双诚直燃式焚烧炉(TO)工艺流程及焚烧技术有哪些?

　　对于直燃式废气焚烧炉当燃烧机不点火时，废气就不能燃烧，炉温很快就会降下来。要废气连续燃烧，燃烧机要处于连续点火状态，所以很耗油。但结构简单的蓄热式废气焚烧炉，由于蓄热的蜂窝陶瓷积聚了巨大的热量，它起到燃烧机的作用，当燃烧机处于熄火状态时，积聚了巨大热量的蜂窝陶瓷能够把废气燃烧起来，废气的燃烧又不断地给蜂窝陶瓷补充热量，形成良性循环。

　　直燃式焚烧炉可用来直接处理氧化炉、碳化炉及其他工艺过程中产生的废气，也可以单独处理碳化炉产生的废气。对于前者，废气处理的工艺过程简单，焚烧炉运行较平稳，但由于需要将大量的废气加热到850℃以上，余热回收困难，尾气的排放温度在300~400℃，能耗较高；对于后者，与蓄热式焚烧炉(RTO)一起使用，RTO用于处理氧化炉的废气，通过蓄热体将热量充分回收换热，并且直燃式焚烧炉处理碳化炉的废气量大大减少，通过余热回收尾气的排放温度能够达到200℃以下，节省了能源，但由于废气中含有硅，蓄热体容易堵塞，因此需要定期清理更换蓄热体。

　　(1)工艺流程

　　吉林石化公司百吨级碳纤维生产线的废气处理技术为自主开发的废气焚烧技术。设备由德国Durr公司制造。该废气焚烧技术是采用直燃式废气焚烧技术，对氧化和碳化过程中产生的废气进行焚烧。该废气焚烧装置在有效处理废气的同时，还能将焚烧产生的热量进行回收利用，如通过热交换器，将废气中的热量传递给氧化用的新鲜空气，节约了一定的能源。

　　焚烧系统焚烧炉、换热器、管壳式废气预热器及烟囱组成。焚烧炉由排风机、燃烧室、全自动点火器及控制系统组成。通过采用多个换热器，使氧化炉的废气经换热进人焚烧炉，新鲜空气经加热作为氧化炉的新鲜风补充，该方法工艺简单，达到环保要求，高效节能，生产运行平稳。

　　经排风机引来的废气直接通过管道进入焚烧系统。由全自动点火器将喷入燃烧室的柴油点燃，所有废气在燃烧室里被加热到大约850℃，有毒气体在燃烧室里被高温焚烧掉。由低温和高温碳化炉排放出的高浓度有毒废气直接通过喷嘴(管口)进入燃烧室。氧化炉排放出的大流量废气被分成两股，一小部分被用作助燃空气，另一部分在温度为650℃以上的废气预热器中与焚烧炉排放标准的尾气，经换热器将热量传递给供氧化炉使用新鲜空气。排放的尾气达到CB16297—1996(HCN＜1.9mg·m-3，NOx＜240mg·m-3)的要求后，经烟囱高空排放至大气。

　　(2)直燃式焚烧技术

　　简单地焚烧处理含氮废物，所释放的氮氧化物(NOx)会远远超出环保部门和管理机构的规定。NOx在空气中的存在是形成酸雨的主要原因，其排放量备受人们关注。因此，还需采取特殊的处理措施抑制氮氧化物产生。

　　传统的抑制NOx生成的燃烧技术可概括为偏离化学当量燃烧法，即在局部的燃烧区域中化学当量比不在燃烧反应化学当量比的范围，从而抑制NOx的生成。在高温空气燃烧技术中，由于燃烧用空气被预热到很高的温度(≥800℃)，大大超过了燃气的着火温度，因而燃气只要遇到氧就可发生剧烈化学反应，着火、燃烧的稳定性好。日本长谷川敏明对丙烷燃烧过程的研究表明：当空气温度高于900℃、含氧量在5%时，仍可获得稳定的燃烧火焰。

　　假如助燃空气中氧浓度比较高，则燃料中的C、H2、CO、碳氢化合物等可燃成分与氧混合加快反应生成CO2和H2O，同时也将生成大量NOx。假如助燃空气中氧浓度比较低，则燃烧过程将受到控制。由于燃气与氧气的燃烧反应活化能低于氧原子与氮气的反应活化能，所以，燃气首先与氧气发生燃烧反应；只有当氧气有剩余时，氧原子和氮原子才进行反应生成NOx。只要合理控制炉内的氧浓度，使其在整个炉膛空间分布均匀且较低，则燃烧过程将充满整个炉膛空间，不会出现局部炽热点，使整个炉膛内温度分布均匀，抑制了燃烧过程最高温度的出现，降低NOx的生成。

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