污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备的制作方法

1.本实用新型属于土壤修复设备技术领域，具体涉及一种污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备。


背景技术：

2.原位燃气热脱附加热温度高，修复彻底且修复周期短，适合我国有机污染场地较多、环保监管严格且场地流转周期较短的市场需求，因此原位燃气热脱附技术在我国有广阔应用前景。但热脱附存在能耗高的缺点，随着加热进程的推进，土壤温度和加热管中高温烟气的温差逐渐降低，两者的间接热交换效率也逐渐降低，导致在热脱附中后期，系统燃烧产生的烟气仍以较高温度直接排放，耗散了大量的能量，而这部分能量本可以利用起来；修复过程通常固定燃气和空气的流量，没有根据实际修复情况对燃气流量、空气流量进行调节，导致热脱附系统能源利用率低，不利于修复过程的效果控制和节能环保。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备，以解决现有技术中的不足。
4.为了达到上述目的，本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：
5.提供一种污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备，其中，包括中控装置、燃烧设备、燃气供气设备、助燃设备、分流装置和加热井，所述助燃设备具有氧气流量控制阀和空气流量控制阀，所述燃烧设备具有燃气流量控制阀，所述分流装置具有气流入口、第一气流出口和第二气流出口，所述第一气流出口连通所述助燃设备，所述第二气流出口连通大气，所述助燃设备、所述燃烧设备和所述燃气供气设备依次连通，所述第一气流出口具有第一流量控制阀，所述第二气流出口具有第二流量控制阀，所述中控装置分别连接所述氧气流量控制阀、所述空气流量控制阀、所述燃气流量控制阀、所述第一流量控制阀和所述第二流量控制阀，所述加热井位于污染场地内部，所述气流入口以及所述燃烧设备分别连接所述加热井的上端口。
6.上述污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备，其中，所述加热井包括加热井内管以及加热井外管，所述加热井外管套设于所述加热井内管外，所述加热井外管的上端口连通所述气流入口，所述加热井内管的上端口连通所述燃烧设备。
7.上述污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备，其中，所述助燃设备包括氧气供给装置、氧气管道、助燃空气管道和助燃风机，所述氧气供给装置通过所述助燃空气管道分别连接所述助燃风机、所述分流装置的第一气流出口和所述燃烧设备，所述氧气管道上设有氧气放散阀和氧气减压阀。
8.上述污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备，其中，所述燃气供气设备包括燃气供气装置和燃气管道，所述燃气管道上设有燃气放散阀和燃气减压阀。
9.上述污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备，其中，所述燃烧设备包括
相互连接的燃烧器和机柜，所述燃烧器设于所述加热井内管的上端口，所述机柜上设有指示灯、点火/停止开关和复位开关。
10.上述污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备，其中，所述分流装置的气流入口与所述加热井之间设有温度传感器和增压泵，所述温度传感器连接所述中控装置。
11.本实用新型技术方案的有益效果是：
12.多次循环利用烟气中的温度，实时调节各气体组分的比例，在尽可能提高高温烟气回流比例、降低燃气消耗量的同时维持加热的高温气体流量与温度的稳定，可有效节约能源。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体示意图。
14.其中：10、中控装置，20、分流装置，21、气流入口，22、第一气流出口，23、第二气流出口，24、第一流量控制阀，25、第二流量控制阀，26、排烟管道，31、氧气流量控制阀，32、空气流量控制阀，33、氧气供给装置，34、助燃空气管道，35、助燃风机，36、氧气管道，37、氧气放散阀，38、氧气减压阀，41、燃气流量控制阀，42、燃烧器，43、机柜，50、加热井，51、加热井内管，52、加热井外管，61、燃气供气装置，62、燃气管道，63、燃气放散阀，64、燃气减压阀，70、温度传感器，80、增压泵，91、保温层，92、混凝土硬化面
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
16.参看图1所示，本实用新型污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备包括中控装置10、燃烧设备、燃气供气设备、助燃设备、分流装置20和加热井50，助燃设备具有氧气流量控制阀31和空气流量控制阀32，燃烧设备具有燃气流量控制阀41，分流装置20具有气流入口21、第一气流出口22和第二气流出口23，第一气流出口22和第二气流出口23可以并列设置，第一气流出口22连通助燃设备，第二气流出口23连通大气，助燃设备、燃烧设备和燃气供气设备依次连通，第一气流出口22具有第一流量控制阀24，第二气流出口23具有第二流量控制阀25，中控装置10分别连接氧气流量控制阀31、空气流量控制阀32、燃气流量控制阀41、第一流量控制阀24和第二流量控制阀25，加热井50位于污染场地内部，气流入口21以及燃烧设备分别连接加热井50的上端口。
17.优选实施方案中，加热井50包括加热井内管51以及加热井外管52，加热井外管52套设于加热井内管51外，加热井外管52的上端口连通气流入口21，加热井内管51的上端口连通燃烧设备。
18.助燃设备包括氧气供给装置33、氧气管道36、助燃空气管道34和助燃风机35，氧气供给装置33通过助燃空气管道34分别连接助燃风机35、分流装置20的第一气流出口22和燃烧设备。氧气供给装置33的氧气管道36上设置有氧气放散阀37和氧气减压阀38，以实时调整燃气供给的气压。
19.燃气供气设备包括燃气供气装置61和燃气管道62，燃气管道62上设有燃气放散阀63和燃气减压阀64，以实时调整氧气供给的气压。
20.燃烧设备包括相互连接的燃烧器42和机柜43，燃烧器42设于加热井内管51的上端口，机柜43上设有指示灯、点火/停止开关和复位开关。
21.分流装置20的气流入口21与加热井50之间设有温度传感器70和增压泵80，温度传感器70连接中控装置10，加热井外管52的上端口与排烟管道26连通，排烟管道26连通增压泵80，增压泵80连通分流装置20。
22.在土壤表面设置保温层91以及设于保温层91上的混凝土硬化面92，以防止土壤热量散失以及土壤中气态污染物从地表逸散。在排烟管道26、分流装置20的外表面都包裹岩棉等保温材料进行保温，以最大限度保留烟气中的能量。
23.本污染场地原位燃气热脱附烟气充氧回注节能设备的使用方法包括以下步骤：
24.步骤a：布设好燃烧系统、土壤加热系统，以及保温层91和混凝土硬化面92；
25.步骤b：开启燃烧器42，开启空气流量控制阀32、燃气流量控制阀41、分流装置20的第二气流出口23的第二流量控制阀25，关闭氧气流量控制阀31、分流装置20与助燃空气管道34连通的第一气流出口22的第一流量控制阀24，根据温度传感器70检测到的温度，实时调小空气流量控制阀32、燃气流量控制阀41，分流装置20的第二气流出口23的第二流量控制阀25的开度，调大分流装置20与助燃空气管道34连通的第一气流出口22的第一流量控制阀24的开度，使得烟气的回流比例维持在0.1～0.5；
26.步骤c：当土壤升温至100℃以上时，根据温度传感器70检测到的温度，实时调整空气流量控制阀32、燃气流量控制阀41，分流装置20的第二气流出口22的第二流量控制阀25的开度，调大氧气流量控制阀31、分流装置20与助燃空气管道34连通的第一气流出口22的第一流量控制阀24的开度，使得烟气的回流比例维持在0.6～0.8；
27.步骤d：修复完成后，关闭燃烧器42，将设备撤出。
28.从能量流角度来看，高温气体与土壤进行热交换。加热初期，高温气体与土壤之间温差较大，烟气温度相对较低，此时不回流烟气。随着加热进程推进，烟气温度逐渐升高，此时可将烟气回流比例逐渐提升，根据烟气温度可将回流比例维持在0.1～0.5，降低燃气和助燃空气的流入，以维持高温气体温度和流速的稳定。土壤中的水分全部加热抽提出来之后，烟气的升温速率增快，根据烟气温度可将回流比例维持在0.6～0.8，因为空气中氧浓度较低，氮气浓度较高，若只流入空气无法维持点火处对氧浓度的最低要求和高温气体温度和流速的稳定，所以此时需通入氧气，以保证燃烧器顺利点火且持续稳定燃烧。
29.本实用新型多次循环利用烟气中的温度，实时调节各气体组分的比例，在尽可能提高高温烟气回流比例、降低燃气消耗量的同时维持加热的高温气体流量与温度的稳定，可在实现对土壤均匀加热的同时，有效节约能源。
30.以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。