一种热回收式焚烧炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废气焚烧及氧化处理设备技术领域，具体涉及一种热回收式焚烧炉。
【背景技术】
[0002]当前能源短缺和环境污染问题日益凸显，实现产业的节能减排和环境保护变得十分迫切。石油化工、电子、半导体、医药等相关产业的飞速发展，使在生产过程中发生的有毒、有害废气，包括VOCs等继续不断地污染、破坏生态环境。一般处理方法:废气前处理系统+焚烧系统。对经过废气前处理系统出来的废气在焚烧炉内进行高温裂解，裂解后的成分主要产生二氧化碳和水蒸气被排放到大气，这部分气体带有热量，这就需要一个很好的燃烧系统和热回收设备，使排放气体达到国家规定标准，减少对能源的消耗、消除对生态环境的污染。
[0003]目前，蓄热式焚烧炉正在广泛使用，其利用陶瓷蓄热体材料的吸热、放热过程进行余热回收，虽然减少了部分燃料消耗，但是余热回收效率低，体积庞大，压降大，且陶瓷蓄热体易堵塞。另一种，在焚烧炉后加废气换热器，也可以进行余热回收，但是存在流程复杂，体积庞大，投资成本高等弊端。为了提高废气焚烧效率，减少燃料的消耗量，降低焚烧装置建造成本，开发新一代焚烧炉十分必要。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种热回收式焚烧炉，内置弧形板式换热器，实现焚烧后的高温烟气与待焚烧的废气之间的热交换，具有节奏紧凑及焚烧效率高等优点。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是:一种热回收式焚烧炉，包括焚烧炉炉体以及设置在焚烧炉炉体内的燃烧室和换热装置，燃烧室的废气进口通过燃烧室与炉体之间的环隙与换热装置的废气流道相连通，燃烧室的烟气出口与换热装置的烟气流道相连通，燃烧室流出的高温烟气与待焚烧的废气通过换热装置实现热交换，以提高待焚烧废气的温度。
[0006]所述炉体为一圆筒形结构，其材质为金属，前端设置封头，后端设置过渡段，其外面包裹一层50-100毫米的耐火保温材料和外层保护金属板，制成焚烧炉炉体，具有保温、隔热、减少热量的传导、辐射损失，降低然燃料的消耗量，节能、环保。上述燃烧室设置在炉体内部前端，燃烧室和炉体之间的环隙安装有若干沿该环隙轴向设置的内燃烧室支撑筋，燃烧室直径和长度根据处理量的大小确定。燃烧室为耐热金属制成，或为金属内壁敷设一层耐火材料的复合材料结构。焚烧炉炉体前端封头中心安装燃烧器，所述燃烧器适合气体燃料和液体燃料，具有燃烧强度高，高调节比的特点，调节比可达30-110%。同时燃烧生成的NOX较低。
[0007]所述换热装置的烟气流道出口通过筒状连接段与焚烧炉炉体的烟气出口相连通。所述焚烧炉炉体与换热装置之间还设置有挡板和挡条，挡板、挡条和连接段形成与焚烧炉炉体的废气进口连通的废气入口腔。
[0008]所述的燃烧室内靠近烟气出口一端设置有扰流板。扰流板为耐热金属制成，其形状为一板状或锥形，起作用为加大内燃烧室烟气湍动，提高焚烧效果，同时减少对后端换热装置辐射。
[0009]所述的换热装置包括筒形壳体和设置在壳体内的换热板组件，壳体上设有与换热板组件中的流体通道连通的进出口，换热板组件包括对称设置在壳体轴线两侧的两组弧形换热板，每组弧形换热板均由自壳体中心由内向外直径依次增大的多个弧形换热板形成间隔的废气流道和烟气流道；形成废气流道和烟气流道的相邻弧形换热板之间的相应位置密封设置，具体为烟气流道与壳体轴线平行的两个端面封闭设置，烟气流道与壳体轴线垂直的两个端面分别设有流道口，形成沿壳体轴线方向的直线流道；废气流道与壳体轴线垂直的两个端面封闭设置，废气流道与壳体轴线平行的两个端面分别设有流道口，形成沿圆周方向的弧形流道。
[0010]所述烟气流道与壳体轴线平行的两个端面封闭设置，烟气流道与壳体轴线垂直的两个端面分别设有流道口，形成沿壳体轴线方向的直线流道，烟气从壳体的烟气进口进入直线流道中，然后沿着壳体的轴线方向流动，并从烟气出口流出。
[0011]所述废气流道与壳体轴线垂直的两个端面封闭设置，废气流道与壳体轴线平行的两个端面分别设有流道口，形成沿圆周方向的弧形流道，废气从壳体的废气进口进入弧形流道中，然后沿着弧形流道流动，并从废气出口流出。
[0012]所述两组弧形换热板之间的区域由一个隔离件分隔为分别连通壳体上相应进出口的进口汇集腔和出口汇集腔，换热板组件的多个废气流道的进口端汇聚至进口汇集腔，其出口端汇聚至出口汇集腔，废气从壳体的进口先进入进口汇集腔，然后由进口汇集腔分别进入各个废气通道，经各个废气通道流出的流体在出口汇集腔聚集并从壳体的出口流出。沿平行于壳体轴线的方向，进口汇集腔和出口汇集腔的两端通过端部挡板封闭，防止烟气进入进口汇集腔和出口汇集腔。
[0013]所述壳体与位于最外层的两个弧形换热板之间均具有沿壳体轴向设置的侧挡板，两个侧挡板将壳体与换热板组件之间的区域分隔为分别连通至进口汇集腔和出口汇集腔的两个腔室。
[0014]所述换热板组件还包括两个加强圈，两个加强圈分别套设在最外层弧形换热板的两端，加强圈与弧形换热板和端部挡板固定焊接，加强圈可使换热板组件的烟气流道和废气流道有效连接。
[0015]所述加强圈与壳体内壁之间设置有弧形连接板，弧形连接板为环形金属板，分别与壳体内壁和加强圈固定焊接，可有效缓解温差应力。
[0016]所述的隔离件为隔离板，隔离板沿壳体轴向穿设在两组弧形换热板之间的区域内，且隔离板分别与位于最内层的两个弧形换热板密封连接。
[0017]所述的隔离件为中心管，该中心管的两端分别与壳体上对应直线流道的进出口相连通，且中心管的出口端设置有蝶阀。中心管作为一种调节手段，在需要提高出口侧温度时，通过蝶阀打开中心管，使部分烟气直接从中心管通过混入出口侧烟气中，从而提高温度，通过蝶阀的开度可以进行温度调节。
[0018]所述的隔离件为螺旋板式换热器，螺旋板式换热器具有轴向流道和螺旋流道，其轴向流道的进出口分别与壳体内直线流道的进出口相连通，螺旋流道的进出口分别与壳体内弧形流道的进出口相连通。
[0019]所述烟气流道与壳体轴线平行的两个端面通过侧密封条密封或者通过形成流体流道的任一弧形换热板的折边密封。
[0020]所述废气流道与壳体轴线垂直的两个端面通过端部密封条密封或者通过形成流体流道的任一弧形换热板的折边密封。
[0021]所述烟气流道和废气流道内分散设置有支撑件，支撑件用于保持烟气流道和废气流道的间距，并且可以提高整个设备的承压能力。
[0022]所述的支撑件为金属柱，金属柱固定设置在流体流道内部。
[0023]所述的支撑件为形成流体流道的任一弧形换热板表面形成的凸起。
[0024]废气的进口端与出口端之间具有压力差，并且压降随流道长度增加而增大，由于各流道进口侧压力均相等，因此，要使废气流道内流体分配均匀就要保证各流道出口侧压力也基本相同，为了达到这一目的，可以采用以下方法:
[0025]换热板组件的多个废气流道内的支撑件设置密度保持一致，且流道的间距从内向外依次递增。
[0026]或者换热板组件的多个废气流道的间距保持一致，且流道内的支撑件设置密度从内向外依次递减。
[0027]或者所述换热板组件的多个废气流道从内向外依次递增，且流道内的支撑件设置密度从内向外依次递减。
[0028]或者所述换热板组件还设有折流板，折流板设置在进口汇集腔和出口汇集腔，将相邻的两个废气流道的进口或出口相连接，形成串接结构，从而能够将靠近内部的流程较短的废气流道串联在一起，形成一个流程较长的流道。
[0029]待焚烧的废气从焚烧炉炉体的废气进口进入换热装置的废气流道内，然后被预热后的废气从换热装置的出