[实用新型]废气循环焚烧固化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工及能源领域，属于化工设备领域的实用新型。本实用新型适用于化工行业有机涂料的烘干固化以及有机废气的焚烧排放，尤其适用于彩涂钢板连续涂漆生产线。

背景技术

彩涂钢板生产线是将薄钢板或镀锌钢板涂上一层彩色油漆，在30～50米长的固化炉内加热烘干成为市面上常见的彩色钢板。每个固化炉分为3～5段，每段有一个加热、混风室向该段补充热量对炉内钢板进行加热。油漆里的溶剂受热挥发成为固化炉废气，油漆里的固体成分被固化在钢板上成为彩色钢板。油漆废气经过焚烧后排往大气。

目前，国内外彩涂钢板生产线主要有以下4种固化技术：

1)直燃直排固化技术：

参见附图1，固化炉每段设一个烧嘴，燃料燃烧后的烟气和该段从炉内抽出的循环炉气混合后送回炉内加热钢板，固化炉有机废气不经过焚烧直接排往大气。该技术为了节能，牺牲环保，不设焚烧炉，对环境严重污染。同时，该技术固化炉内可燃气体浓度在爆炸范围之内，存在着火、爆炸危险。

2)直燃焚烧固化技术：

参见附图2，在直燃直排系统的基础上，增加可燃气体稀释和废气焚烧炉，解决了直燃直排系统的环境污染和爆炸危险。缺点：增加废气排放量，烟囱排出的废气带出的物理热急剧增加，吨钢板燃料单耗增大。

3)空气间接加热固化技术：

参见附图3，这是国外普遍采用的一项节能新技术，比直燃焚烧型节能50％；该技术取消直燃式设在各段的燃料烧嘴，利用焚烧炉烟气把冷空气加热到600℃以上作为热源对固化炉进行加热。缺点是：庞大的空气加热器提高了固化系统的造价，同时，排烟量大而且温度高(比第二种略低)，能量浪费仍然严重。

4)半废气焚烧型固化技术：

参见附图4，为了进一步减少烟囱排出的废气量，在韩国和国内新兴一种直燃半焚烧型的固化新技术。该技术将第二、第三两种技术合为一体，保留直燃式的各段烧嘴，将固化炉废气分两部分抽出，进口段的废气抽出送往焚烧炉焚烧后排放，出口段抽出的废气代替冷 空气经过换热器再加热后送回固化炉各个加热段帮助加热固化。该技术由于利用了部分废气的余热并减少了几乎一半的烟囱排出量，因此，比空气间接加热技术又节能将近40％左右；缺点是：回送的未经焚烧的废气增加了固化炉内可燃有机废气的浓度，固化炉内可燃气仍在爆炸范围之内，有着火、爆炸的危险，同时，烟囱排放的烟气物理热仍然很多。

综上，现有的技术中要么为了节能牺牲环保和安全，要么为了环保牺牲节能，不能兼顾。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种既节能又环保且不会给生产设备本身带来安全威胁的废气循环焚烧固化系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的废气循环焚烧固化系统，包括：固化炉、化涂烘干炉、清洗工段碱槽、洗涤水槽、风机、焚烧炉、换热器及烟囱，其特征在于：所述固化炉的侧面安装有焚烧炉，在所述的焚烧炉后依次设置有第一级换热器、第二级换热器和第三级换热器；

第一级换热器管程的进口通过引风机和固化炉连接，出口和焚烧炉入口连接；

第二级换热器管程的进口通过鼓风机和大气连接，出口和化涂烘干炉连接；

第三级换热器管程的进口通过水泵和清洗工段碱槽和洗涤水槽的出口连接，出口和清洗工段碱槽和洗涤水槽的进口连接；

该三级换热器的壳程依次通过烟气管道相通，所述第一级换热器的壳程入口和所述的焚烧炉出口相通，所述第三级换热器的壳程出口通过烟气通道和所述烟囱连通，在第二级换热器和第三级换热器之间引出用于输送作为固化炉热源的烟气的热风通道。

所述固化炉的油漆废气通过所属引风机及所属第一级换热器的管程进入所属焚烧炉进行焚烧，焚烧后的的烟气进入第一级换热器换热管外侧的烟气通道再进入第二级换热器换热器换热管外侧的烟气通道，烟气从第二级换热器出来后大部分回送到固化炉，另一小部分烟气通过第三级换热器换热管外侧的烟气通道，经过引风机从烟囱排往大气。

所述的焚烧炉焚烧后产生的废烟气不仅作为所述固化烘干炉的加热热源，同时还作为所属固化炉炉内气氛的稀释气体，保证了固化炉的安全生产。

所述焚烧炉的筒体分为两部分：混风结构和设置在该混风结构后的燃烧室，所述混风结构包括设置在焚烧炉筒体中心的燃烧筒和设置在燃烧筒出口和焚烧炉筒体之间的混流装置；所述燃烧室出口和所述第一级换热器连接；所述焚烧炉的端头装有燃料烧嘴。所述焚烧炉的是一个圆筒形的筒体，直径1000mm～2000mm，长度5～15m；所述燃料烧嘴为空燃比可调的短火焰烧嘴。