[發明專利]一種核廢氣全氧化燃燒處理裝置

在審

• 申請號: 202210100838.2
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114413270A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 王鴻川
• 申請（專利權）人: 北京神科博斯熱能工程技術有限公司
• 主分類號: F23G7/06
• 分類號: F23G7/06;F23G5/16;F23G5/44;F23G5/50;F23D14/02;F23D14/46;F23D14/64
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本申請為涉及核廢氣處理設備領域的一種核廢氣全氧化燃燒處理裝置，其包括一焚燒爐，焚燒爐內設置有用于延長廢氣在焚燒爐內流動時間的前段燃燒室、中段燃燒室、末段燃燒室，前段燃燒室、中段燃燒室、末段燃燒室依次連通；焚燒爐上還設置有與前段燃燒室相互連通的超低氮強旋流高速燒嘴；超低氮強旋流高速燒嘴包括用于同時通入核廢氣和水蒸汽的廢氣管；套設在廢氣管外部用于通入對廢氣管降溫同時輔助超低氮強旋流高速燒嘴助燃的助燃空氣的風管；套設在廢氣管外部用于通入和助燃空氣相互混合的燃料氣的燃料氣管，所述超低氮腔旋流高速燒嘴還包括用于點燃助燃空氣和燃料氣混合物的點火器。本申請實現了對核廢氣無害化焚燒處理。

技術領域

本申請涉及核廢氣燃燒的領域，尤其是涉及一種核廢氣全氧化燃燒處理裝置。

背景技術

在核物理應用領域，主工藝完成后往往產生大量的含有放射性物質的核廢氣，該核廢氣由于成分復雜、可燃并含有一定的放射性物質，目前已成為國內外核應用領域的重要技術難題之一。目前，核廢氣的處理方式主要以燃燒為主，但為保證燃燒核廢氣后的尾氣無害化，須控制燃燒過程的火焰溫度，以及核廢氣在高溫下的停留時間，這是目前工業界急需解決的實際問題之一。當上述燃燒條件無法保證時，燃燒核廢氣后的尾氣不具備直接排放的條件。

目前國內外在工業尾氣焚燒領域，往往采用工業火炬、焚燒爐等傳統燃燒方式，所處理的尾氣也都以有色金屬冶煉、化工廠尾氣等不含放射性物質的尾氣為主，缺乏對包含一定的放射性物質的核廢氣的定制化燃燒器設計。同時，上述傳統的廢氣焚燒方式，均為粗放式燃燒，無法實現對火焰溫度、廢氣停留時間的精確把控，無法適應核廢氣的焚燒要求。

針對上述中的相關技術，發明人認為傳統的工業尾氣處理設備無法達到對核廢氣處理的要求。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種核廢氣全氧化燃燒處理裝置，其優點是實現對核廢氣無害化焚燒處理。

本申請提供的一種核廢氣全氧化燃燒處理裝置采用如下的技術方案：

一種核廢氣全氧化燃燒處理裝置，包括一焚燒爐，所述焚燒爐內設置有用于延長廢氣在焚燒爐內流動時間的前段燃燒室、中段燃燒室、末段燃燒室，前段燃燒室、中段燃燒室、末段燃燒室依次連通；焚燒爐上還設置有與前段燃燒室相互連通并將焚燒爐內部溫度控制在1100℃-1200℃的超低氮強旋流高速燒嘴；

所述超低氮強旋流高速燒嘴包括用于同時通入核廢氣和水蒸汽的廢氣管；套設在廢氣管外部用于通入對廢氣管降溫同時輔助超低氮強旋流高速燒嘴助燃的助燃空氣的風管；套設在廢氣管外部用于通入和助燃空氣相互混合的燃料氣的燃料氣管，所述超低氮腔旋流高速燒嘴還包括用于點燃助燃空氣和燃料氣混合物的點火器。

通過采用上述技術方案，對核廢氣進行處理時，首先通入助燃空氣和燃料氣，然后通過點火器將助燃空氣和燃料氣的混合氣體點燃使燒嘴工作，接著通入核廢氣和水蒸汽的混合物，由于核廢氣中具有可燃物質，一方面能夠提高超低氮強旋流高速燒嘴的燃燒效率，另一方面也將核廢氣進行燃燒處理，將燃燒溫度控制在1100℃-1200℃，一方面能夠有助于核廢氣中放射性物質的氧化處理，另一方面也能夠減少氮氧化物的生成，使得對核廢氣的處理過程中更加環保；為了保障超低氮強旋流高速燒嘴對溫度的控制，在廢氣管中同時通入核廢氣和水蒸汽，使得核廢氣燃燒過程中，水蒸汽能夠對燃燒起到抑制作用，從而降低了整體火焰的溫度；而且助燃空氣對火焰的燃燒起到了良好的助燃作用，保障了超低氮強旋流高速燒嘴的正常工作，另一方面助燃空氣的高速流動，也能夠將廢氣管的溫度向出焰方向攜帶，從而抑制了核廢氣溫度的升高，進一步減少了氮氧化物的生成。而且通過多個燃燒室的設置延長了核廢氣的燃燒時間，保障了核廢氣的充分氧化。

優選的，所述前段燃燒室還包括相互連通的一級火焰燃燒室和用于同時通入核廢氣和助燃空氣的二級混合燃燒室；所述超低氮強旋流高速燒嘴與一級火焰燃燒室相互連通。