一种火化炉烟气管路系统的制作方法

本发明涉及一种利用烟气余热的系统，具体涉及一种火化炉烟气管路系统。

背景技术：

火化是一种处理尸体的方式，具体而言是以火把尸体烧成骨灰，火葬场的设备包括火化炉、运尸车、拣灰车以及后续的环保处理的设备。

火化炉是指用于对遗体进行火化功能的设备。由于行业特殊性和环保要求，通常火化炉的炉膛顶部经弯管再接竖直管道至地下，然后经埋于地下的水平管道后再接竖直的烟气排放管道，烟气排放管道上设置烟气净化装置，通过净化处理，保证从火化炉中排放到空气中的尾气的清洁。如图1所示，火化炉烟气管路系统包括烟气转移管道以及烟气排放管道，其中烟气转移管道的入口与火化炉顶部密封连通，烟气转移管道的出口与烟气排放管道的入口连通，烟气转移管道的部分管段埋于地下。

火化炉工作过程中，需要抽取外部的空气对火化炉炉内进行供氧，防止火化炉内部氧气不足造成燃烧火熄灭。传统的火化炉大多是通过抽气设备直接将外部空气吸取至炉内供氧，外部的冷空气与炉膛的高温形成一定的温度差，冷空气进入炉膛时会使得火势变小，影响尸体的燃烧效率。

近年来，部分地区的火化炉在供风环节进行了优化，例如，利用火化炉燃烧产生的高温烟气对助燃空气进行初步加热，从而提高燃烧效率；不过，烟气剩余大量的热量仍然会被直接排放到外界或者在烟气净化环节被消耗掉，烟气热量没有得到充分的利用。而假如在烟气净化环节设置换热装置，则一方面实际现场安装、应用不便，另一方面利用效率也不理想。

技术实现要素：

本发明针对目前火化炉产生的高温烟气余热利用不足的现状，提供一种火化炉烟气管路系统，旨在对火化炉高温烟气进行再利用，提高火化炉经济性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种火化炉烟气管路系统，包括烟气转移管道以及烟气排放管道，所述烟气转移管道的入口与火化炉顶部密封连通，烟气转移管道的出口接至所述烟气排放管道的入口，烟气排放管道上设置有烟气净化装置；所述烟气转移管道的部分管段埋于地下，记为水平烟道；其特殊之处在于：

所述水平烟道依次分为前端弯管、集成烟道和后端弯管，其中集成烟道为水平烟道的主体部分；

所述火化炉烟气管路系统还包括换热介质循环管路和换热器；

所述换热介质循环管路包括集成换热管和回水管，其中，集成换热管由多根换热管组成；所述多根换热管的主体部分位于所述集成烟道内，用于吸收火化炉产生的烟气的热量；集成换热管的前端和后端分别向上伸出地面与回水管的两端连通，接通位置处分别对应设置有热水收集箱和冷水收集箱；所述回水管上设置有循环水泵；

所述热水收集箱及相应的管路接头还整体接入所述换热器，作为换热器的输入侧；换热器的输出侧用于对外提供热源。

以上方案中表述的“水”(涉及热水、冷水、回水、水泵等)旨在更清楚、简便地描述本发明的技术方案，其应作广义理解，即一切适用于密封循环管路的工业应用可接受的液体换热介质。

基于以上技术方案，本发明还可进一步作如下优化：

可选地，所述集成烟道主体部分的横截面积为0.5m²～2m²(宽×高)。

可选地，所述集成烟道主体部分的形状为长方体。

进一步优选地，所述集成烟道的宽为1m，高为1m，长为7m。

可选地，所述集成烟道的两端分别通过变径法兰与所述前端弯管、后端弯管密封固定连接。

可选地，所述集成烟道的顶部为可拆卸盖板。

可选地，所述集成烟道的顶部为凸起结构，所述可拆卸盖板裸露于地表。

或者，也可以是集成烟道完全置于预设的地面凹槽内，所述地面凹槽的上端设置有可开启的地表密封盖，该地表密封盖与所述可拆卸盖板之间存在间隙。

可选地，在所述集成烟道的侧面还固定设置有备用水平管，并配置有相应的管路接头组件。

另外，基于上述方案，还可以组成多台火化炉换热系统的并联系统，即所述火化炉有多个，相应的，有多组烟气转移管道、烟气排放管道以及换热介质循环管路；各组换热介质循环管路上相应的热水收集箱彼此连通，或者，多组换热介质循环管路上设置统一的热水收集箱以及换热器。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

1、本发明对原有系统主管路仅涉及水平烟道的部分管段改造，即设置口径更大的集成烟道；通过在集成烟道处安装集成换热管(换热介质循环管路的组成部分)，吸收火化炉产生的烟气的热量，集成换热管的前端和后端分别向上伸出地面与回水管的两端连通，接通位置处分别对应设置有热水收集箱和冷水收集箱，回水管上设置循环水泵实现循环换热。本发明对火化炉高温烟气进行高效的再利用，提高了火化炉经济性，改造建设成本较低、整体布局更合理。

2、本发明中，集成换热管靠近火化炉(在烟气净化环节之前的环节)设置，进一步提高了热量利用效率，同时也降低了对烟气净化装置的器件选材的要求(例如无需耐高温)。

3、最终换热器置换出来的热量可以用来采暖、加热产生蒸汽后可以进行消毒等工作，同时也可继续对助燃空气进行预热提高燃烧效率，节能减排，具有重要的经济和社会价值，符合可持续发展的战略规划。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为传统的火化炉烟气管路系统的示意图。

图2为本发明一个实施例的火化炉烟气管路系统的示意图。

图3为本发明一个实施例的工作原理图。

附图标记说明：

1-烟气转移管道；2-烟气排放管道；3-集成换热管；4-回水管；5-热水收集箱；6-冷水收集箱；7-换热器；8-循环水泵；9-烟气净化装置；10-地表密封盖；

101-集成烟道；102、103-变径法兰；1011-可拆卸盖板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分可选具体实现方案，而不是全部的具体实现方案。

实施例一

如图2所示，一种火化炉烟气管路系统，包括烟气转移管道1以及烟气排放管道2，烟气转移管道1的入口与火化炉顶部密封连通，烟气转移管道1的出口接至烟气排放管道2的入口，烟气排放管道2上设置有烟气净化装置9；烟气转移管道的部分管段埋于地下，记为水平烟道；

该水平烟道依次分为前端弯管、集成烟道101和后端弯管，其中集成烟道为水平烟道的主体部分(长度占比通常在70％以上)；

本实施例的特点是还包括换热介质循环管路和换热器7；其中换热器7为供热技术领域公知且成熟的产品，可根据需要选配。

换热介质循环管路包括集成换热管3和回水管4，其中，集成换热管由多根换热管组成；多根换热管的主体部分位于集成烟道101内，用于吸收火化炉产生的烟气的热量；集成换热管的前端和后端分别向上伸出地面与回水管的两端连通，接通位置处分别对应设置有热水收集箱5和冷水收集箱6；回水管4上设置有循环水泵8；

热水收集箱5及相应的管路接头还整体接入换热器7，作为换热器的输入侧；换热器7的输出侧用于对外提供热源。

集成烟道101主体部分的横截面积建议为0.5m²～2m²(宽×高)。这里，之所以强调主体部分，是考虑到集成烟道可以根据需要在顶部、底部设置凸起、凹陷等。集成烟道101主体部分的形状优选为长方体，即横截面以方形为佳，有利于固定安装以及布置集成换热管等。例如，对于常规的火化炉，可配置集成烟道的宽为1m，高为1m，长为7m；集成换热管的每一根换热管(单管)管径为100mm。

为了便于简洁示意，图2中只绘制了三根换热管；按照图2所示的集成烟道101，实际可布置九根换热管。集成换热管3与集成烟道101的连接处(热水管焊接面与烟道连接处)还可增加伸缩节(波纹补偿器)，实现柔性连接。这是考虑到由于热胀冷缩的现象，若采用刚性连接则存在安全隐患。

集成烟道101的两端分别通过变径法兰102、103与前端弯管、后端弯管密封固定连接。当然，三者也可以考虑做成一体件，即集成烟道两端分别与前端弯管和后端弯管密封连通；只是如此则不利于后期维修。

为了后期可维修，集成烟道的顶部设计为可拆卸盖板1011。

若集成烟道的顶部为凸起结构，则可拆卸盖板可裸露于地表，只需确保气密性即可。另外，对于此种情况，建议在地面设置警示区(警示可拆卸盖板处为高温区)。

稳妥起见，可将集成烟道完全置于预设的地面凹槽内，地面凹槽的上端设置有可开启的地表密封盖10，该地表密封盖与可拆卸盖板之间存在空气隙。空气隙一定程度上能够起到隔热的作用。而且，通过设置单独的地表密封盖，集成烟道101整体上就可以是长方体、圆柱体等形状，也便于加工和安装。

本实施例对原有系统主管路仅涉及水平烟道的部分管段改造，即设置口径更大的集成烟道；通过在集成烟道处安装集成换热管(换热介质循环管路的组成部分)，吸收火化炉产生的烟气的热量，集成换热管的前端和后端分别向上伸出地面与回水管的两端连通，接通位置处分别对应设置有热水收集箱和冷水收集箱，回水管上设置循环水泵实现循环换热。本发明对火化炉高温烟气进行高效的再利用，提高了火化炉经济性，改造建设成本较低、整体布局更合理。

而且，集成换热管靠近火化炉(在烟气净化环节之前的环节)设置，进一步提高了热量利用效率，同时也降低了对烟气净化装置的器件选材的要求(例如无需耐高温)。

如图3所示，火化炉燃烧室产生的高温烟气的流动方向不变，集成烟道内集成换热管中换热介质的流动方向与高温烟气的流动方向相反。最终换热器置换出来的热量可以用来采暖、加热产生蒸汽后可以进行消毒等工作，同时也可继续对助燃空气进行预热提高燃烧效率，节能减排，具有重要的经济和社会价值，符合可持续发展的战略规划。

实施例二

基于以上实施例，还可在集成烟道101的侧面还固定设置备用水平管，并配置有相应的管路接头组件。

这样，在需要对集成烟道及集成换热管维修时，可临时切换到备用水平管继续输送烟气，不至于长时间停机。另外，备用水平管的管径可与上述前端弯管和后端弯管的管径一致，便于快速可靠进行密封对接。

实施例三

参考以上任一实施例的原理，还可以组成多台火化炉换热系统的并联系统，即火化炉有多个，相应的，有多组烟气转移管道、烟气排放管道以及换热介质循环管路；各组换热介质循环管路上相应的热水收集箱彼此连通，或者，多组换热介质循环管路上设置统一的热水收集箱以及换热器。

这样，可以实现整个场区的集约化管理，进一步提高热能利用效率。

以上已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详细的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些调整，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的调整，均属于本发明要求保护的范围。