不同，通常當廢氣中可燃成分濃度10g/m³，采用直燃式焚燒，濃度為3～10g/m³采用催化氧化法，濃度為1～6g/m³采用蓄熱式熱力氧化法。

不管哪種處理方式，都要求廢氣濃度維持基本穩定，才能保證處理過程的安全性和高的凈化率，但在實際運行過程中，由于工藝的特殊性，導致廢氣中可燃物濃度波動非常大，廢氣中可燃成分濃度從0到40％范圍內波動(約0-600g/m³)，有時甚至波動更高，而且在廢氣濃度極低甚至是0的工況或廢氣濃度極高的工況均會頻繁發生，且無法預估，對于該類型工況，由于廢氣濃度高值遠超催化氧化及蓄熱式熱力氧化適合的濃度范圍，在運行過程中會嚴重超溫，導致設備損壞，因此該兩種處理方式無法處理，只能考慮直燃式焚燒法。

采用直燃式焚燒法時，普通廢氣焚燒爐爐膛溫度維持在850-1100℃之間，需在燃燒穩定的同時保證廢氣的完全分解，通常根據廢氣熱值的不同進入焚燒爐的位置也不同，甚至采用的燃燒器型式也不同，根據HG 20706-2013《化工建設項目廢物焚燒處置工程設計規范》，氣體化工廢物維持穩定焚燒的自身熱值需達4200kJ/Nm³以上，當熱值低于4200kJ/Nm³時，宜使用輔助燃料。通常對于熱值極低，含有大量惰性氣體的吹掃氣，通常會將該股廢氣直接通入焚燒爐體，充當冷卻風的功能；其余較高熱值氣則根據熱值不同，進入燃燒器不同位置，實現低氮分級燃燒。常規焚燒爐燃燒器為了保證火焰穩定，不發生脫火回火等安全問題，都要求一定的調節比通常為10:1，且對于低熱值氣維持火焰穩定，會采用特殊燃燒器來維持火焰穩定。

但對于濃度波動如此大的氣源，要同時兼顧濃度高值及低值，對焚燒爐燃燒組織設計提出了巨大挑戰。當在濃度上限時，其熱值高，其在理論空氣當量比附近爐膛溫度會超過設計溫度，需要通過增加配風量來降低爐膛溫度；而當可燃氣濃度低時，特別是濃度為0時，即使有助燃燃料氣的情況下，當廢氣中含有大量如80％-97％氮氣和二氧化碳的廢氣，這種廢氣由于大量惰性氣體的存在，對燃燒的抑制作用，嚴重影響燃燒的穩定性，因此常規燃燒方法很難保證全工況的安全穩定燃燒，廢氣破壞率也無法滿足要求。

發明內容

為解決上述背景內容中提到的技術瓶頸，本發明的第一個目的是提供一種直燃式廢氣焚燒系統；本發明的第二個目的是提供一種直燃式廢氣焚燒系統工藝；本發明針對廢氣濃度波動大的廢氣，從系統整體安全可靠性性考慮，結合不同濃度廢氣的燃燒特性，優化廢氣燃燒組織，安全高效地處理波動工況范圍大的廢氣，實現任何工況廢氣都分解完全，達標排放。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：