新型处理废气废液的低NOx焚烧炉系统

591 编辑：中冶有色技术网来源：北京高能时代环境技术股份有限公司

2023-12-20 11:16:54

权利要求书： 1.一种新型处理废气废液的低NOX焚烧炉系统，其特征在于，包括：炉体和与所述炉体连接的燃烧机；

所述炉体包括立式一燃室、卧式二燃室和下灰室，所述下灰室一端连接所述立式一燃室、另一端连接卧式二燃室；

所述立式一燃室上下两端分别设有一段进风支管和二段进风支管，所述一段进风支管在立式一燃室形成向下的螺旋风，所述二段进风支管在立式一燃室内形成向上的螺旋风所述卧式二燃室进料端设有三段进风支管。

2.根据权利要求1所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：所述立式一燃室为欠氧燃室，所述卧式二燃室为富氧燃室。

3.根据权利要求1或2所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：还包括第一助燃风机；

所述第一助燃风机的出风口管路连接一段进风总管和二段进风总管，且所述一段进风总管和所述二段进风总管分别连接一段进风支管和二段进风支管。

4.根据权利要求3所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：多个所述一段进风支管由立式一燃室顶部沿烟气顺流方向进入，与立式一燃室轴线成顺时针方向均匀排布。

5.根据权利要求3所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：多个所述二段进风支管由立式一燃室下端沿烟气逆流方向进入，且与立式一燃室轴线成逆时针方向均匀排布。

6.根据权利要求3所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：所述燃烧机连接废气和/或废液管道，所述废气和/或废液管道上连接有流量变送器，所述流量变送器通过PID控制器连接第一助燃风机。

7.根据权利要求1或2所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：还包括：第二助燃风机；

所述第二助燃风机的出风口管路连接三段进风总管，所述三段进风总管连接三段进风支管。

8.根据权利要求7所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：多个所述三段进风支管出气方向与烟气顺流方向一致。

9.根据权利要求7所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：所述卧式二燃室的检测出气口处安装有氧气分析仪，所述氧气分析仪通过PID控制器连接第二助燃风机。

10.根据权利要求1所述的低NOX焚烧炉系统，其特征在于：所述下灰室拐角采用圆角，且所述下灰室设有下灰口。

说明书：一种新型处理废气废液的低NOX焚烧炉系统技术领域[0001] 本实用新型涉及直燃式焚烧炉技术领域，尤其涉及到一种新型处理废气废液的低NOX焚烧炉系统。

背景技术[0002] 直燃式焚烧炉系统是常用于工业废水(焦油、含有机物废水、含油废水等)、工业废气(工艺尾气、OCS废气等)无害化处理方面的一种焚烧处理设备。

[0003] 直燃式焚烧炉系统的燃烧工艺一般采用3T+E控制法，就是控制废物的焚烧温度、停留时间、混合强度以及过剩空气，确保无机物在炉本体燃烧室内充分氧化燃烧，从而保证

燃烧满足焚烧污染控制标准GB18484，使燃烧效率≥99.9％，焚毁去除率达到99.99％以上。

[0004] 为了给直燃式焚烧炉系统加入助燃空气，目前有一些焚烧炉采用立式一燃室顶部窑头直接加入助燃空气，但是大量空气从火焰处喷入，导致空气在火焰外焰温度区域(T＞

1500℃)上反复燃烧，使燃烧产生大量的热力型NOX。

实用新型内容

[0005] 有鉴于此，本实用新型的主要目的在于通过优化焚烧炉助燃空气进风系统，使立式一燃室内形成螺旋风，使空气与燃烧物充分混合的同时降低燃烧器火焰峰值温度，进而

减少NOX生成。

[0006] 为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：[0007] 一种新型处理废气废液的低NOX焚烧炉系统，包括：炉体和与所述炉体连接的燃烧机；

[0008] 所述炉体包括立式一燃室、卧式二燃室和下灰室，所述下灰室一端连接所述立式一燃室、另一端连接卧式二燃室；

[0009] 所述立式一燃室上下两端分别设有一段进风支管和二段进风支管，所述一段进风支管在立式一燃室形成向下的螺旋风，所述二段进风支管在立式一燃室内形成向上的螺旋

风

[0010] 所述卧式二燃室进料端设有三段进风支管。[0011] 作为本实用新型的进一步改进，所述立式一燃室为欠氧燃室，所述卧式二燃室为富氧燃室。

[0012] 作为本实用新型的进一步改进，还包括第一助燃风机；[0013] 所述第一助燃风机的出风口管路连接一段进风总管和二段进风总管，且所述一段进风总管和所述二段进风总管分别连接一段进风支管和二段进风支管。

[0014] 作为本实用新型的进一步改进，多个所述一段进风支管由立式一燃室顶部沿烟气顺流方向进入，与立式一燃室轴线成顺时针方向均匀排布。

[0015] 作为本实用新型的进一步改进，多个所述二段进风支管由立式一燃室下端沿烟气逆流方向进入，且与立式一燃室轴线成逆时针方向均匀排布。

[0016] 作为本实用新型的进一步改进，所述燃烧机连接废气和/或废液管道，所述废气和/或废液管道上连接有流量变送器，所述流量变送器通过PID控制器连接第一助燃风机。

[0017] 作为本实用新型的进一步改进，还包括：第二助燃风机；[0018] 所述第二助燃风机的出风口管路连接三段进风总管，所述三段进风总管连接三段进风支管。

[0019] 作为本实用新型的进一步改进，多个所述三段进风支管出气方向与烟气顺流方向一致。

[0020] 作为本实用新型的进一步改进，所述卧式二燃室的检测出气口处安装有氧气分析仪，所述氧气分析仪通过PID控制器连接第二助燃风机。

[0021] 作为本实用新型的进一步改进，所述下灰室拐角采用圆角，且所述下灰室设有下灰口。

[0022] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：[0023] 本实用新型优化了焚烧炉助燃空气进风系统，通过在立式一燃室上下两端分别设置一段进风支管和二段进风支管，相对地向立式一燃室通入空气，在助燃空气作用下，形成

螺旋烟气，有效加强了立式一燃室中的湍流强度，保证焚烧炉的焚烧效率；同时，持续输入

的空气可以降低燃烧器火焰峰值温度，避免火焰峰值温度过高使通入的助燃空气中的N2过

度燃烧生成NOX。

[0024] 本实用新型通过流量变送器检测通过燃烧机内的废气或废液流量，计算废气或废液燃烧所需的氧气，再通过PID控制器控制第一助燃风机的风力，使立式一燃室处于欠氧燃

室，避免废气、雾化废液中的有机物中的N元素燃烧，产生燃烧型NOX。

[0025] 本实用新型通过氧气分析仪检测卧式二燃室出气口的氧气含量，并通过PID控制器控制第二助燃风机的风力，使卧式二燃室处于富氧燃室，使在立式一燃室没有完全燃烧

的C、CO、H2和CnHm在卧式二燃室进一步完全燃烧。

附图说明[0026] 图1为本实用新型一种实施例公开的新型处理废气废液的低NOX焚烧炉系统结构示意图；

[0027] 图2为本实用新型一种实施例公开的一段进风支管与立式一燃室顺时针旋转连接结构示意图；

[0028] 图3为本实用新型一种实施例公开的二段进风支管与立式一燃室连接剖面结构示意图；

[0029] 图4为本实用新型一种实施例公开的二段进风支管与立式一燃室逆时针旋转连接结构示意图；

[0030] 图5为本实用新型一种实施例公开的焚烧炉系统工作简图。[0031] 附图标记说明：[0032] 1、燃烧机；2、一段进风总管；3、一段进风支管；4、立式一燃室；5、二段进风支管；6、二段进风总管；7、下灰室；8、第一助燃风机；9、下灰口；10、三段进风总管；11、三段进风支

管；12、卧式二燃室；13、检测出气口；14、第二助燃风机。

具体实施方式[0033] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0034] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为

基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示

或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解

为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示

或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等

的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另

有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0035] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地

连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，

可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上

述术语在本实用新型中的具体含义。

[0036] 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：[0037] 如图1所示，本实用新型提供的一种新型处理废气废液的低NOX焚烧炉系统，包括：燃烧机1和炉体；

[0038] 炉体包括立式一燃室4、卧式二燃室12和下灰室7，下灰室7呈L型，下灰室7的L处拐角采用圆角，减少了下灰室7的压损；下灰室7上端通过外部连接卡扣连接立式一燃室4，右

端通过外部连接卡扣连接卧式二燃室12，使立式一燃室4、下灰室7、卧式二燃室12连接为一

整体，这一整体的进出口分别为立式一燃室4的上端口和卧式二燃室12的右端口，进一步，

在立式一燃室4的上端口(即顶端)安装燃烧机1，通入废气废液进行燃烧，卧式二燃室12的

右端口连接排气管道，将燃烧后的气体排出。

[0039] 燃烧机1设有接入口，接入废气和废液管道，废气和废液管道上均连接流量变送器，流量变送器通过PID控制器桥接第一助燃风机8的变频器，PID控制器判断检测情况，控

制第一助燃风机8的风力。

[0040] 立式一燃室4上下两端分别设有一段进风支管3和二段进风支管5。[0041] 其中，一段进风支管3有多个，优选6个，上端均连接一段进风总管2，一段进风总管2呈圆环状，位于立式一燃室4上方；6个一段进风支管3均匀分布在一段进风总管2的圆周

上，下端均向内侧弯曲连接立式一燃室4，且均与立式一燃室4的轴线成顺时针旋转，如图2

所示；二段进风支管5有多个，优选16个，下端均连接二段进风总管6，二段进风总管6呈圆环

状，位于立式一燃室4下端外侧；16个二段进风支管5均匀分布在二段进风总管6的圆周上，

上端均向内侧弯曲连接立式一燃室4，如图4所示，且均与立式一燃室4的轴线成逆时针旋

转，如图3所示。

[0042] 第一助燃风机8的出风口管路连接一段进风总管2和二段进风总管6，为一段进风总管2和二段进风总管6提供空气，在焚烧炉工作过程中，第一助燃风机8在立式一燃室4的

上下两端分别通入顺时针方向和逆时针方向的空气，使空气在立式一燃室4中形成涡旋，涡

旋的空气延长了烟气在立式一燃室4的停留时间，使烟气充分燃烧，同时低温空气的不断通

入也使得燃烧机1的火焰处温度不会过高，由于助燃空气中的N2在过高的温度下(T＞1500

℃)会发生反复燃烧氧化，形成NOX，因此控制火焰温度可以避免废气、雾化废液中N元素的

反复燃烧，避免燃烧型NOX的产生。

[0043] 进一步的，卧式二燃室12左端设有三段进风支管11，三段进风支管11有多个，优选16个，均匀分布在三段进风总管10的圆周上；三段进风总管10呈圆环状，位于卧式二燃室12

左端外侧；16个三段进风支管11均一端连接三段进风总管10，另一端连接卧式二燃室12，三

段进风支管11的出气方向均沿烟气顺流方向；三段进风总管10连接第二助燃风机14，为三

段进风总管10提供空气。

[0044] 并且，卧式二燃室12设有检测出气口13，检测出气口13处安装有氧气分析仪，氧气分析仪通过PID控制器连接第二助燃风机14。

[0045] 在焚烧炉工作过程中，在立式一燃室4燃烧后的空气经下灰室7进入卧式二燃室12，在卧式二燃室12中进一步氧化，因此卧式二燃室12需要保证富氧环境，氧气分析仪检测

卧式二燃室12的氧气浓度，氧气分析仪通过PID控制器桥接第二助燃风机14，如果PID判断

氧气含量低于预设值，则控制第二助燃风机14的变频器调高风力。

[0046] 本实用新型焚烧炉系统工作过程如下：[0047] 焚烧炉系统工作简图，如图5所示，具体过程包括：开启燃烧机1、第一助燃风机8、第二助燃风机14，将废弃废液通入燃烧机1进行废气废液处理；

[0048] 废气废液运输管路上的流量变送器，监测废气废液流量并将流量信息发送PID控制器，PID控制器根据流量情况控制第一助燃风机8的变频器，进而控制第一助燃风机8的转

速，使立式一燃室4内的空气含量低于化学当量，使其处于缺氧状态；

[0049] 燃烧产生的灰尘落入下灰室7，燃烧产生的气体先进入立式一燃室4，在立式一燃室4内继续燃烧后进入卧式二燃室12。

[0050] 卧式二燃室12的检测出气口13处安装氧气分析仪，氧气分析仪检测卧式二燃室12的氧气浓度，根据设置的氧气含量最低标准为5％，若检测到氧气含量低于5％，则发送PID

控制器，PID控制器控制第二助燃风机14的变频器增大风力，进而加大空气的通入，使废气

在卧式二燃室12内充分燃烧；控制二燃室燃烧空气系数高于化学当量，使其处于富氧状态。

[0051] 下灰室7堆积较多灰尘时，打开下灰口9排出灰尘。[0052] 燃烧后的废气进入排气管道，排出焚烧炉。[0053] 本实用新型的优点：[0054] 本实用新型优化了焚烧炉助燃空气进风系统，通过在立式一燃室上下两端分别设置一段进风支管和二段进风支管，相对地向立式一燃室通入空气，在助燃空气作用下，形成

螺旋烟气，有效加强了立式一燃室中的湍流强度，保证焚烧炉的焚烧效率；同时，持续输入

的空气可以降低燃烧器火焰峰值温度，避免火焰峰值温度过高使通入的助燃空气中的N2过

度燃烧生成NOX。

[0055] 本实用新型通过流量变送器检测通过燃烧机内的废气或废液流量，计算废气或废液燃烧所需的氧气，再通过PID控制器控制第一助燃风机的风力，使立式一燃室处于欠氧燃

室，避免废气、雾化废液中的有机物中的N元素燃烧，产生燃烧型NOX。

[0056] 本实用新型通过氧气分析仪检测卧式二燃室出气口的氧气含量，并通过PID控制器控制第二助燃风机的风力，使卧式二燃室处于富氧燃室，使在立式一燃室没有完全燃烧

的C、CO、H2和CnHm在卧式二燃室进一步完全燃烧。

[0057] 以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作

的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。