直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置

409 编辑：中冶有色技术网来源：恩国环保科技(上海)有限公司

2023-12-28 13:19:36

权利要求书： 1.一种直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，其特征在于，包括炉体、扼流环、冷却介质输入管路、冷却介质输入环管、冷却支管、冷却介质出口、冷却介质输出环管和冷却介质输出管路，所述炉体内部同轴心设置有环状结构的所述扼流环，所述扼流环密封固定在所述炉体内壁上，且所述扼流环与所述炉体内壁之间形成环形密封腔体，所述冷却介质输入环管和所述冷却介质输出环管均位于所述炉体外侧，所述冷却介质输出环管固定在所述炉体外侧壁上，所述冷却介质输入环管外侧与用于输送冷却介质的所述冷却介质输入管路相连通，所述冷却介质输入环管内侧通过多个所述冷却支管与所述环形密封腔体相连通，位于所述环形密封腔体内的炉体侧壁上开设有所述冷却介质出口，所述环形密封腔体通过所述冷却介质出口和内伸管与所述冷却介质输出环管相连通，所述冷却介质输出环管外侧连接有所述冷却介质输出管路。

2.根据权利要求1所述的直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，其特征在于，所述环形密封腔体内沿环周方向均匀设置有多个隔板，所述隔板将所述环形密封腔体划分为多个独立腔体，所述冷却支管的数量和位置与所述独立腔体的数量和位置分别一一对应，所述冷却支管分别插入至对应的所述独立腔体内部，且每个所述独立腔体内的炉体内壁上均开设有所述冷却介质出口。

3.根据权利要求2所述的直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，其特征在于，所述冷却支管插入至所述独立腔体内的长度为所述独立腔体径向方向深度的3/4，每个所述独立腔体内的炉体内壁上均匀开设有4个所述冷却介质出口。

4.根据权利要求1所述的直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，其特征在于，所述冷却介质为外界空气，所述冷却介质输入管路上安装有风机，所述冷却介质输出管路的端部与通往所述炉体内的助燃管路相连通。

5.根据权利要求1所述的直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，其特征在于，所述冷却介质为水，所述冷却介质输入管路上安装有水泵。

6.根据权利要求1所述的直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，其特征在于，所述扼流环与所述炉体内高温烟气的接触面上设有隔热层。

7.根据权利要求1所述的直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，其特征在于，所述炉体和所述扼流环均为碳钢材质。

说明书：一种直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置技术领域[0001] 本实用新型涉及化工废气处理设备技术领域，具体涉及一种直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置。

背景技术[0002] 顺酐生产工艺中会产生废气、废水、废液，其温度在45?100℃，其中废气以氮气为主，废水中污染物成分主要是一氧化碳、异丁烷、醋酸、丙烯酸、顺丁烯二酸酐等，废液中的

主要污染物为顺丁烯二酸酐等，此种废气、废液、废水混合的混合型排放物，普通技术手段

无法达到国家要求的较低的排放限值，采用直接燃烧式焚烧炉来处理顺酐工艺产生的废

气/废水/废液，则是目前一种可靠且可行的方法。

[0003] TO(thermalOxidizer)即直燃式焚烧炉，通过高温氧化作用，对废气、废水和废液中的有毒、有害物质进行焚烧，处理后的气体主要为水、二氧化碳等。直燃式焚烧炉主要为

圆筒形结构或方形结构，为了使得废气、废液、废水能够在焚烧炉中充分燃烧，炉体在燃烧

机的选型及布置方面都做了特别设计，同时，炉体内部设有扼流环，一方面增加烟气的滞留

时间，另一方面加强炉体内扰流，使得气体混合更加充分。扼流环与炉体内壁固定，形成一

个不透风的环形腔体，内部充满空气，而空气的导热系数很低，形成一个热阻很大的“保温

层”，扼流环内部因高温集聚，扼流环的壁面和炉体侧壁长期处于高温状态，使得其容易产

生热力变形，进而导致扼流环的结构遭到破坏，从而对整个炉体的运行造成不良影响。

实用新型内容

[0004] 为了解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，其可对炉体与扼流环之间形成的环形密封腔体内部进行冷却，炉体侧壁及

扼流环均可维持较低的温度，保护扼流环结构的稳定。

[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：[0006] 本实用新型提供一种直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，包括炉体、扼流环、冷却介质输入管路、冷却介质输入环管、冷却支管、冷却介质出口、冷却介质输出环管和冷却介

质输出管路，所述炉体内部同轴心设置有环状结构的所述扼流环，所述扼流环密封固定在

所述炉体内壁上，且所述扼流环与所述炉体内壁之间形成环形密封腔体，所述冷却介质输

入环管和所述冷却介质输出环管均位于所述炉体外侧，所述冷却介质输出环管固定在所述

炉体外侧壁上，所述冷却介质输入环管外侧与用于输送冷却介质的所述冷却介质输入管路

相连通，所述冷却介质输入环管内侧通过多个所述冷却支管与所述环形密封腔体相连通，

位于所述环形密封腔体内的炉体侧壁上开设有所述冷却介质出口，所述环形密封腔体通过

所述冷却介质出口和内伸管与所述冷却介质输出环管相连通，所述冷却介质输出环管外侧

连接有所述冷却介质输出管路。

[0007] 进一步地改进在于，所述环形密封腔体内沿环周方向均匀设置有多个隔板，所述隔板将所述环形密封腔体划分为多个独立腔体，所述冷却支管的数量和位置与所述独立腔

体的数量和位置分别一一对应，所述冷却支管分别插入至对应的所述独立腔体内部，且每

个所述独立腔体内的炉体内壁上均开设有所述冷却介质出口。通过设置隔板可起到对环形

密封腔体的支撑加固，同时隔板还可将环形密封腔体划分为多个独立腔体，提升了对扼流

环的冷却降温效果。

[0008] 进一步地改进在于，所述冷却支管插入至所述独立腔体内的长度为所述独立腔体径向方向深度的3/4，每个所述独立腔体内的炉体内壁上均匀开设有4个所述冷却介质出

口。

[0009] 进一步地改进在于，所述冷却介质为外界空气，所述冷却介质输入管路上安装有风机，所述冷却介质输出管路的端部与通往所述炉体内的助燃管路相连通。使用时，风机将

室外空气通过冷却介质输入管路输入至冷却介质输入环管内，然后通过冷却支管进入至环

形密封腔体，与扼流环高温内壁进行对流换热，炉体侧壁及扼流环均可维持较低的温度，换

热后的高温空气将热量带走，通过冷却介质出口进入冷却介质输出环管，再由冷却介质输

出管路将汇总收集起来的高温空气输入至助燃管路，作为炉体内的助燃空气使用，更加节

能环保。

[0010] 进一步地改进在于，所述冷却介质为水，所述冷却介质输入管路上安装有水泵。在实际使用时候，若炉体内温度较高，此时扼流环处的降温要求更高，可以采用导热性能更高

的水作为冷却介质，这样能达到更快的降温要求。

[0011] 进一步地改进在于，所述扼流环与所述炉体内高温烟气的接触面上设有隔热层。[0012] 进一步地改进在于，所述炉体和所述扼流环均为碳钢材质。[0013] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：[0014] 本实用新型中冷却装置采用局部降温的方式，保护了扼流环的结构，还可对炉体与扼流环之间形成的环形密封腔体内部进行冷却，炉体侧壁及扼流环均可维持较低的温

度，避免扼流环处形成的局部热点对炉体造成损坏，延长了设备的使用寿命；采用该冷却装

置，炉体保温无需特别加厚，炉体制造成本可以明显减低，同时可对冷却介质中的热能进行

回收再利用，环保节能，既有良好的技术性能，又具备较好的经济效益。

附图说明[0015] 下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。[0016] 图1为本实用新型中直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置的整体结构示意图；[0017] 图2为本实用新型中独立腔体处的局部结构示意图；[0018] 其中，具体附图标记为：炉体1，扼流环2，隔板3，独立腔体4，隔热层5，风机6，冷却介质输入管路7，冷却介质输入环管8，冷却支管9，冷却介质出口10，冷却介质输出环管11，

冷却介质输出管路12。

具体实施方式[0019] 实施例1[0020] 本实用新型的实施例1公开了一种直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，如图1和图2所示，包括炉体1、扼流环2、冷却介质输入管路7、冷却介质输入环管8、冷却支管9、冷却介

质出口10、冷却介质输出环管11和冷却介质输出管路12，炉体1内部同轴心设置有环状结构

的扼流环2，扼流环2密封固定在炉体1内壁上，且扼流环2与炉体1内壁之间形成环形密封腔

体，冷却介质输入环管8和冷却介质输出环管11均位于炉体1外侧，冷却介质输出环管11固

定在炉体1外侧壁上，冷却介质输入环管8外侧与用于输送冷却介质的冷却介质输入管路7

相连通，冷却介质输入环管8内侧通过多个冷却支管9与环形密封腔体相连通，位于环形密

封腔体内的炉体1侧壁上开设有冷却介质出口10，环形密封腔体通过冷却介质出口10和内

伸管与冷却介质输出环管11相连通，冷却介质输出环管11外侧连接有冷却介质输出管路

12，本实施例中冷却介质为外界空气，冷却介质输入管路7上安装有风机6，冷却介质输出管

路12的端部与通往炉体1内的助燃管路相连通。使用时，风机6将室外空气通过冷却介质输

入管路7输入至冷却介质输入环管8内，然后通过冷却支管9进入至环形密封腔体，与扼流环

2高温内壁进行对流换热，炉体1侧壁及扼流环2均可维持较低的温度，换热后的高温空气将

热量带走，通过冷却介质出口10和内伸管进入冷却介质输出环管11，再由冷却介质输出管

路12将汇总收集起来的高温空气输入至助燃管路，作为炉体1内的助燃空气使用，更加节能

环保。

[0021] 其中，环形密封腔体内沿环周方向均匀设置有多个隔板3，隔板3将环形密封腔体划分为多个独立腔体4，冷却支管9的数量和位置与独立腔体4的数量和位置分别一一对应，

冷却支管9分别插入至对应的独立腔体4内部，且每个独立腔体4内的炉体1内壁上均开设有

冷却介质出口10。通过设置隔板3可起到对环形密封腔体的支撑加固，同时隔板3还可将环

形密封腔体划分为多个独立腔体4，提升了对扼流环2的冷却降温效果。

[0022] 其中，冷却支管9插入至独立腔体4内的长度为独立腔体4径向方向深度的3/4，每个独立腔体4内的炉体1内壁上均匀开设有4个冷却介质出口10。

[0023] 其中，扼流环2与炉体1内高温烟气的接触面上设有隔热层5，本实施例中隔热层5设置有三层，由高温烟气侧至扼流环2方向依次为第一隔热层，第二隔热层和第三隔热层，

第一隔热层材料为强度耐磨浇注料，第二隔热层材料为轻质浇注料，第三隔热层材料为硅

酸铝纤维板。

[0024] 其中，炉体1和扼流环2均为碳钢材质。[0025] 实施例2[0026] 本实用新型的实施例2公开了一种直燃式焚烧炉中扼流环的冷却装置，实施例2与实施例1的基本特征相同，两者具有如下区别技术特征：本实施例中冷却介质为水，冷却介

质输入管路7上安装有水泵。在实际使用时候，若炉体1内温度较高，此时扼流环2处的降温

要求更高，可以采用导热性能更高的水作为冷却介质，这样能达到更快的降温要求。

[0027] 本实用新型中冷却装置采用局部降温的方式，保护了扼流环2的结构，还可对炉体1与扼流环2之间形成的环形密封腔体内部进行冷却，炉体1侧壁及扼流环2均可维持较低的

温度，避免扼流环2处形成的局部热点对炉体1造成损坏，延长了设备的使用寿命；采用该冷

却装置，炉体1保温无需特别加厚，炉体1制造成本可以明显减低，同时可对冷却介质中的热

能进行回收再利用，环保节能，既有良好的技术性能，又具备较好的经济效益。

[0028] 以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思

想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。