废气焚烧系统

709 编辑：中冶有色技术网来源：南京宜热纵联环保科技溧阳有限公司

2023-12-15 11:16:59

权利要求书： 1.一种废气焚烧系统，其特征在于，包括低温换热器、高温换热器和废气焚烧炉，所述低温换热器和高温换热器上分别固定安装有若干吹灰器，且低温换热器和高温换热器的下端分别固定连接有第一灰斗和第二灰斗，所述低温换热器的管程进口为废气进口，且其管程出口通过低温废气管道与高温换热器的管程进口连接，所述低温换热器的壳程进口通过低温烟气管道与高温换热器的壳程出口连接，且其壳程出口与第一灰斗连接，所述第一灰斗上设有烟气出口，所述高温换热器的管程出口通过高温废气管道与废气焚烧炉的进口连接，且其壳程进口与第二灰斗连接，所述第二灰斗通过高温烟气管道与废气焚烧炉的出口连接。

2.根据权利要求1所述的废气焚烧系统，其特征在于，所述低温换热器和高温换热器内均从上到下间隔设有若干换热单元，所述换热单元由若干水平方向的换热管间隔均布排列组成，所述低温换热器内的换热单元通过低温风道依次顺序相连，形成低温换热器的内部管程，所述高温换热器内的换热单元通过高温风道依次顺序连接，形成高温换热器的内部管程，所述吹灰器设置在换热单元之间。

3.根据权利要求1所述的废气焚烧系统，其特征在于，所述吹灰器的吹灰枪固定连接有吹灰管，所述吹灰管上间隔设有若干喷嘴，所述低温换热器上吹灰器连接的吹灰管与低温换热器的外壳可转动连接，所述高温换热器上吹灰器连接的吹灰管与高温换热器的外壳可转动连接。

4.根据权利要求1所述的废气焚烧系统，其特征在于，所述第一灰斗和第二灰斗底端均设有卸灰阀，所述卸灰阀包括星型卸灰阀，所述第一灰斗和第二灰斗中部均设有第一检修口。

5.根据权利要求1所述的废气焚烧系统，其特征在于，所述废气焚烧炉为直燃式焚烧炉，所述废气焚烧炉的中部及尾部分别设有第二检修口。

6.根据权利要求1所述的废气焚烧系统，其特征在于，所述低温烟气管道中部设有第三检修口。

7.根据权利要求2所述的废气焚烧系统，其特征在于，所述换热管之间间距α≥50mm，所述换热管为不锈钢管。

8.根据权利要求2所述的废气焚烧系统，其特征在于，所述低温换热器中换热单元数量包括3个，所述高温换热器中换热单元数量包括3个。

9.根据权利要求3所述的废气焚烧系统，其特征在于，所述吹灰器包括固定旋转式吹灰器。

说明书：一种废气焚烧系统技术领域[0001] 本实用新型涉及废气焚烧技术领域，具体涉及一种废气焚烧系统。背景技术[0002] 目前，在化工、涂布等行业，产生的含硅废气如何治理，成为了最大的难题之一。这类有机废气或是在合成过程中产生，或是作为有机溶剂在固化过程中产生，亦或是在炉窑

烧制过程中产生，不论以何种方式产生，根据国家环保要求，必须处理达标后才能排放。

[0003] 随着日益严格的排放限值要求，普通的有机废气处理手段如喷淋、活性炭吸附、U光解等已无法满足，只有通过高温氧化裂解的方式将有机物彻底分解才能从根本上解决环

保问题。但是在针对含硅废气的处理上，现有的废气处理装置并不能很好的将其处理。

[0004] 含硅废气中的硅元素，在高温氧化条件下，与氧结合生成二氧化硅，这是一种微米级的白色飘尘，具有比表面积大，粘附性高的特点，非常容易堵塞蓄热式焚烧炉的蓄热陶瓷

以及催化式焚烧炉的催化剂，同时管道中易产生积灰难以处理。

实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种废气焚烧系统。[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种废气焚烧系统，包括低温换热器、高温换热器和废气焚烧炉，所述低温换热器和高温换热器上分别固定安装有若干吹灰器，且低温

换热器和高温换热器的下端分别固定连接有第一灰斗和第二灰斗，所述低温换热器的管程

进口为废气进口，且其管程出口通过低温废气管道与高温换热器的管程进口连接，所述低

温换热器的壳程进口通过低温烟气管道与高温换热器的壳程出口连接，且其壳程出口与第

一灰斗连接，所述第一灰斗上设有烟气出口，所述高温换热器的管程出口通过高温废气管

道与废气焚烧炉的进口连接，且其壳程进口与第二灰斗连接，所述第二灰斗通过高温烟气

管道与废气焚烧炉的出口连接。

[0007] 进一步的，所述低温换热器和高温换热器内均从上到下间隔设有若干换热单元，所述换热单元由若干水平方向的换热管间隔均布排列组成，所述低温换热器内的换热单元

通过低温风道依次顺序相连，形成低温换热器的内部管程，所述高温换热器内的换热单元

通过高温风道依次顺序连接，形成高温换热器的内部管程，所述吹灰器设置在换热单元之

间。

[0008] 进一步的，所述吹灰器的吹灰枪固定连接有吹灰管，所述吹灰管上间隔设有若干喷嘴，所述低温换热器上吹灰器连接的吹灰管与低温换热器的外壳可转动连接，所述高温

换热器上吹灰器连接的吹灰管与高温换热器的外壳可转动连接。

[0009] 进一步的，所述第一灰斗和第二灰斗底端均设有卸灰阀，所述卸灰阀包括星型卸灰阀，所述第一灰斗和第二灰斗中部均设有第一检修口。

[0010] 进一步的，所述废气焚烧炉为直燃式焚烧炉，所述废气焚烧炉的中部及尾部分别设有第二检修口。

[0011] 进一步的，所述低温烟气管道中部设有第三检修口。[0012] 进一步的，所述换热管之间间距α≥50mm，所述换热管为不锈钢管。[0013] 进一步的，所述低温换热器中换热单元数量包括3个，所述高温换热器中换热单元数量包括3个。

[0014] 进一步的，所述吹灰器包括固定旋转式吹灰器。[0015] 有益效果：[0016] (1)本实用新型中低温换热器与高温换热器均立式布置，且均设有吹灰器，废气焚烧后产生的烟气中会含有二氧化硅粉尘，含二氧化硅粉尘的烟气从高温换热器的底部进，

顶部出，通过低温烟气管道从低温换热器的顶部进，底部出，烟气中的二氧化硅粉尘在气流

流动和重力作用下，会落入低温换热器与高温换热器下方的第一灰斗和第二灰斗底部，系

统运行一段时间后，开启吹灰器，压缩空气从喷嘴中喷出，且随着吹灰管的转动向不同方向

喷射压缩空气，将附着在换热器外壳的内表面和换热管的外壁的二氧化硅粉末吹落进入第

一灰斗和第二灰斗，第一灰斗和第二灰斗中的积灰通过卸灰阀排出，达到在线清灰的效果，

提高废气处理效率。

[0017] (2)本实用新型中低温换热器与高温换热器的换热单元由若干换热管间隔均布排列组成，一般设置换热管之间的间距为50mm，可根据具体情况增加间距，可有效的防止烟气

中的二氧化硅粉尘堵塞换热结构；

[0018] (3)本实用新型中低温换热器与高温换热器中均有三组换热单元，换热单元之间间隔设置，每组换热单元的温度都不相同，可根据不同的换热单元温度选择不同材质的不

锈钢，如：当温度≥700℃时选用S31008，当温度＞500℃且＜700℃时选用S31608，当温度≤

500℃时选用S30408，通过合理的选择材质，可有效降低设备的制造成本；

[0019] (4)本实用新型中在第一灰斗、第二灰斗、废气焚烧炉和低温烟气管道上都设置了对应的检修口，便于停机时候人工通过检修口对内部进行清理维护；

[0020] (5)本实用新型能有效解决有机废气的处理问题，尤其针对含硅废气，通过结构上的优化，在达到换热节能的同时，解决了设备易堵塞不能正常运行的问题，同时针对不同气

量、含硅量、换热温度要求的废气，可进行适应性的更改尺寸与选择材质，以满足不同工况

下的要求。

附图说明[0021] 图1是本实用新型实施例的废气焚烧系统的结构示意图；[0022] 图2是本实用新型实施例的高温换热器和低温换热器的内部结构示意图；[0023] 图3是本实用新型实施例的换热单元的侧面结构示意图；[0024] 图4是本实用新型实施例的吹灰器与换热单元的位置结构示意图。[0025] 其中：1、低温换热器；2、高温换热器；3、废气焚烧炉；4、换热单元；5、低温风道；6、高温风道；7、吹灰器；8、第一灰斗；9、第二灰斗；10、废气进口；11、低温废气管道；12、高温废

气管道；13、高温烟气管道；14、低温烟气管道；15、烟气出口；16、换热管；17、吹灰管；18、喷

嘴；19、第一检修口；20、第二检修口；21、第三检修口；22、卸灰阀；23、燃烧器。

具体实施方式[0026] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实

用新型的范围。

[0027] 如图1至4所示，本实用新型实施例提供了一种废气焚烧系统，包括低温换热器1、高温换热器2和废气焚烧炉3，低温换热器1和高温换热器2上分别固定安装有若干吹灰器7，

且低温换热器1和高温换热器2的下端分别固定连接有第一灰斗8和第二灰斗9，第一灰斗8

和第二灰斗9底端均设有卸灰阀22，卸灰阀22优选星型卸灰阀，第一灰斗8和第二灰斗9中部

均设有第一检修口19，低温换热器1的管程进口为废气进口10，且其管程出口通过低温废气

管道11与高温换热器2的管程进口连接，低温换热器1的壳程进口通过低温烟气管道14与高

温换热器2的壳程出口连接，且其壳程出口与第一灰斗8连接，第一灰斗上8设有烟气出口

15，低温烟气管道14的中部设有第三检修口21，高温换热器2的管程出口通过高温废气管道

12与废气焚烧炉3的进口连接，且其壳程进口与第二灰斗9连接，第二灰斗9通过高温烟气管

道13与废气焚烧炉3的出口连接。

[0028] 具体的，低温换热器1和高温换热器2通过支架固定支撑，呈立式布置，低温换热器1和高温换热器2内均从上到下间隔设有若干换热单元4，换热单元4由若干水平方向的换热

管16间隔均布排列组成，优选的，换热管16之间间距α≥50mm，一般设置为50mm，若废气中的

含硅量较大可增加间距，换热管16优选为不锈钢管，因每个换热单元4的温度不尽相同，可

根据温度选择不同材质的不锈钢，如：当温度≥700℃时选用S31008，当温度＞500℃且＜

700℃时选用S31608，当温度≤500℃时选用S30408，以此合理分配管材降低制造成本。低温

换热器1中换热单元4数量优选为3个，低温换热器1内的换热单元4通过低温风道5依次顺序

相连，即前一个换热单元4的尾部与后一个换热单元4的首部通过低温风道5连接，形成低温

换热器1的内部管程；高温换热器2中换热单元4数量优选为3个，高温换热器2内的换热单元

4通过高温风道6依次顺序连接，形成高温换热器2的内部管程；低温换热器1和高温换热器2

的外壳之内换热管之外的空间行程即为两者的壳程，壳程中的气体与管程中的气体进行温

度互换，达到换热的目的。吹灰器7设置在换热单元4之间，即低温换热器1和高温换热器2上

分别都设有两个吹灰器7。

[0029] 吹灰器7优选为固定旋转式吹灰器，固定旋转式吹灰器利用压缩空气对积灰粉尘进行清除，并未对固定旋转式吹灰器的结构进行改进此处不多做赘述，吹灰器7的吹灰枪固

定连接有吹灰管17，吹灰枪可在吹灰器7内部电机带动下进行360°旋转，即吹灰管17也可

360度旋转，吹灰管17上间隔设有若干喷嘴18，喷嘴18喷出的气流呈圆锥形，低温换热器1上

吹灰器7连接的吹灰管17与低温换热器1的外壳可转动连接，高温换热器2上吹灰器7连接的

吹灰管17与高温换热器2的外壳可转动连接，吹灰管17旋转使得喷嘴18喷出气流的方向也

不断变化，更好的进行清灰。

[0030] 废气焚烧炉3为直燃式焚烧炉，选用了卧式圆柱结构的直燃式焚烧炉，分内外两层，外层为碳钢筒，内层为硅酸铝保温模块，内层厚度300mm，内部中空设置，因此不存在二

氧化硅粉尘堵塞的情况，在废气焚烧炉的进口前段筒体的侧方设有燃烧器23，直燃式焚烧

炉为现有技术其余不多做赘述。废气焚烧炉3长时间运行后，设备底部及壁面会有二氧化硅

粉尘堆积，因此在废气焚烧炉3的中部及尾部分别设有第二检修口20，以便停机时方便人工

维护清理。

[0031] 上述中的第一检修口19、第二检修口20和第三检修口21的优选尺寸均为500mmx500mm，为现有的设备检修口。

[0032] 本实用新型在使用时，含硅有机废气从废气进口10进入低温换热器1，顺着内部管程，与壳程中的烟气通过低温换热器1中的三个换热单元4逐级换热，然后通过低温废气管

道11进入高温换热器2，顺着内部管程，与壳程中的烟气通过高温换热器2中的三个换热单

元4逐级换热，然后通过高温废气管道12进入废气焚烧炉3，在废气焚烧炉中被加热至750

℃，有机物彻底氧化分解成二氧化碳和水，同时产生二氧化硅粉尘，含二氧化硅粉尘的高温

烟气从高温烟气管道13进入高温换热器2的壳程中与内部管程中的废气进行换热，然后通

过低温烟气管道14进入低温换热器1的壳程中与内部管程中的废气进行换热，达成热量回

收利用的目的，最后从烟气出口15排出，在废气进行处理的同时吹灰器7启动，二氧化硅粉

尘在重力作用和吹灰器7压缩空气的作用下，穿过换热管16之间的间隙落入底部的第一灰

斗8和第二灰斗9中，积灰从卸灰阀22排出，实现在线清灰，有效的保证了系统的正常运行。

本实用新型所提供的应用于含硅废气治理的焚烧系统与传统焚烧系统相比，运行更加稳

定，换热效果和清灰效果更佳。

[0033] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本实用新型原理

的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。