[发明专利]复合气源燃烧器、废气焚烧炉及废气处理系统

说明书

本发明公开一种复合气源燃烧器、废气焚烧炉及废气处理系统。废气处理系统包括一炉内向上喷气燃烧的废气焚烧炉；焚烧炉接通一高温碳化炉废气管、一低温碳化炉废气管及一燃料气管；废气焚烧炉包括炉体、排气管、底架以及复合气源燃烧器。其中复合气源燃烧器，采用双涡流式燃烧技术：燃烧器的火焰与废气呈涡流状旋转上升，且两者旋转方向相反，使得燃烧过程中废气与火焰接触更充分，燃烧更完全。废气处理系统采用集成控制方式，控制系统可兼顾高温炭化炉和低温炭化炉各自的控制要求，能减少设置一个焚烧炉，或避免同时开启两个焚烧炉，将大幅度降低碳纤维生产的设备投入。

技术领域

本发明总体涉及废气处理领域，具体来讲涉及一种复合气源燃烧器、废气焚烧炉及废气处理系统。

背景技术

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维作为一种高性能材料，具有高强度、高模量、高耐磨性、重量轻等特点，在工业、生活等多领域得到越来越广泛的应用。高、低温碳化作为碳纤维生产过程中的关键工序，其间会产生大量废气、焦油等污染物，需要高温焚烧处理，但是焦油的焚烧如果不充分将会附着在设备和管道内壁，造成堵塞，后期清理工作甚为繁琐；且焦油焚烧后产生的粉尘也将沉积于设备和管道内，若不及时清理将会造成焚烧炉停车；另外，焚烧处理的尾气温度较高，具有很好的余热回收价值。因此，设计出一套焚烧高效、长期运行、清理方便、余热可回收的废气处理技术及装置对碳纤维生产来说至关重要。

另外，在各碳纤维生产装置的参数中，低温碳化炉的炉压和高温碳化炉的废气流量是两个影响产品质量的关键指标，若将高、低温碳化炉的废气分别通入两台焚烧炉是可以实现分开控制，但是设备投入将增加一倍。因此，若能只用一台焚烧炉同时控制以上两个关键指标，设计出一套简单、高效、可靠的集成控制方式，将大幅度降低碳纤维生产的设备投入。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种废气处理系统，能同时对两种废气源的流量和压力分别实现稳定控制。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种废气焚烧炉，采用向上喷气燃烧的方式，又能提高燃烧效率，同时还能减少灰尘并方便清理灰尘。

本发明的再一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种复合气源燃烧器，可实现气体燃烧完全、燃烧器故障率低、尾气排放标准高的效果。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种复合气源燃烧器，所述燃烧器设有至少两个气源接口，所述燃烧器至少接入一燃料气体和一被燃气体；所述燃烧器包括第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴和第二喷嘴均向上方喷出气体；所述第一喷嘴接通一气源接口，所述第二喷嘴接通另一气源接口；所述第一喷嘴包括多个第一喷孔，多个所述第一喷孔环形排布在所述第二喷嘴外周，多个所述第一喷孔均向一侧倾斜；所述第二喷嘴包括多个第二喷孔，多个所述第二喷孔环形排布，多个所述第二喷孔均向另一侧倾斜；多个所述第一喷孔与多个所述第二喷孔的倾斜方向相反。

根据本发明的一实施方式，其中所述第一喷嘴与接入所述燃料气体的气源接口接通；所述第二喷嘴与接入所述被燃气体的气源接口接通。

根据本发明的一实施方式，其中所述第一喷嘴喷出气体为顺时针或逆时针方向旋转涡流上升，与之相反，所述第二喷嘴喷出气体为逆时针或顺时针方向旋转涡流上升。