專利名稱：一種直燃蓄熱式焚燒處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焚燒處理裝置，是一種節(jié)能型高效廢氣廢水處理裝置，屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，覆銅板制造技術(shù)飛速發(fā)展，覆銅板生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有機(jī)廢氣會對環(huán)境造成污染。近年來國家對環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格，有機(jī)廢氣的治理是覆銅板制造商需要解決的重要任務(wù)。當(dāng)前電子行業(yè)間的競爭空前激烈，這就對覆銅板生產(chǎn)提出了更高的要求，覆銅板制造商為提升競爭力，最大限度地解決環(huán)保、節(jié)能降耗，降低成本已經(jīng)成了覆銅板制造商和設(shè)備提供商共同的課題。生產(chǎn)紙基板時，從臥式上膠機(jī)中排出的廢氣中含有大量的有機(jī)溶劑甲醇和少量的酚醛樹脂低分子揮發(fā)物等；生產(chǎn)布基板時，從上膠機(jī)排出來的廢氣中含有大量的有機(jī)溶劑丙酮、DMF和少量的低分子化合物等，這些廢氣統(tǒng)稱為有機(jī)廢氣。制造覆銅板生產(chǎn)所需的酚醛樹脂過程中所產(chǎn)生的大量含酚廢水。這些廢氣、廢水被直接排放到環(huán)境中，將會對環(huán)境造成了很大的危害，形成污染。有機(jī)廢氣的常用處理方法為催化燃燒法和焚燒法，覆銅板行業(yè)有機(jī)廢氣的處理辦法主要是焚燒法，目前國內(nèi)已有不少生產(chǎn)廠家配備了老式直燃式廢氣焚燒爐，雖然它們對廢氣中的可燃有機(jī)物進(jìn)行了焚燒，但是由于它爐膛內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不合理性使燃燒不充分，并且大多數(shù)這種老式直燃式廢氣焚燒爐節(jié)能效果也不好，在正常生產(chǎn)中，老式直燃式廢氣焚燒爐還需要燃燒大量的燃油，或燃?xì)庾鳛闊崮苎a充，有的耗油量高達(dá)60-80kg/h，給使用者帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，加大了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。最近出現(xiàn)了一種新型的蓄熱式焚燒爐 RT0，它在節(jié)能方面有了很大的提高，但是它存在很多缺點1. RTO供熱有脈沖；2. RTO結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜；3. RTO的蓄熱陶瓷要定期更換，維護(hù)費用高；4. RTO的蓄熱部分要經(jīng)常清理。含酚廢水的常用處理方法為活性污泥法(曝氣池生化處理)和焚燒法?；钚晕勰喾ㄊ且环N化學(xué)法和生物法的結(jié)合處理辦法，由于工藝廢水中含酚濃度太高，能使生物中毒死亡，所以先進(jìn)行一級處理，在酸性條件下所合成線性低分子酚醛樹脂，然后再進(jìn)行生化處理。但在這個過程中生化處理中所用的微生物，生活環(huán)境要求比較苛刻，容易死亡，并且這種微生物要經(jīng)過培養(yǎng)期、生長期、成熟期這三個階段，周期時間較長。這種活性污泥法成本高、周期長是目前廠商最頭疼的事。焚燒法是目前對高濃度含酚工藝廢水另一種處理方法。常用的方式是用噴槍霧化后噴入鍋爐里進(jìn)行焚燒凈化處理。燃后轉(zhuǎn)化成C02和水汽，排向大氣；但是這種焚燒處理方式也有它的缺點1.由于煤灰噴槍頭容易堵塞；2.處理廢水時會增加煤或煤氣的供給量， 增加了處理成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有的設(shè)備的缺點，提供一種直燃蓄熱式焚燒處理裝置，其能夠解決現(xiàn)有的覆銅板制造過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、廢水，在處理過程中耗能過大的技術(shù)缺點。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下一種直燃蓄熱式焚燒處理裝置，包括直流焚燒爐，所述直流焚燒爐的爐膛內(nèi)部和爐膛壁設(shè)有由蓄熱材料形成的隔離墻，將所述爐膛分為燃燒區(qū)、主燃室、燃盡區(qū)以及廢氣通道，其中，所述主燃室和燃盡區(qū)之間設(shè)有蓄熱材料做成的孔墻，當(dāng)廢氣從廢氣通道之中進(jìn)入到點燃區(qū)被點燃，高流速的廢氣進(jìn)入燃燒室中，遇到上述孔墻后被反彈，氣流折回，與新進(jìn)的氣流混合在一起形成混流狀態(tài)；煙氣通過孔墻被整流后進(jìn)入燃盡區(qū)之中。進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述蓄熱材料隔離墻在爐膛內(nèi)部形成L形形狀，其部分在爐膛內(nèi)部延伸。進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述廢氣通道的爐膛壁上開設(shè)有人孔；所述燃盡區(qū)的爐膛壁上設(shè)有人孔，此外，在所述點燃區(qū)的爐膛壁設(shè)有燃燒機(jī)孔。進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述直燃蓄熱式焚燒爐上還設(shè)有加熱器和預(yù)熱器，其中，所述爐膛上設(shè)有廢水進(jìn)口并連接廢水儲存罐，所述廢水儲存罐還連接有廢水控制裝置。進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，所述廢水儲存罐上開有排污口、排氣管和浮球閥、門以及液位計。進(jìn)一步地，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，在所述爐膛和廢水控制裝置之間設(shè)有防蒸汽回流單向閥。本實用新型采取了上述技術(shù)方案以后，上述直流蓄熱式焚燒爐通過改變爐膛內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式，增加蓄熱材料，形成蓄熱式爐膛結(jié)構(gòu)，使?fàn)t膛內(nèi)部形成穩(wěn)定的高溫溫度場，廢氣中的可燃物在此穩(wěn)定的高溫溫度場內(nèi)被燃燒的更加充分，可燃物燃燒熱被盡可能的釋放出來，從而達(dá)到節(jié)能的效果。此外，廢水被處理系統(tǒng)高壓霧化噴入高溫爐膛內(nèi)，廢水在高溫溫度場中汽化，廢水中的可燃物燃燒轉(zhuǎn)化成C02和H20隨著煙氣排入大氣。從爐膛排出的煙氣溫度還相當(dāng)高， 之后增加換熱器進(jìn)行余熱回收，并把回收的熱供給上膠機(jī)烘箱利用，從而實現(xiàn)焚燒爐節(jié)能、 環(huán)保、供熱為一體。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使得本實用新型的上述優(yōu)點更加明確。


圖1是本實用新型直燃蓄熱式焚燒處理裝置的整體系統(tǒng)圖；圖2是本實用新型直燃蓄熱式焚燒處理裝置的焚燒爐的爐膛示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例來對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。燃燒原理組織良好的燃燒過程是盡可能地接近完全燃燒，即有機(jī)廢氣在爐膛內(nèi)燃燒迅速而且充分，從而得到更高的燃燒效率。燃燒效率的定義是nr = ι-(η!+η2)式中，Il1——化學(xué)不完全燃燒熱損失，％[0025]n2——機(jī)械不完全燃燒熱損失，％為了完全燃燒，需要以下條件1、充足而適量的空氣燃燒的基本條件是空氣中的氧含量，這是燃料完全燃燒的必要條件。最佳的空氣量與燃料配比要經(jīng)過計算和多方面的燃燒實驗取得，而含氧量是由風(fēng)量來決定的。含氧量不足，會燃燒不充分，空氣量過大，會浪費熱能。多家廢氣焚燒爐的使用經(jīng)驗告訴我們廢氣中有機(jī)可燃物濃度控制在爆炸下限25%的情況下，合理的配風(fēng)與控制，使有機(jī)可燃物既能在焚燒爐內(nèi)安全的充分燃燒，又能實現(xiàn)節(jié)省燃油或燃?xì)狻?、適當(dāng)高的爐內(nèi)溫度爐溫高則燃燒速度快，燃燒也越趨于充分。經(jīng)科學(xué)研究表明有機(jī)物在> 760°C的溫度下，其分子基本已完全被破壞，氧化生成水和二氧化碳。但過分地提高爐溫也是不可取的，因過高的爐溫，會對爐體材料的性能要求提高，較高的爐溫需要有較多的能量來維持，這樣耗能也就比較多。同時，因為燃燒反應(yīng)是一種可逆反應(yīng)，過高的爐溫一方面會使正反應(yīng)速度加快；同時也會使逆反應(yīng)(還原反應(yīng))速度加快。逆反應(yīng)速度的加快，則意味著會消耗比較多的熱能，使燃料燃燒做了無用功，因為還原反應(yīng)是吸熱過程；由于還原反應(yīng)抵消了部分正反應(yīng)的功效，會造成焚燒爐凈化效果降低，影響煙氣達(dá)標(biāo)排放。3、足夠的停留時間有機(jī)物完全燃燒需要一定時間。有機(jī)可燃物在爐膛的停留時間，是指有機(jī)可燃物從進(jìn)入高溫爐膛起，到爐膛出口這段流程所經(jīng)歷的時間。有機(jī)可燃物在爐內(nèi)的停留時間主要取決于爐膛的容積、爐膛的截面積、爐膛長度、以及煙氣在爐膛內(nèi)的流動速度，這些都與爐膛的容積熱負(fù)荷和爐膛的截面積熱負(fù)荷有關(guān)。合理的爐膛設(shè)計尤為關(guān)鍵。經(jīng)試驗證明在高溫爐膛內(nèi)的停留時間> 0. 6s為最佳。此外，直燃蓄熱式焚燒爐的能量流程如下面所描述Q = υ8+ ι12+%+ 10(2.1-1)Q = Q2+Q3+Q4-Q5(2. 1-2)Q4 = Q-Q2-Q3+Q5(2. 1-3)Q11 = Q2-Q1(2. 1—4)Q12 = Q7-Q6(2. 1-5)Q-爐膛內(nèi)部熱量Q1-廢氣預(yù)熱前所含熱量( -廢氣預(yù)熱后所含熱量Q3-廢氣中有可燃物燃燒釋放的熱量&-燃燒機(jī)給爐膛提供的熱量Q5-爐膛散熱釋放的熱量％-鮮風(fēng)被加熱前所含熱量Q7-鮮風(fēng)被加熱后所含熱量％-預(yù)熱器散熱％-加熱器散失熱量^r煙氣所帶走的熱量A1-預(yù)熱器吸收的熱量A2-加熱器吸收的熱量由公式(2. 1-3)可知，Q3越大，Q4就會越小，就是說燃燒機(jī)消耗的燃油或燃?xì)饬恳簿碗S之減小。所以廢氣中的有機(jī)溶劑甲醇，丙酮等作為燃料燃燒得越充分，釋放的熱量也就越大，節(jié)能效果也就越明顯。由于傳統(tǒng)直燃式廢氣焚燒爐燃燒不充分，燃燒機(jī)耗油、耗氣量較大，是傳統(tǒng)直燃式焚燒爐最大的缺點。新設(shè)備在結(jié)合可燃物的燃燒原理，參考傳統(tǒng)直燃式焚燒爐爐膛結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量改進(jìn)，對爐膛內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料做了全新的設(shè)計和調(diào)整，最終做成一種直燃蓄熱式爐膛結(jié)構(gòu)。
圖1是本實用新型直燃蓄熱式焚燒處理裝置的整體系統(tǒng)圖；[0041]如圖所示，所述直燃蓄熱式焚燒處理裝置，包括直流焚燒爐，所述直流焚燒爐的爐膛內(nèi)部和爐膛壁設(shè)有由蓄熱材料形成的隔離墻5，將所述爐膛分為燃燒區(qū)、主燃室、燃盡區(qū)以及廢氣通道，其中，所述主燃室和燃盡區(qū)之間設(shè)有蓄熱材料做成的孔墻4，當(dāng)廢氣從廢氣通道之中進(jìn)入到點燃區(qū)被點燃，高流速的廢氣進(jìn)入燃燒室中，遇到上述孔墻后被反彈，氣流折回，與新進(jìn)的氣流混合在一起形成混流狀態(tài)；煙氣通過孔墻被整流后進(jìn)入燃盡區(qū)之中。其中，所述蓄熱材料隔離墻在爐膛內(nèi)部形成L形形狀，其部分在爐膛內(nèi)部延伸。其中，所述廢氣通道的爐膛壁上開設(shè)有人孔2 ；所述燃盡區(qū)的爐膛壁上設(shè)有人孔3，此外，在所述點燃區(qū)的爐膛壁設(shè)有燃燒機(jī)孔1，并且，在所述爐膛的四周內(nèi)部還設(shè)有保溫材料層6。下面對本實用新型的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的描述具體地說，當(dāng)廢氣開始進(jìn)入爐膛內(nèi)時，高溫的蓄熱材料開始再次加熱廢氣，廢氣進(jìn)入燃燒的準(zhǔn)備階段；廢氣進(jìn)入點燃區(qū)，被燃燒機(jī)或熾熱的蓄熱材料點燃；高流速的廢氣進(jìn)入燃燒室中，遇到孔墻后被反彈，氣流折回，與新進(jìn)的氣流混合在一起形成混流狀態(tài)，這使廢氣中的可燃物與廢氣中的氧氣混合的更加充分，并且也大大延長了廢氣在燃燒室的停留時間，使可燃物燃燒的更加充分；煙氣通過孔墻被整流后進(jìn)入燃盡區(qū)，使煙氣均勻的充滿整個燃盡區(qū)，為以后給換熱器供熱做了充分準(zhǔn)備。由于上膠機(jī)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣濃度并不是均勻的，所以廢氣在爐膛中燃燒產(chǎn)生的熱也是不均勻的，容易產(chǎn)生爐膛內(nèi)部溫度忽高忽低現(xiàn)象，但有了這種蓄熱結(jié)構(gòu)就可以使?fàn)t膛始終保持一種相對均勻穩(wěn)定的高溫溫度場，并且爐膛內(nèi)部不再存在溫差較大的死角，更為爐膛內(nèi)各個區(qū)域溫度都能> 760°C做了保障。圖2是本實用新型直燃蓄熱式焚燒處理裝置的焚燒爐的爐膛示意圖。如圖所示，所述直燃蓄熱式焚燒爐上還設(shè)有加熱器和預(yù)熱器，其中，所述爐膛上設(shè)有廢水進(jìn)口并連接廢水儲存罐，所述廢水儲存罐還連接有廢水控制裝置。其中，所述廢水儲存罐上開有排污口、排氣管和浮球閥、門以及液位計。此外，在所述爐膛和廢水控制裝置之間設(shè)有防蒸汽回流單向閥。由于廢氣預(yù)熱后的煙氣，其溫度仍然很高，對廢氣預(yù)熱后的煙氣用換熱的方法進(jìn)行熱量回收，直接或間接地供給上膠機(jī)進(jìn)行回用，從而達(dá)到節(jié)能的目的。在工程應(yīng)用中，合理的涂膠工藝參數(shù)，可實現(xiàn)上膠機(jī)所需要的熱量，全部由廢氣處理爐提供，無需為上膠機(jī)另外增供熱能，其中，當(dāng)廢水被噴槍霧化后進(jìn)入爐膛，霧化后的廢水遇到高溫，水迅速汽化，有機(jī)可燃物遇高溫被點燃，隨廢氣氣流一同進(jìn)入主燃區(qū)進(jìn)行燃燒。水在汽化的過程中會吸收大量的熱量，開始可能會使?fàn)t膛溫度有所降低。所以適當(dāng)?shù)臏p少廢氣的量(增加廢氣的濃度) 廢水汽化損失的熱量便能彌補回來。廢水的處理量范圍1--1. 5噸/天。下表是在一個實施例中生產(chǎn)現(xiàn)場正常生產(chǎn)紙基板時直燃蓄熱式焚燒爐及上膠機(jī)烘箱的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄
權(quán)利要求1.一種直燃蓄熱式焚燒處理裝置，包括直流焚燒爐，其特征在于，所述直流焚燒爐的爐膛內(nèi)部和爐膛壁設(shè)有由蓄熱材料形成的隔離墻，將所述爐膛分為燃燒區(qū)、主燃室、燃盡區(qū)以及廢氣通道，其中，所述主燃室和燃盡區(qū)之間設(shè)有蓄熱材料做成的孔墻，當(dāng)廢氣從廢氣通道之中進(jìn)入到點燃區(qū)被點燃，高流速的廢氣進(jìn)入燃燒室中，遇到上述孔墻后被反彈，氣流折回，與新進(jìn)的氣流混合在一起形成混流狀態(tài)；煙氣通過孔墻被整流后進(jìn)入燃盡區(qū)之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直燃蓄熱式焚燒處理裝置，其特征在于，所述蓄熱材料隔離墻在爐膛內(nèi)部形成L形形狀，其部分在爐膛內(nèi)部延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的直燃蓄熱式焚燒處理裝置，其特征在于，所述廢氣通道的爐膛壁上開設(shè)有人孔；所述燃盡區(qū)的爐膛壁上設(shè)有人孔，此外，在所述點燃區(qū)的爐膛壁設(shè)有燃燒機(jī)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的直燃蓄熱式焚燒處理裝置，其特征在于，所述直燃蓄熱式焚燒爐上還設(shè)有加熱器和預(yù)熱器，其中，所述爐膛上設(shè)有廢水進(jìn)口并連接廢水儲存罐，所述廢水儲存罐還連接有廢水控制裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直燃蓄熱式焚燒處理裝置，其特征在于，所述廢水儲存罐上開有排污口、排氣管和浮球閥、門以及液位計。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直燃蓄熱式焚燒處理裝置，其特征在于，在所述爐膛和廢水控制裝置之間設(shè)有防蒸汽回流單向閥。
專利摘要本實用新型公開了一種直燃蓄熱式焚燒處理裝置，包括直流焚燒爐，所述直流焚燒爐的爐膛內(nèi)部和爐膛壁設(shè)有由蓄熱材料形成的隔離墻，將所述爐膛分為燃燒區(qū)、主燃室、燃盡區(qū)以及廢氣通道，其中，所述主燃室和燃盡區(qū)之間設(shè)有蓄熱材料做成的孔墻，當(dāng)廢氣從廢氣通道之中進(jìn)入到點燃區(qū)被點燃，高流速的廢氣進(jìn)入燃燒室中，遇到上述孔墻后被反彈，氣流折回，與新進(jìn)的氣流混合在一起形成混流狀態(tài)；煙氣通過孔墻被整流后進(jìn)入燃盡區(qū)之中。
文檔編號F23G7/06GK202203954SQ20112024297
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者劉恩成, 楊朋輝, 錢世良 申請人:西安寶昱熱工機(jī)電有限公司