烟气紧急排放装置及其排放方法

权利要求书： 1.一种烟气紧急排放装置，其特征在于，包括紧急排放通道，所述紧急排放通道的一端与焚烧炉的空气通道连接并连通，所述紧急排放通道的另一端与紧急排放烟囱连接并连通，所述紧急排放通道上设有用于控制所述紧急排放通道是否导通的烟气切断阀。

2.根据权利要求1所述的烟气紧急排放装置，其特征在于，所述紧急排放烟囱处设有应急风机。

3.根据权利要求2所述的烟气紧急排放装置，其特征在于，所述紧急排放烟囱内设有引射器。

4.根据权利要求3所述的烟气紧急排放装置，其特征在于，所述引射器包括引射器本体，所述引射器本体为两端开口的管状体，一端为被引射流体进口，另一端为混合增压后流体出口，所述引射器本体上设有引射流体进口，所述应急风机安装在所述引射流体进口处，所述引射流体进口与所述引射器本体的内部管腔导通。

5.根据权利要求4所述的烟气紧急排放装置，其特征在于，所述引射器本体的管径从两端向中间减小。

6.根据权利要求1?5任一所述的烟气紧急排放装置，其特征在于，所述空气通道上设有助燃风机，所述助燃风机位于所述空气通道的进气口上。

7.根据权利要求6所述的烟气紧急排放装置，其特征在于，所述空气通道上还设有助燃风调节阀。

8.一种烟气紧急排放方法，其特征在于，包括正常工况和紧急工况；

当处于正常工况时，烟气切断阀关闭，焚烧炉中废气、废液在助燃风的助燃下正常焚烧，产生的高温烟气在急冷器处通过循环酸液接触，急冷到60～80℃后，进入后处理系统；

当处于紧急工况时，急冷循环泵停泵，切断焚烧炉的废气、废液和燃料进料，熄火，不再进行燃烧反应，同时打开烟气切断阀，关闭助燃风调节阀，启动应急风机，将焚烧炉中残留的高温烟气通过紧急排放烟囱排入大气。

9.根据权利要求8所述的烟气紧急排放方法，其特征在于，当处于紧急工况时，急冷循环泵停泵，高位水罐中的水自流至急冷器，为急冷器提供约20分钟的急冷时间；切断焚烧炉的废气、废液和燃料进料，熄火，不再进行燃烧反应，同时打开烟气切断阀，关闭助燃风调节阀，启动应急风机，将焚烧炉中残留的高温烟气通过紧急排放烟囱排入大气。

说明书： 一种烟气紧急排放装置及其排放方法技术领域[0001] 本发明涉及含腐蚀性组分高温气体处理领域技术领域，尤其是涉及一种烟气紧急排放装置及其排放方法。背景技术[0002] 一般危废焚烧炉包括回转窑加二燃室，为了紧急排烟，一般会在二燃室顶部设置紧急排放烟囱，发生安全联锁时，联锁打开烟囱，将高温烟气排入大气，防止对后续设备的损坏。[0003] 如申请号为“CN202220505573.X”，名称为“一种适合处理废液量高占比的固废焚烧炉”的实用新型专利公开了一种固废焚烧炉，参见图1所示，该种固液焚烧炉包括二燃室1和上升烟道2，上升烟道2的直径小于二燃室1的直径，上升烟道2的顶部与二燃室1的顶部相连通，上升烟道2的下侧开设有与回转窑8相连通的进气口21，二燃室1的下侧开设有与废热锅炉相连通的出气口11，二燃室1的顶部安装有助燃器12，上升烟道2的顶部安装有紧急排放烟囱6，紧急排放烟囱6用于在烟气过多时，及时排出烟气，有效防止事故的发生。[0004] 紧急排放烟囱6通过重力或弹簧进行压紧密封，但高温烟气直接与紧急排放烟囱的密封装置接触，密封材料难以经受1100℃的高温的冲击，因此密封性差，泄漏量大。发明内容[0005] 有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种烟气紧急排放装置，以解决现有技术中由回转窑和二燃室构成的焚烧炉，二燃室连通上升烟道，上升烟道的顶部具有紧急排放烟囱，紧急排放烟囱通过重力或弹簧进行压紧密封，但高温烟气直接与紧急排放烟囱的密封装置接触，密封材料难以经受1100℃的高温的冲击，导致密封性差，存在巨大泄漏风险的技术问题。[0006] 本发明的目的之二在于提供一种烟气紧急排放方法。[0007] 为了实现上述目的之一，本发明提供了一种烟气紧急排放装置，包括紧急排放通道，所述紧急排放通道的一端与焚烧炉的空气通道连接并连通，所述紧急排放通道的另一端与紧急排放烟囱连接并连通，所述紧急排放通道上设有用于控制所述紧急排放通道是否导通的烟气切断阀。[0008] 根据一种可选实施方式，所述紧急排放烟囱处设有应急风机。[0009] 根据一种可选实施方式，所述紧急排放烟囱内设有引射器。[0010] 根据一种可选实施方式，所述引射器包括引射器本体，所述引射器本体为两端开口的管状体，一端为被引射流体进口，另一端为混合增压后流体出口，所述引射器本体上设有引射流体进口，所述应急风机安装在所述引射流体进口处，所述引射流体进口与所述引射器本体的内部管腔导通。[0011] 根据一种可选实施方式，所述引射器本体的管径从两端向中间减小。[0012] 根据一种可选实施方式，所述空气通道上设有助燃风机，所述助燃风机位于所述空气通道的进气口上。[0013] 根据一种可选实施方式，所述空气通道上还设有助燃风调节阀。[0014] 为了实现上述目的之二，本发明提供了一种烟气紧急排放方法，包括正常工况和紧急工况；[0015] 当处于正常工况时，烟气切断阀关闭，焚烧炉中废气、废液在助燃风的助燃下正常焚烧，产生的高温烟气在急冷器处通过循环酸液接触，急冷到60～80℃后，进入后处理系统；[0016] 当处于紧急工况时，急冷循环泵停泵，切断焚烧炉的废气、废液和燃料进料，熄火，不再进行燃烧反应，同时打开烟气切断阀，关闭助燃风调节阀，启动应急风机，将焚烧炉中残留的高温烟气通过紧急排放烟囱排入大气。[0017] 根据一种可选实施方式，当处于紧急工况时，急冷循环泵停泵，高位水罐中的水自流至急冷器，为急冷器提供约20分钟的急冷时间；切断焚烧炉的废气、废液和燃料进料，熄火，不再进行燃烧反应，同时打开烟气切断阀，关闭助燃风调节阀，启动应急风机，将焚烧炉中残留的高温烟气通过紧急排放烟囱排入大气。[0018] 本发明提供的烟气紧急排放装置及其排放方法，具有以下技术效果：[0019] 本发明的烟气紧急排放装置安装在助燃风进焚烧炉的管道上，烟气紧急排放装置未启动时，利用助燃风进行气封，可以保证腐蚀性烟气在正常工况下，不会进入烟气紧急排放装置，避免烟气紧急排放装置接触高温、高腐蚀性烟气；烟气紧急排放装置启动时，利用紧急排放通道将高温烟气通过紧急排放烟囱直接排放，有效的避免了高温烟气对后续烟气处理设备的损坏风险，即有效地防止了高温烟气冲击急冷和吸收系统的非金属设备，造成非金属设备烧毁，而造成风险。[0020] 本发明进一步的实施例使用引射器对烟气进行增压排放，与常规的使用风机等动设备相比，避免了高温、高腐蚀性烟气对风机叶轮和密封件的冲击，提高了装置的稳定性。附图说明[0021] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。[0022] 图1是本发明实施例1含有烟气紧急排放装置的焚烧系统的流程示意图；[0023] 图2是现有技术中含有高位水罐的焚烧系统的流程示意图；[0024] 图3是本发明实施例3含有烟气紧急排放装置的焚烧系统的流程示意图；[0025] 图4是本发明实施例1或者实施例3的引流器的结构示意图。[0026] 其中，图1?图4：[0027] 1、焚烧炉；11、助燃风调节阀；12、助燃风机；[0028] 2、燃烧器；21、配风口；22、视镜；23、废液入口；24、燃料入口；25、火检；26、点火枪；[0029] 3、急冷器；31、急冷储罐；32、急冷循环泵；33、高位水罐；[0030] 4、烟气紧急排放装置；41、紧急排放通道；42、烟气切断阀；43、紧急排放烟囱；44、应急风机；45、引射器本体；451、被引射流体进口；452、混合增压后流体出口；453、引射流体进口；454、第一锥管部；455、喉管部；456、第二锥管部。具体实施方式[0031] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。[0032] 实施例1：[0033] 参见图1所示，为本实施例提供的含有烟气紧急排放装置4的焚烧系统的流程示意图，该焚烧系统包括焚烧炉1，焚烧炉1的上方安装燃烧器2，燃烧器2上安装有视镜22、火检25、点火枪26、废液入口23和燃料入口24，燃烧器2的一侧设有配风口21，配风口21连接并连通助燃风通道，助燃风通道上设有助燃风调节阀11，助燃风通道的入口端安装有助燃风机

12。

[0034] 燃烧器2的下方设有急冷器3，急冷器3具有急冷储罐31，急冷储罐31通过急冷循环泵32与急冷器3形成循环系统，烟气在急冷储罐31内经过急冷后，向外排出急冷后烟气。[0035] 具体的，继续参见图1所示，本实施例的烟气紧急排放装置4包括紧急排放通道41，紧急排放通道41的一端与焚烧炉1的空气通道连接并连通，紧急排放通道41的另一端与紧急排放烟囱43连接并连通，紧急排放通道41上设有烟气切断阀42，紧急排放烟囱43处设有应急风机44，紧急排放烟囱43内设有引射器，利用应急风机44增压的空气，引射烟气。[0036] 当急冷循环泵32发生故障停车时，紧急切断进焚烧炉1的所有燃料和废气、废液等进料，关闭助燃风机12和助燃风调节阀11，打开烟气切断阀，并启动应急风机44，利用应急风机44的排风引射高温烟气，将炉膛内高温烟气排出，防止高温烟气冲击急冷和吸收系统的非金属设备，造成非金属设备烧毁，而造成风险。[0037] 本实施例的烟气紧急排放装置4安装在助燃风进焚烧炉1的管道上，烟气紧急排放装置4未启动时，利用助燃风进行气封，可以保证腐蚀性烟气在正常工况下，不会进入烟气紧急排放装置4，避免烟气紧急排放装置4接触高温、高腐蚀性烟气；烟气紧急排放装置4启动时，利用紧急排放通道41将高温烟气通过紧急排放烟囱43直接排放，有效的避免了高温烟气对后续烟气处理设备的损坏风险，即有效地防止了高温烟气冲击急冷和吸收系统的非金属设备，造成非金属设备烧毁，而造成风险。[0038] 参见图4所示，进一步阐述引射器的具体结构，引射器安装在紧急排放烟囱43内，并且沿着紧急排放烟囱43的长度方向延伸，引射器包括引射器本体45，引射器本体45为两端开口的管状体，引射器本体45的一端为被引射流体进口453451，被引射流体进口453451靠近紧急排放烟囱43的入口，引射器本体45的另一端为混合增压后流体出口452，引射器本体45上设有引射流体进口453，引射流体进口453靠近被引射流体进口453451，应急风机44安装在引射流体进口453处，与引射流体进口453连接并连通，引射流体进口453与引射器本体45的内部管腔导通。[0039] 引射器本体45的管径从两端向中间减小，具体的，引射器本体45的被引射流体进口453451附近设有第一锥管部454、喉管部455和第二锥管部456，第一锥管部454、喉管部455和第二锥管部456顺次首尾相接，并且一体成型。

[0040] 采用该种引射器本体45，流体受限流动通过缩小的过流断面时，即通过第一锥管部454时，出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。而由伯努利定律知，流速的增大伴随流体压力的降低，即高速流动的流体附近会产生低压，而从引射流体进口453进入喉管部455的引射流体与被引射流体混合，从而可以给被引射流体增压。[0041] 使用引射器对烟气进行增压排放，与常规的使用风机等动设备相比，避免了高温、高腐蚀性烟气对风机叶轮和密封件的冲击，提高了装置的稳定性。[0042] 实施例2：[0043] 本实施例在上述实施例1烟气紧急排放装置4的基础上，提供了一种烟气紧急排放方法，包括正常工况和紧急工况。[0044] 当处于正常工况时，烟气切断阀关闭，焚烧炉1中废气、废液在助燃风的助燃下正常焚烧，产生的高温烟气在急冷器3处通过循环酸液接触，急冷到60～80℃后，进入后处理系统；[0045] 当处于紧急工况时，急冷循环泵32停泵，切断焚烧炉1的废气、废液和燃料进料，熄火，不再进行燃烧反应，同时打开烟气切断阀，关闭助燃风调节阀11，启动应急风机44，将焚烧炉1中残留的高温烟气通过紧急排放烟囱43排入大气。[0046] 对比例：[0047] 下表为HG20592～20635?2009《钢制管法兰、垫片和紧固件》P122页关于非金属平垫片的使用条件表，从表中可以看出最高温的垫片使用温度也不超过900℃，因此无隔离措施的应急烟囱均会发生烟气的泄漏。[0048][0049] 山东某农药企业配置回转窑项目，二燃室顶部的紧急烟囱，在正常投料，二燃室升温至1100℃后，1小时内，紧急排烟烟囱密封面处有烟气漏出。因烟气中含氯化氢等腐蚀性组分，运行1个月后，紧急排放门处钢制构件发生严重腐蚀，不得不对重力式密封门进行维修。后用玻璃纤维棉对密封面进行包裹，一定程度上延缓了腐蚀，但泄漏问题依然存在，每年都必须对重力式密封门的金属部分进行维修，且紧急排放烟囱的金属部分也有腐蚀。[0050] 使用本专利技术，对高温、高腐蚀性烟气进行了隔离，切断阀、烟囱等正常运行时无烧蚀和腐蚀性风险，正常运行时寿命在10年以上；如果发生紧急工况，仅会切断阀的密封材料有高温损坏的风险，也仅对这部分材料进行更换即可。[0051] 实施例3：[0052] 本实施例针对只有的二燃室的废气、废液焚烧炉1，为了避免二噁英的生成，需要对烟气进行急冷脱酸。根据烟气中不同氟氯的含量，可以选择直[0053] 接急冷，即从1100℃直接急冷至100℃以下；或首先进行余热回收后从大于500℃直接急冷至100℃以下。[0054] 因为焚烧产生的HCL和HF对金属的腐蚀性非常强，因此急冷系统一般选用浸制石墨(酚醛树脂浸制石墨基材)等非金属材质，后续脱酸系统(吸收塔等)也选用玻璃钢、PP、PO等非金属材质。[0055] 非金属材质耐温性普遍不高，不能直接与高温烟气进行接触，容易烧毁而发生安全事故。因此急冷系统使用循环酸液与高温烟气直接接触，利用循环酸液蒸发过程的潜热使得烟气温度迅速降低，从而实现烟气的冷却，同时保护后续非金属设备。[0056] 但在一些紧急工况(如循环泵出现故障)时，急冷系统没有液体进行冷却，非金属设备就会烧毁，从而高温、高腐蚀、高毒性烟气发生泄漏，造成安全事故。[0057] 为了克服上述缺陷，参见图2所示，急冷系统设置高位水罐33，作为保护措施，焚烧产生的高温烟气采用石墨急冷器3，通过循环酸液，从1100～1200℃直接急冷至80℃以下。[0058] 当急冷泵停泵时，将进焚烧炉1的燃料和废液全部切断，同时高位水罐33中的水通过重力自流至石墨急冷器3，对石墨急冷器3进行降温保护，在这段保护时间内将备用急冷泵重新启动，对石墨急冷器3进行冷却保护，从而保证系统和设备的安全。[0059] 然而，在一次事故中，急冷泵停车后，备用泵未能正常启动，高位水罐33的水流尽后，高温烟气将石墨急冷高温损坏后烧毁了后续管道的非金属部分，造成了重大的设备损坏。[0060] 为了克服上述备用泵未能正常启动，高位水罐33的水流尽后，高温烟气容易损坏后续管道的非金属部分，造成重大设备损坏的缺陷，本实施例在原有的焚烧系统的基础上提供了一种烟气紧急排放装置4，参见图3所示。[0061] 焚烧系统包括焚烧炉1，焚烧炉1的上方安装燃烧器2，燃烧器2上安装有视镜22、火检25、点火枪26、废液入口23和燃料入口24，燃烧器2的一侧设有配风口21，配风口21连接并连通助燃风通道，助燃风通道上设有助燃风调节阀11，助燃风通道的入口端安装有助燃风机12。[0062] 燃烧器2的下方设有急冷器3，急冷器3具有急冷储罐31，急冷储罐31通过急冷循环泵32与高位水罐33连接，高位水罐33在与急冷器3形成循环系统，烟气在急冷储罐31内经过急冷后，向外排出急冷后烟气。[0063] 具体的，继续参见图3所示，本实施例的烟气紧急排放装置4包括紧急排放通道41，紧急排放通道41的一端与焚烧炉1的空气通道连接并连通，紧急排放通道41的另一端与紧急排放烟囱43连接并连通，紧急排放通道41上设有烟气切断阀42，紧急排放烟囱43处设有应急风机44，紧急排放烟囱43内设有引射器，利用应急风机44增压的空气，引射烟气。[0064] 当急冷循环泵32发生故障停车时，未能及时连接备用泵，或者备用泵未能及时启动，紧急切断进焚烧炉1的所有燃料和废气、废液等进料，关闭助燃风机12和助燃风调节阀11，打开烟气切断阀，并启动应急风机44，利用应急风机44的排风引射高温烟气，将炉膛内高温烟气排出，防止高温烟气冲击急冷和吸收系统的非金属设备，造成非金属设备烧毁，而造成风险。

[0065] 本实施例的烟气紧急排放装置4安装在助燃风进焚烧炉1的管道上，烟气紧急排放装置4未启动时，利用助燃风进行气封，可以保证腐蚀性烟气在正常工况下，不会进入烟气紧急排放装置4，避免烟气紧急排放装置4接触高温、高腐蚀性烟气；烟气紧急排放装置4启动时，利用紧急排放通道41将高温烟气通过紧急排放烟囱43直接排放，有效的避免了高温烟气对后续烟气处理设备的损坏风险，即有效地防止了高温烟气冲击急冷和吸收系统的非金属设备，造成非金属设备烧毁，而造成风险。[0066] 参见图4所示，进一步阐述引射器的具体结构，引射器安装在紧急排放烟囱43内，并且沿着紧急排放烟囱43的长度方向延伸，引射器包括引射器本体45，引射器本体45为两端开口的管状体，引射器本体45的一端为被引射流体进口453451，被引射流体进口453451靠近紧急排放烟囱43的入口，引射器本体45的另一端为混合增压后流体出口452，引射器本体45上设有引射流体进口453，引射流体进口453靠近被引射流体进口453451，应急风机44安装在引射流体进口453处，与引射流体进口453连接并连通，引射流体进口453与引射器本体45的内部管腔导通。[0067] 引射器本体45的管径从两端向中间减小，具体的，引射器本体45的被引射流体进口453451附近设有第一锥管部454、喉管部455和第二锥管部456，第一锥管部454、喉管部455和第二锥管部456顺次首尾相接，并且一体成型。

[0068] 采用该种引射器本体45，流体受限流动通过缩小的过流断面时，即通过第一锥管部454时，出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。而由伯努利定律知，流速的增大伴随流体压力的降低，即高速流动的流体附近会产生低压，而从引射流体进口453进入喉管部455的引射流体与被引射流体混合，从而可以给被引射流体增压。[0069] 使用引射器对烟气进行增压排放，与常规的使用风机等动设备相比，避免了高温、高腐蚀性烟气对风机叶轮和密封件的冲击，提高了装置的稳定性。[0070] 实施例4：[0071] 本实施例在实施例3的基础上提供了一种烟气紧急排放方法，包括正常工况和紧急工况；[0072] 当处于正常工况时，烟气切断阀关闭，焚烧炉1中废气、废液在助燃风的助燃下正常焚烧，产生的高温烟气在急冷器3处通过循环酸液接触，急冷到60～80℃后，进入后处理系统；[0073] 当处于紧急工况时，急冷循环泵32停泵，高位水罐33中的水自流至急冷器3，为急冷器3提供约20分钟的急冷时间；此时切断焚烧炉1的废气、废液和燃料进料，熄火，不再进行燃烧反应，同时打开烟气切断阀，关闭助燃风调节阀11，启动应急风机44，将焚烧炉1中残留的高温烟气通过紧急排放烟囱43排入大气。[0074] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。