一种有机废气焚烧处理系统的制作方法

本发明涉及废气焚烧炉技术领域，尤其是指一种有机废气焚烧处理系统。

背景技术：

在覆铜板的生产加工过程中，会产生大量的有机溶剂挥发出来，有机溶剂与空气混合形成有机废气，这些有机废气中含有较多的苯酚和甲醛，直接将这些有机废气排入大气中对环境造成严重污染，直接影响人类身体健康和生态环境。在现有的生产过程中，一般是将这些有机废气收集起来，再送到有机废气焚烧炉中集中焚烧，焚烧后形成水和二氧化碳等，再排入大气中。

rto，也就是蓄热式氧化炉，是一种高效有机废气治理设备，与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉相比，具有热效率高、运行成本低、能处理大风量中低浓度废气等特点，浓度稍高时，还可进行二次余热回收，大大降低生产运营成本。rto焚烧炉指在炉膛中放置一定数量蓄热材料的焚烧炉，蓄热材料通常采用蜂窝陶瓷，但传统的双塔式、三塔式、转盘式rto焚烧炉在使用上，都存在一个问题，就是没有调节与控制有机废气在炉膛中停留时间功能，有机废气是在蜂窝陶瓷表面流过去，在炉膛中时间很短，导致有机废气氧化分解不彻底，在2017年底国家出台环保新规以后，这些传统的焚烧炉的尾气排放基本都不能达标，此外，如双塔式rto，它通过阀门切换来控制有机废气进入炉膛，但在切换过程，可能有部分机废气来不及进入炉膛，直接排向烟囱，这就更加是环保所不能允许的。

传统的rto焚烧炉还存在另一个问题，由于传统的rto焚烧炉都是正压设计，正压设计的rto焚烧炉容易出现回火现象，导致失火或涂胶机爆炸，回火现象是指在有机废气的焚烧过程中炉膛内的气体膨胀致使压力升高，使得火焰涌至进气管，从而蔓延到车间的现象，这种回火现象会伤及作业工人，同时给企业带来严重的损失。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种有机废气焚烧处理系统，能够彻底氧化分解有机废气，还能够避免产生回火现象，防止有机废气泄漏，保护环境，消除安全隐患，提高系统运行安全性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种有机废气焚烧处理系统，其包括包括炉膛、负压系统、设置于炉膛内并用于对有机废气焚烧时释放的热量存蓄的蜂窝陶瓷、与炉膛连通并用于对有机废气预热的废气预热装置以及与废气预热装置连通并用于对空气加热的空气预热装置，所述蜂窝陶瓷的数量为三道或者三道以上，多道所述蜂窝陶瓷相互平行设置，有机废气依次垂直穿过多道所述蜂窝陶瓷；

所述负压系统包括用于输送有机废气的废气风机、设置于空气预热装置的进气端的并用于输送空气的辅助风机以及设置于空气预热装置的出气端的引风机，所述负压系统还包括第一废气管道、两个废气浓度警报器以及多个压差变送器。所述废气风机经由第一废气管道与废气预热装置连通，两个所述压差变送器分别设置于废气风机的前端和后端并均与一个浓度警报器连接连接，两个所述压差变送器分别设置于引风机的前端和后端并均与另一个废气浓度警报器连接。

进一步地，所述炉膛设有保温层和耐火层，所述保温层围设于耐火层的外侧，所述耐火层围设于多个所述蜂窝陶瓷。

进一步地，所述有机废气焚烧处理系统还包括用于收集有机废气的均风箱，所述均风箱与废气风机的进气端连通。

进一步地，所述炉膛包括二次预热室、燃烧室和储热室，二次预热室与燃烧室连通，燃烧室与储热室连通，多个所述蜂窝陶瓷排布于燃烧室和储热室，所述燃烧室位于两个相邻的蜂窝陶瓷的中间，所述燃烧室内设有点燃装置和用于通入燃料的导料装置，所述点燃装置与导料装置连通。

进一步地，所述废气预热装置设有第二废气管道和迂回的废气预热管道，所述废气预热管道的进气端与第一废气管道连通，所述废气预热管道的出气端经由第二废气管道与二次预热室连通。

进一步地，所述有机废气焚烧处理系统还包括电子式安全控制系统，所述电子式安全控制系统包括设置于炉膛的温度警报器、设置于炉膛的冷风系统、设置于均风箱的放空阀，所述电子式安全控制系统还包括温控阀和多个阻火器，多个所述阻火器分别设置于第一废气管道和第二废气管道，所述温控阀设置于废气风机的进气端。

进一步地，所述有机废气焚烧处理系统还包括机械式安全控制系统，所述机械式安全控制系统包括多个防爆片，多个所述防爆片分别设置于均风箱与炉膛。

进一步地，所述有机废气焚烧处理系统还包括多个用于安装和检修所述蜂窝陶瓷的维护通道，多个所述维护通道设置于炉膛，所述维护通道设有安全门。

进一步地，所述空气预热装置的出气端连通有空气管道，所述空气管道远离空气预热装置的一端与第二废气管道连通。

进一步地，所述有机废气焚烧处理系统还包括排尾气装置，所述排尾气装置的一端与引风机的出气端连通。

本发明的有益效果：本申请为自由式rto焚烧炉，自由式rto焚烧炉中有三道或者三道以上蜂窝陶瓷，多道蜂窝陶瓷相互平行设置，这些蜂窝陶瓷的数量与位置是可以根据生产工艺需要调整，因此把这种焚烧炉称为自由式rto，由于蜂窝陶瓷与有机废气流动方向垂直设置，起到阻挡有机废气流动速度的作用，通过调整蜂窝陶瓷的数量与位置，可以根据环保要求与生产工艺需要调节有机废气在炉膛中停留的时间，双塔式rto焚烧炉与转盘式rto焚烧炉有机废气在炉膛中停留时间通常只有零点几秒，且双塔式rto焚烧炉与转盘式rto焚烧炉没有调节控制功能，但本申请可以控制有机废气在炉膛中停留时间到2秒或以上，具有调节控制功能，因此自由式rto对有机废气氧化分解更加彻底和有效地防止有机废气泄漏，保护环境，在国家环保新规出台以后，本申请的尾气排放能够达标；本申请还设有负压系统，负压系统包括废气风机、辅助风机、引风机、压差变送器、废气浓度警报器和负压控制器，废气风机前端与引风机后端均设有压差变送器，当压差变送器检测到压差为正压时废气浓度警报器就会发出报警，负压系统通过调节废气风机、引风机和负压控制器来调节炉膛处于负压状态，辅助风机的风量风速可以有效地微调有机废气焚烧处理系统为负压状态，以免废气浓度超标，避免产生回火现象，消除安全隐患，提高系统运行安全性能。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为双塔式rto焚烧炉的结构示意图。

图3为转盘式rto焚烧炉的结构示意图。

附图标记说明：

1-炉膛；11-保温层；12-耐火层；13-二次预热室；14-燃烧室；141-点燃装置；142-导料装置；15-储热室；16-钢架；17-转阀；2-蜂窝陶瓷；3-废气预热装置；31-第二废气管；32-废气预热管道；4-空气预热装置；41-空气管道；42-第二保温层；51-废气风机；52-辅助风机；53-引风机；54-第一废气管道；55-废气浓度警报器；56-压差变送器；57-负压控制器；58-炉膛超高温保护装置；6-均风箱；71-温度警报器；72-冷风系统；73-放空阀；74-阻火器；75-温控阀；8-防爆片；9-维护通道；10-排尾气装置。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1所示，本发明提供的一种有机废气焚烧处理系统，其包括炉膛1、负压系统、设置于炉膛1内并用于对有机废气焚烧时释放的热量存蓄的蜂窝陶瓷2、与炉膛1连通并用于对有机废气预热的废气预热装置3以及与废气预热装置3连通并用于对空气加热的空气预热装置4，所述蜂窝陶瓷2的数量为三道或者三道以上，多道所述蜂窝陶瓷2相互平行设置，有机废气依次垂直穿过多道所述蜂窝陶瓷2；所述负压系统包括用于输送有机废气的废气风机51、设置于空气预热装置4的进气端的并用于输送空气的辅助风机52以及设置于空气预热装置4的出气端的引风机53，所述负压系统还包括第一废气管道54、两个废气浓度警报器55以及多个压差变送器56，所述废气风机51经由第一废气管道54与废气预热装置3连通，两个所述压差变送器56分别设置于废气风机51的前端和后端并均与一个浓度警报器55连接电连接，两个所述压差变送器56分别设置于引风机53的前端和后端并均与另一个废气浓度警报器55电连接，多道所述蜂窝陶瓷2依次排列于炉膛1内。

rto及自由式rto焚烧炉的概念：rto(regenerativethermaloxidizer,简称rto),蓄热式氧化炉，其原理是在高温下将废气中的有机物(vocs)氧化成对应的二氧化碳和水，从而净化有机废气，并回收有机废气分解时所释放出来的热量。使炉膛1空间以及炉膛1内的蓄热体积具有可以自由调整的功能，将这种焚烧炉称为自由式rto焚烧炉，自由式rto焚烧炉内的蜂窝陶瓷2的数量与位置可以调整与变动，使得扩大或缩小炉膛1的空间，可以根据生产工艺需要，增加或减少蜂窝陶瓷2的蓄热体积，使得焚烧有机废气达到最佳效果。本申请的rto焚烧炉为自由式rto焚烧炉，自由式rto焚烧炉中有三道或者三道以上蜂窝陶瓷2，这些蜂窝陶瓷2的数量与位置可以根据生产工艺需要调整；自由式rto焚烧炉也称为卧式rto焚烧炉。

实际运用中，有机废气由废气风机5送至废气预热装置3内进行初步预热，同时，辅助风机52将外界的冷空气送至空气预热装置4内，由于有机废气在焚烧时需要大量空气，而这些不经预热的冷空气直接导入炉膛1内时，容易大大地降低有机废气的焚烧温度，因此，需要对这些冷空气进行预热处理，使这些冷空气的温度提高，空气预热装置4对外界的冷空气进行初步预热，经初步预热的有机废气和空气形成混合气体，这些混合气体被送至炉膛1内焚烧，有机废气结合空气焚烧后释放大量的热量，这些热量被多道蜂窝陶瓷2吸收并储存，有机废气在炉膛1内焚烧后形成二氧化碳和水，这些二氧化碳作为尾气依次穿过废气预热装置3和空气预热装置4后排出大气，穿过蜂窝陶瓷2后的尾气依然带有余热，这些余热再次被废气预热装置3和空气预热装置4吸收，这些被吸收的余热用于对有机废气和外界的冷空气进行初步预热，利用尾气的余热加热有机废气和空气，可以达到节能的效果；优选地，也可以由其它生产线产生的热风或热油对所述空气预热装置4进行加热，将热风或热油的热量转换至外界的冷空气，达到节能的效果；优选地，所述辅助风机52设有用于控制冷空气风量和风速的控制阀。

如图2所示的双塔式rto焚烧炉和图3所示的转盘式rto焚烧炉，这两种传统的rto焚烧炉的蜂窝陶瓷2均由钢架16架空在炉体的中部，十几吨重的蜂窝陶瓷2利用钢架16支撑，在高温下钢架16容易氧化坍塌，导致蜂窝陶瓷2坠毁而造成事故；转盘式rto焚烧炉的底部设有转阀17，而转阀17容易出机械故障，转阀17出故障后有机废气不穿过蜂窝陶瓷2而直接从焚烧炉的排气口排出，导致有机废气泄漏，破坏大气，污染环境，这些都是传统的rto焚烧炉的缺陷；为了解决上述问题，本申请的自由式rto焚烧炉为方形结构，安装蜂窝陶瓷2时可以直接摆放在炉膛1底部，不需要钢架16将蜂窝陶瓷2架空，多道蜂窝陶瓷2可以彻底地氧化分解有机废气，防止有机废气泄漏，提高安全性能，保护环境；双塔式rto焚烧炉与转盘式rto焚烧炉，其炉体为竖立结构，蜂窝陶瓷2都安装在钢架16上，长时间高温氧化钢架16会崩塌，长期使用转阀17可能会出故障，增加不安全因素，此外，双塔式rto焚烧炉与转盘式rto焚烧炉通常将10-25％热量用来预热蜂窝陶瓷，然后直接排入烟囱，造成热量损失，而本申请的自由式rto焚烧炉的热量可以充分利用。

有关有机废气在炉膛1内停留时间的调整，延长有机废气在炉膛1内停留的时间可以保证有机废气有充分氧化分解的时间，这是保证rto焚烧炉尾气排放达环保要求的关键所在，自由式rto焚烧炉由于在炉膛1中有三道或三道以上蜂窝陶瓷2，蜂窝陶瓷2放置是垂直于有机废气的流动方向，对有机废气起截留作用，还可以通过调节每道蜂窝陶瓷2的宽度，增加或减少有机废气的流动阻力，使得有机废气在炉膛1中停留更长时间，因此有机废气的氧化分解处理更加彻底，在国家环保新规出台以后，它的尾气排放都能够达标。

本申请还设有负压系统，负压系统包括废气风机51、辅助风机52、引风机53、多个压差变送器56和两个废气浓度警报器55，废气风机51的前后两端与引风机53的前后两端均设置了压差变送器56，当压差变送器56检测到废气风机51前后两端的压差或引风机53前后两端的压差为正压时相应的废气浓度警报器55就会发出报警，同时负压系统通过调节废气风机51、引风机53和辅助风机52的风量风速，所述炉膛1的进气端设有炉膛超高温保护装置58，炉膛1设有低温、高温和超高温三个控制点，低温点火，高温熄火，所述炉膛超高温保护装置58为安全控制系统，当炉膛1出现超高温时，炉膛超高温保护装置58自动地对炉膛1降温，使得炉膛1回复到正常状态；负压控制器57用于自动地协调负压系统，使炉膛1始终保持负压状态，负压状态为废气风机51与引风机53之间的压差为负压，负压系统有效地微调所述有机废气焚烧处理系统为负压状态，防止炉膛1内的有机废气浓度超标，避免产生回火现象，消除爆炸、火灾等安全隐患，提高系统运行安全性能。

本实施例中，所述炉膛1设有保温层11和耐火层12，所述保温层11围设于耐火层12的外侧，所述耐火层12围设于多个所述蜂窝陶瓷2，优选地，所述保温层11可以由硅酸铝纤维材料制成，所述耐火层12可以由保温耐火砖材料制成；传统的rto焚烧炉都是采用硅酸铝纤维为保温层11，在800-950℃的高温环境下使用一段时间以后，硅酸铝纤维会逐渐被烧蚀减薄，降低保温效果，并且会被烧穿，容易造成失火事故以及损坏rto焚烧炉，而本申请的自由式rto焚烧炉在硅酸铝纤维层内再增加一道保温耐火砖层，形成一种三文治结构，由于保温耐火砖其耐高温达1300℃，延长保温层11和耐火层12的使用寿命，保证rto焚烧炉可以长期使用而不会被烧穿，降低成本；优选地，所述废气预热装置3和空气预热装置4的外侧可以设有第二保温层42，所述第二保温层42可以由保温材料制成，用于对废气预热装置3和空气预热装置4内部的热量存储。

本实施例中，所述有机废气焚烧处理系统还包括用于收集有机废气的均风箱6，所述均风箱6与废气风机51的进气端连通。所述均风箱6用于收集覆铜板的生产加工过程中产生的大量有机废气。

本实施例中，所述炉膛1包括二次预热室13、燃烧室14和储热室15，二次预热室13与燃烧室14连通，燃烧室14与储热室15连通，多个所述蜂窝陶瓷2排布于燃烧室14和储热室15，所述燃烧室14位于两个相邻的蜂窝陶瓷2的中间，所述燃烧室14内设有点燃装置141和用于通入燃料的导料装置142，所述点燃装置141与导料装置142连通。

传统的rto焚烧炉的蜂窝陶瓷2设计在rto焚烧炉的中部，有机废气从蜂窝陶瓷2下端穿过蜂窝陶瓷2进入炉膛1内，由于有机废气的温度都比较低，通常在100℃左右，导致有机废气中的低分子物很容易在蜂窝陶瓷2的下端沉积，为了提高蓄热效果，通常蜂窝陶瓷2的孔都很小，以2.5mm的偏多，沉积下来的低分子物逐步造成蜂窝陶瓷2堵塞，蜂窝陶瓷2出现粘堵以后，有机废气流通受阻，就容易出现安全问题，除此之外，由于蜂窝陶瓷2出现粘堵以后进入炉膛1的有机废气量减少，导致燃料消耗增加，增加成本，许多企业采用“返烧”(也称为逆洗)，即引入高温来清除粘堵在下端蜂窝陶瓷2上的低分子物，这个工作非常费工费时，这些传统的rto焚烧炉通常一年半载就需要维修或更换一次价格昂贵的蜂窝陶瓷2，维修费用相当高；而本申请的自由式rto焚烧炉使有机废气经过废气预热装置3第一次预热以后，进入炉膛1中的二次预热室13，被炉膛1内的蜂窝陶瓷2进行二次预热13，经过二次预热后的有机废气温度较高，它有效地防止了蜂窝陶瓷2的孔被有机废气中的低分子物粘堵问题，此外，由于有机废气预热到比较高的温度，极大地缩小有机废气与燃烧室14之间的温差，降低维修费用，降低成本，达到节能的效果；优选地，所述点燃装置用于点燃天然气。

本实施例中，所述废气预热装置3设有第二废气管道31和迂回的废气预热管道32，所述废气预热管道32的进气端与第一废气管道54连通，所述废气预热管道32的出气端经由第二废气管道31与二次预热室13连通。所述废气预热管道32位于废气预热装置3内，所述废气预热管道32呈迂回弯曲状，所述废气预热管道32用于延长有机废气在废气预热装置3内的时间，使得有机废气有效地被预热，提高预热效果，缩小有机废气与燃烧室14之间的温差，减少燃料的消耗，节约能源。

本实施例中，所述有机废气焚烧处理系统还包括电子式安全控制系统，所述电子式安全控制系统包括设置于炉膛1的温度警报器71、设置于炉膛1的冷风系统72、与均风箱6连通的放空阀73，所述电子式安全控制系统还包括温控阀75和多个阻火器74，多个所述阻火器74分别设置于第一废气管道54和第二废气管道31，所述温控阀75设置于废气风机51的进气端。实际运用中，当炉膛1内的温度高于预设温度，温度警报器71发出警报，同时冷风系统72启动，对炉膛1进行降温；当所述有机废气焚烧处理系统出现事故，来不及使用冷风系统72降温处理时，可以利用放空阀73将整个有机废气焚烧处理系统放空泄压，提高安全性能；阻火器74是用来阻止易燃气体或易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置，一般安装在输送可燃气体的管道中，假如第一废气管道54或第二废气管道31的有机废气被引燃，气体火焰就会传播到整个管网，可能引起火灾，所述阻火器74用于阻止火焰传播，提高安全性能。

本实施例中，所述有机废气焚烧处理系统还包括机械式安全控制系统，所述机械式安全控制系统包括多个防爆片8，多个所述防爆片8分别设置于均风箱6与炉膛1。具体的，防爆片8能在规定的温度和压力下爆破，泄放压力，当所述有机废气焚烧处理系统的电子式安全控制系统有故障时，由机械式安全控制系统的多个防爆片8泄放压力，提高安全性能，提高可靠性。

本实施例中，所述有机废气焚烧处理系统还包括多个用于安装和检修所述蜂窝陶瓷2的维护通道9，多个所述维护通道9设置于炉膛1，所述维护通道9设有安全门。传统的双塔式、三塔式、转盘式rto焚烧炉均没有用于维护蜂窝陶瓷2的空间，使用一段时间以后蜂窝陶瓷2的蓄热强度就明显降低，当出现问题时，需要将蜂窝陶瓷2从炉膛1中拆出来检修或更换，对于传统的rto焚烧炉来说笨重的蜂窝陶瓷2安装与拆卸难度比较大，而且，维护或拆卸蜂窝陶瓷2很容易造成部分蜂窝陶瓷2碎裂，所以传统的rto焚烧炉的蜂窝陶瓷2只能更换，导致维护费用很高；另外，传统的转盘式rto焚烧炉的中部设有圆转盘，转盘式rto焚烧炉的蜂窝陶瓷2设置在圆转盘上，转盘式rto焚烧炉的圆转盘围绕其圆心均匀地分割为12个部分(或16个部分)，于是每个部分靠近圆心部分是一个尖形，而靠近外圆部分是一个弧形，而一般的蜂窝陶瓷2都是正方形,要将正方形的蜂窝陶瓷2放到所述圆转盘中去，蜂窝陶瓷2就必须切割，而通常的蜂窝陶瓷2的孔直径都很小，为了保证摆放时所有的孔都能上下对齐，蜂窝陶瓷2的切割难度非常大，而且蜂窝陶瓷2含有大量的氧化铝，硬度非常高，切割打磨难度非常大，为了保证切割后的蜂窝陶瓷2摆放时上下孔对齐，导致摆放的难度也非常大，因此传统的转盘式rto焚烧炉的蜂窝陶瓷2的安装过程非常浪费材料，费工费时，安装成本非常大，另外，由于传统的双塔式rto焚烧炉与转盘式rto焚烧炉，它们的炉膛1是竖立结构，蜂窝陶瓷2都安装在炉膛1的中部，不仅安装难度大，且没有检修空间，对炉体维护时需要将蜂窝陶瓷2拆卸下来，拆卸难度和工作量都很大；为了解决上述问题，本申请的自由式rto焚烧炉为矩形结构，并且在炉膛1及炉体多个位置留有若干维护通道9和安全门，安装蜂窝陶瓷2时直接摆放在炉膛1底座上就可以，不需要切割和摆放蜂窝陶瓷2，操作简单，另外，多道安全门也方便多个维修人员同时进出对设备进行检查维护，提高检查维护的工作效率。

本实施例中，所述空气预热装置4的出气端连通有空气管道41，所述空气管道41远离空气预热装置4的一端与第二废气管道31连通，所述空气管道41用于输送经过空气预热装置4预热的空气到第二废气管道31，在第二废气管道31内，有机废气与空气混合后抵达二次预热室13内。

本实施例中，所述有机废气焚烧处理系统还包括排尾气装置10，所述排尾气装置10的一端与引风机53的出气端连通；优选地，所述排尾气装置14可以为烟囱，用于将尾气排出大气。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。