一种双塔交替蓄热式RTO废气焚烧装置及其焚烧方法与流程

一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置及其焚烧方法
技术领域
1.本发明涉及废气处理技术领域，具体是一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置及其焚烧方法。


背景技术：

2.蓄热式有机废气焚烧炉，其原理是在800℃高温下将可燃废气氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化废气，并回收废气分解时所释放出来的热量，废气分解效率达到99％以上，热回收效率达到95％以上。rto主体结构由燃烧室、陶瓷填料床和切换阀等组成。主要应用于化学工业、汽车及机械制造业、电子电器制造业、轻工业以及冶金钢铁业中，主要用于处理挥发性有机废气。
3.目前的蓄热式燃烧装置(rto)是把生产排出的有机废气经过转轮浓缩装置浓缩脱附后，有机废气经过蓄热陶瓷颗粒的加热，温度迅速提升，在炉膛内燃气燃烧加热作用下，温度达到680～1050℃，有机废气中的vocs在此高温下直接分解成二氧化碳和水蒸气，形成无味的高温烟气，然后流经温度低的蓄热陶瓷，大量热能即从烟气中转移至蓄热体，用来加热下一次循环的待分解有机废气，高温烟气的自身温度大幅度下降，再经过热回收系统和其他介质发生热交换，烟气温度进一步降低，最后排至室外大气。但是在生产时排出的有机废气，因为温度较低影响转轮浓缩脱附性能，常用的方法是与通入燃烧室中的高温废气进行混合来提高有机废气的温度，但是会增加有机废气的流量，影响蓄热燃烧的效率，此外，现有的蓄热焚烧炉通常是通过燃烧器直接对废气进行燃烧，废气与燃烧器接触时间较多，导致废气容易燃烧不完全就进入热能回收机构中，导致废气处理效果不佳，另外，现有单塔式蓄热式rto废气焚烧装置的燃烧室只具有一个燃烧室，在工作时，燃烧室长期处于受热状态，导致燃烧室寿命较短，为此我们提出一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置及其焚烧方法以解决上述提出的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置及其焚烧方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置，包括支撑基座，所述支撑基座顶部的前端设置有第一燃烧塔与第二燃烧塔，顶端的后端设置有第一蓄热室与第二蓄热室，所述第一燃烧塔外部的下方固定连通有第一进气管、第二燃烧塔外部的下方固定连通有第二进气管，且第一进气管的一端与第一蓄热室固定连通，第二进气管的一端与第二蓄热室固定连通，所述第一燃烧塔、第二燃烧塔的顶端分别固定连通有第一出气管、第二出气管，且第一出气管的一端与第二蓄热室固定连通，第二出气管的一端与第一蓄热室固定连通，所述第一蓄热室、第二蓄热室的内部填充有蓄热陶瓷颗粒，所述第一蓄热室、第二蓄热室的顶部设置有加热室，所述第一蓄热室、第二蓄热室靠近第一进气管、第二进气管的一端设置有y形出气管，另一端设置有y形进气管，所述第
一燃烧塔、第二燃烧塔的内部均设置有燃烧机构，外部均设置有燃烧器，所述密封顶盖的正面固定安装有控制器。
6.优选的，所述第一燃烧塔、第二燃烧塔的顶端均可拆卸式安装有密封顶盖，底端均可拆卸式安装有密封底盖，所述密封底盖的底端固定连接有排料阀，便于通过排料阀将第一燃烧塔或第二燃烧塔内部的杂质排出，所述第一燃烧塔、第二燃烧塔的长径比均为5-10，通过将燃烧塔设置为长筒状结构，提高燃烧塔的长径比，延长废气在燃烧塔内部停留的时间。
7.优选的，所述燃烧机构包括组合管、组合环、燃烧喷嘴，所述组合环的数量为10-20组，所述组合环的周侧固定连通有组合管，所述组合环的内部固定安装有不少于4组燃烧喷嘴，通过设置多组组合环，使燃烧塔内部具有多个燃烧点，提高对废气的燃烧效果。
8.优选的，所述燃烧机构的长度值与第一燃烧塔或第二燃烧塔的高度值相同，所述组合环的直径值比第一燃烧塔或第二燃烧塔的内径值小5-10cm，在燃烧塔内部设置与其长度等同的燃烧机构，延长对废气的燃烧时间，提高对废气的处理效果。
9.优选的，上下侧相邻所述组合环内部的燃烧喷嘴交错分布，且交错角度为40-55
°
，使燃烧机构内部的火焰分布均匀，实现对废气的充分燃烧，提高对废气的处理效果。
10.优选的，所述第一蓄热室、第二蓄热室与加热室之间均设置有隔板，第一蓄热室、第二蓄热室与加热室之间均通过连接耳以及锁定螺钉固定连接，加热室底部以及第一蓄热室、第二蓄热室顶部均为开放式结构，通过隔板进行分隔，保证密封效果的同时，提高导热效果。
11.优选的，所述y形进气管的两出气端分别与第一蓄热室、第二蓄热室固定连通，y形进气管上设置有与第一蓄热室配合的第二进气电磁阀，与第二蓄热室配合的第一进气电磁阀，通过控制器控制y形进气管上的第一进气电磁阀、第二进气电磁阀通断，可实现向第一蓄热室或者第二蓄热室进气，可交替控制第一燃烧塔与第二燃烧塔工作。
12.优选的，所述y形出气管的进气端分别与第一蓄热室、第二蓄热室固定连通，所述y形出气管上设置有与第一蓄热室配合的第一出气电磁阀，与第二蓄热室配合的第二出气电磁阀，通过控制器控制y形出气管上第一出气电磁阀、第二出气电磁阀通断，可实现将第一蓄热室、第二蓄热室中的废气排出。
13.优选的，所述第一蓄热室、第二蓄热室顶部的加热室之间设置有导气管，所述第一蓄热室顶部的加热室远离导气管的一端固定连通有出气连接管，可将出气连接管与转轮浓缩装置进气口连通，使加热后的废气可进行浓缩吸附，所述第二蓄热室顶部的加热室远离导气管的一端固定连通有进气连接管。可将进气连接管与废气进气设备连通，实现将废气导入加热室内部。
14.一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置的焚烧方法，包括以下操作步骤：
15.s1、将进气连接管与废气进气设备接通，将出气连接管与转轮浓缩装置进气口接通，将转轮浓缩装置出气口与y形进气管接通，废气经转轮浓缩装置浓缩脱附后进入y形进气管，控制器控制第一进气电磁阀开启，将废气导入第一蓄热室中，并沿第一进气管进入第一燃烧塔内部，废气在第一燃烧塔内部向上流动；
16.s2、当废气进入第一燃烧塔内部后，控制器控制第一燃烧塔正面的燃烧器开启，使燃烧机构喷出可燃气体并点火，对废气进行燃烧，经过燃烧分解的废气沿第一出气管进入
第二蓄热室内部，对第二蓄热室内部的蓄热陶瓷进行蓄热，控制器控制y形出气管上的第二出气电磁阀开启，将处理后的废气排出；
17.s3、当第一燃烧塔完成一个工作周期后，控制器控制第一进气电磁阀、第二出气电磁阀关闭，控制第二进气电磁阀开启，使废气进入第二蓄热室内部，通过蓄热后的蓄热陶瓷对废气进行加热，沿第二进气管进入第二燃烧塔内部，控制器控制第二燃烧塔正面的燃烧器开启，使燃烧机构喷出可燃气体并点火，对废气进行燃烧，经过燃烧分解的废气沿第二出气管进入第一蓄热室内部，对第一蓄热室内部的蓄热陶瓷进行蓄热，控制器控制第一出气电磁阀开启，将处理后的废气排出，此时第二燃烧塔完成一个工作周期，控制器控制第一燃烧塔、第二燃烧塔交替工作对废气进行处理；
18.s4、在处理后的高温废气沿第一蓄热室或第二蓄热室排出时，高温废气对加热室内部未经转轮浓缩装置浓缩脱附的废气进行加热，然后沿出气连接管进入转轮浓缩装置中进行浓缩脱附。
19.本发明提供了一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置及其焚烧方法，具备以下有益效果：
20.1、该双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置及其焚烧方法，在第一燃烧塔内部燃烧后的废气导入与第二燃烧塔配合的第二蓄热室中，在第二燃烧塔内部燃烧后的废气导入与第一燃烧塔配合的第一蓄热室中，使第一蓄热室、第二蓄热室内部的蓄热陶瓷可对废气的热量进行吸收，同时使两组燃烧塔可交替工作，保证对废气处理效率的同时，避免燃烧塔长时间受热损坏，提高使用寿命。
21.2、该双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置及其焚烧方法，通过将燃烧塔设置为长筒状结构，提高燃烧塔的长径比，延长废气在燃烧塔内部停留的时间，同时在燃烧塔内部设置与其长度等同的燃烧机构，延长对废气的燃烧时间，提高对废气的处理效果。
22.3、该双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置及其焚烧方法，通过在第一蓄热室、第二蓄热室顶部设置加热室，当废气经过第一蓄热室、第二蓄热室排出时，可对加热室进行加热，将未经转轮浓缩装置浓缩脱附的废气沿进气连接管导入加热室内部，并沿出气连接管排出，可对废气进行预热，避免废气温度较低影响转轮浓缩脱附性能。
附图说明
23.图1为本发明整体组合后的结构示意图；
24.图2为本发明整体背面的结构示意图；
25.图3为本发明燃烧塔剖面的结构示意图；
26.图4为本发明燃烧机构的结构示意图；
27.图5为本发明蓄热室的结构示意图；
28.图6为本发明加热室的结构示意图。
29.图中：1、支撑基座；2、第一燃烧塔；3、第二燃烧塔；4、密封顶盖；5、密封底盖；6、燃烧机构；61、组合管；62、组合环；63、燃烧喷嘴；7、第一出气管；8、第二出气管；9、第一蓄热室；10、第二蓄热室；11、加热室；12、控制器；13、第一进气管；14、第二进气管；15、y形进气管；16、第一进气电磁阀；17、第二进气电磁阀；18、y形出气管；19、第一出气电磁阀；20、第二出气电磁阀；21、隔板；22、导气管；23、进气连接管；24、出气连接管；25、燃烧器。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
31.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置，包括支撑基座1，支撑基座1顶部的前端设置有第一燃烧塔2与第二燃烧塔3，顶端的后端设置有第一蓄热室9与第二蓄热室10，所述第一燃烧塔2外部的下方固定连通有第一进气管13、第二燃烧塔3外部的下方固定连通有第二进气管14，且第一进气管13的一端与第一蓄热室9固定连通，第二进气管14的一端与第二蓄热室10固定连通，第一燃烧塔2、第二燃烧塔3的顶端分别固定连通有第一出气管7、第二出气管8，且第一出气管7的一端与第二蓄热室10固定连通，第二出气管8的一端与第一蓄热室9固定连通，在第一燃烧塔2内部燃烧后的废气导入与第二燃烧塔3配合的第二蓄热室10中，在第二燃烧塔3内部燃烧后的废气导入与第一燃烧塔2配合的第一蓄热室9中，使两组燃烧塔可交替工作，保证对废气处理效率的同时，避免燃烧塔长时间受热损坏，第一蓄热室9、第二蓄热室10的内部填充有蓄热陶瓷颗粒，蓄热陶瓷颗粒为直径为1-3cm的陶瓷颗粒，第一蓄热室9、第二蓄热室10内部的蓄热陶瓷可对废气的热量进行吸收，可在下一个工作周期中对废气进行加热，第一蓄热室9、第二蓄热室10的顶部设置有加热室11，第一蓄热室9、第二蓄热室10靠近第一进气管13、第二进气管14的一端设置有y形出气管18，另一端设置有y形进气管15，第一燃烧塔2、第二燃烧塔3的内部均设置有燃烧机构6，外部均设置有燃烧器25，燃烧器25的工作原理以及使用过程均与现有技术相同，在此不做赘述，燃烧器25将燃气导入第一燃烧塔2与第二燃烧塔3中，并将燃气点燃，实现对废气的燃烧，密封顶盖4的正面固定安装有控制器12，控制器12可对各电性结构进行控制，实现交替控制两组燃烧塔工作，防止单一燃烧塔长时间燃烧损坏。
32.请参阅图2与3，第一燃烧塔2、第二燃烧塔3的顶端均可拆卸式安装有密封顶盖4，底端均可拆卸式安装有密封底盖5，密封底盖5的底端固定连接有排料阀，便于通过排料阀将第一燃烧塔2或第二燃烧塔3内部的杂质排出，第一燃烧塔2、第二燃烧塔3的长径比均为5-10，通过将燃烧塔设置为长筒状结构，提高燃烧塔的长径比，延长废气在燃烧塔内部停留的时间。
33.请参阅图3与4，燃烧机构6包括组合管61、组合环62、燃烧喷嘴63，组合环62的数量为10-20组，组合环62的周侧固定连通有组合管61，组合环62的内部固定安装有不少于4组燃烧喷嘴63，通过设置多组组合环62，使燃烧塔内部具有多个燃烧点，提高对废气的燃烧效果，燃烧机构6的长度值与第一燃烧塔2或第二燃烧塔3的高度值相同，组合环62的直径值比第一燃烧塔2或第二燃烧塔3的内径值小5-10cm，在燃烧塔内部设置与其长度等同的燃烧机构6，延长对废气的燃烧时间，提高对废气的处理效果，上下侧相邻组合环62内部的燃烧喷嘴63交错分布，且交错角度为40-55
°
，使燃烧机构6内部的火焰分布均匀，实现对废气的充分燃烧，提高对废气的处理效果。
34.请参阅图5与6，第一蓄热室9、第二蓄热室10与加热室11之间均设置有隔板21，第一蓄热室9、第二蓄热室10与加热室11之间均通过连接耳以及锁定螺钉固定连接，加热室11底部以及第一蓄热室9、第二蓄热室10顶部均为开放式结构，通过隔板21进行分隔，保证密封效果的同时，提高导热效果，y形进气管15的两出气端分别与第一蓄热室9、第二蓄热室10固定连通，y形进气管15上设置有与第一蓄热室9配合的第二进气电磁阀17，与第二蓄热室
10配合的第一进气电磁阀16，通过控制器12控制y形进气管15上的第一进气电磁阀16、第二进气电磁阀17通断，可实现向第一蓄热室9或者第二蓄热室10进气，可交替控制第一燃烧塔2与第二燃烧塔3工作，y形出气管18的进气端分别与第一蓄热室9、第二蓄热室10固定连通，y形出气管18上设置有与第一蓄热室9配合的第一出气电磁阀19，与第二蓄热室10配合的第二出气电磁阀20，通过控制器12控制y形出气管18上第一出气电磁阀19、第二出气电磁阀20通断，可实现将第一蓄热室9、第二蓄热室10中的废气排出，第一蓄热室9、第二蓄热室10顶部的加热室11之间设置有导气管22，第一蓄热室9顶部的加热室11远离导气管22的一端固定连通有出气连接管24，可将出气连接管24与转轮浓缩装置进气口连通，使加热后的废气可进行浓缩吸附，第二蓄热室10顶部的加热室11远离导气管22的一端固定连通有进气连接管23，第一进气电磁阀16、第二进气电磁阀17、第一出气电磁阀19、第二出气电磁阀20型号均为1230-1dc24v。
35.一种双塔交替蓄热式rto废气焚烧装置的焚烧方法，包括以下操作步骤：
36.s1、将进气连接管23与废气进气设备接通，将出气连接管24与转轮浓缩装置进气口接通，将转轮浓缩装置出气口与y形进气管15接通，废气经转轮浓缩装置浓缩脱附后进入y形进气管15，控制器12控制第一进气电磁阀16开启，将废气导入第一蓄热室9中，并沿第一进气管13进入第一燃烧塔2内部，废气在第一燃烧塔2内部向上流动；
37.s2、当废气进入第一燃烧塔2内部后，控制器12控制第一燃烧塔2正面的燃烧器25开启，使燃烧机构6喷出可燃气体并点火，对废气进行燃烧，经过燃烧分解的废气沿第一出气管7进入第二蓄热室10内部，对第二蓄热室10内部的蓄热陶瓷进行蓄热，控制器12控制y形出气管18上的第二出气电磁阀20开启，将处理后的废气排出；
38.s3、当第一燃烧塔2完成一个工作周期后，控制器12控制第一进气电磁阀16、第二出气电磁阀20关闭，控制第二进气电磁阀17开启，使废气进入第二蓄热室10内部，通过蓄热后的蓄热陶瓷对废气进行加热，沿第二进气管14进入第二燃烧塔3内部，控制器12控制第二燃烧塔3正面的燃烧器25开启，使燃烧机构6喷出可燃气体并点火，对废气进行燃烧，经过燃烧分解的废气沿第二出气管8进入第一蓄热室9内部，对第一蓄热室9内部的蓄热陶瓷进行蓄热，控制器12控制第一出气电磁阀19开启，将处理后的废气排出，此时第二燃烧塔3完成一个工作周期，控制器12控制第一燃烧塔2、第二燃烧塔3交替工作对废气进行处理；
39.s4、在处理后的高温废气沿第一蓄热室9或第二蓄热室10排出时，高温废气对加热室11内部未经转轮浓缩装置浓缩脱附的废气进行加热，然后沿出气连接管24进入转轮浓缩装置中进行浓缩脱附。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在
涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。