CN119163981B - 一种尾气处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种尾气处理系统及工艺，系统包括除沫装置、增压装置、燃烧器、焚烧炉和烟囱；除沫装置的输入端连接有尾气源，能够对尾气进行消泡除沫处理；燃烧器和焚烧炉分别设置有第一尾气入口和第二尾气入口；增压装置的输入端与除沫装置的输出端连接，增压装置的输出端分别与第一尾气入口和第二尾气入口连接，能够将消泡除沫处理后的尾气分别输送至燃烧器和焚烧炉内部；燃烧器的内部设置有助燃空气组件，助燃空气组件的输入端连接有外部空气源，助燃空气组件的输出端伸入至燃烧器和焚烧炉内部；燃烧器的尾端伸入至焚烧炉的燃烧室。本申请实现了能够在尾气点火和燃烧的过程中均能有效降低NOx的生成，降低了尾气处理整体系统消耗的成本。

Description

一种尾气处理系统及工艺

技术领域

本申请涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种尾气处理系统及工艺。

背景技术

在天然气净化厂中，实测硫磺回收尾气中H₂S排放浓度为52.2mg/m³，TEG三甘醇脱水装置中H₂S排放浓度为172.3mg/m³，浓度均大于10mg/m³，《天然气净化厂设计规范》（GB/T51248-2017）规定若天然气净化厂硫磺回收尾气中的硫化氢含量大于10mg/m³。《天然气净化厂设计规范》（GB/T51248-2017）规定若天然气净化厂硫磺回收尾气中的硫化氢含量大于10mg/m³，硫磺回收装置的尾气应经焚烧，焚烧后的排气应满足《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》（GB39728-2020）的要求，且焚烧后应设人工采样口及气体成分在线监测装置。硫化氢具有易燃、易爆、有毒及腐蚀等特性。H₂S为强烈的神经性毒物，对粘膜有强烈的刺激作用，其毒性较CO大5～6倍。我国规定几乎所有工作人员长期暴露都不会产生不利影响的最大硫化氢浓度为15mg/m³(10ppm)；如果超过75mg/m³(50ppm)，暴露15min的时间后嗅觉就会丧失，如果时间超过1h，可能导致头痛、头晕和（或）摇晃、肺浮肿，也会对人员的眼睛产生严重刺激或伤害。

为了降低及控制天然气净化厂硫磺回收尾气中硫化氢的含量，保证该区域尾气排放及大气污染治理符合国家、行业及地方相关标准，现有技术中在将尾气燃烧处理的过程中不能够有效降低NOx（氮氧化物）的生成，使得尾气处理整体系统消耗的成本较大。

发明内容

本申请实施例通过提供一种尾气处理系统及工艺，解决了现有技术中在将尾气燃烧处理的过程中不能够有效降低NOx的生成，使得尾气处理整体系统消耗的成本较大的技术问题，实现了能够在尾气点火和燃烧的过程中均能有效降低NOx的生成，降低了尾气处理整体系统消耗的成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种尾气处理系统，包括除沫装置、增压装置、燃烧器、焚烧炉和烟囱；所述除沫装置的输入端连接有尾气源，能够对尾气进行消泡除沫处理；所述燃烧器和所述焚烧炉分别设置有第一尾气入口和第二尾气入口；所述增压装置的输入端与所述除沫装置的输出端连接，所述增压装置的输出端分别与所述第一尾气入口和所述第二尾气入口连接，能够将消泡除沫处理后的尾气分别输送至所述燃烧器和所述焚烧炉内部；所述燃烧器的内部设置有助燃空气组件，所述助燃空气组件的输入端连接有外部空气源，所述助燃空气组件的输出端伸入至所述燃烧器和所述焚烧炉内部；所述燃烧器的尾端伸入至所述焚烧炉的燃烧室。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述助燃空气组件包括空气入口管道、缓冲风箱、第一通气管、第二通气管、转动管、切换阀芯、封堵块、稳定风箱；所述空气入口管道的输出端与所述缓冲风箱的内部连通，所述缓冲风箱的输出端与所述第一通气管的输入端连通；所述转动管套设于所述第一通气管的外侧，并与所述第一通气管的外侧转动连接；所述切换阀芯设置于所述第一通气管和所述第二通气管之间，且与所述转动管的内侧滑动密封连接；所述切换阀芯靠近所述第二通气管的端部开设有第一出气口，所述转动管的外侧开设有第二出气口，所述封堵块设置于所述第二通气管的输入端内侧；所述第二通气管的输入端与所述转动管的输出端连通，且所述第二通气管的输入端与所述转动管的输出端为转动密封连接；所述切换阀芯的外侧开设有螺旋槽，所述转动管的内侧固定连接有凸起，所述凸起与所述螺旋槽滑动配合；所述转动管能够带动所述切换阀芯沿着所述转动管长度方向滑动，使得所述第一出气口关闭或打开、使得第二出气口打开或关闭；所述稳定风箱套设于所述转动管的外侧，所述稳定风箱的输出端和所述第二通气管的输出端均伸入至所述焚烧炉的燃烧室。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二通气管、所述稳定风箱的输出端伸入至所述焚烧炉的燃烧室内的长度不同；所述第二通气管的输出端与所述尾气管道的输出端对应设置，便于尾气在此处点火。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括燃料气管道和尾气管道；所述第一尾气入口设置有所述尾气管道，所述尾气管道的输入端与所述增压装置的输出端连接；所述尾气管道的输出端伸入至所述第二通气管的内部，所述燃料气管道的输出端伸入至所述第二通气管和所述尾气管道的内部，并伸至所述焚烧炉的燃烧室，所述燃料气管道的输入端与外部燃料气源连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述切换阀芯具有第一位置和第二位置；当所述切换阀芯处于所述第一位置时，所述切换阀芯的外侧将所述第二出气口封堵，所述第一通气管和所述第二通气管通过所述第一出气口连通；当所述切换阀芯处于所述第二位置时，所述切换阀芯的第一出气口通过所述封堵块进行封堵，同时所述第二出气口被打开，所述第一通气管通过所述第二出气口与所述稳定风箱内部连通。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二通气管的输入端内侧固定连接有固定板，所述固定板的中心固定连接有所述封堵块；所述固定板上开设有半圆形通槽；所述切换阀芯与所述固定板之间设置有导向杆，所述导向杆的一端与所述切换阀芯固定连接，所述导向杆的另一端贯通所述固定板并与所述固定板滑动连接。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括环形阵列设置于所述稳定风箱输出端的多组阶梯喷射组件；每一组所述阶梯喷射组件包括沿着所述稳定风箱的径向方向设置的多个喷管，每一组中的多个所述喷管的长度依次递减。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二通气管的输出端固定连接有缩径管，所述缩径管沿径向方向开设有多个负压孔。

第二方面，本申请实施例提供了一种尾气处理工艺，包括：

将多路尾气源通过尾气汇管进行汇集；

通过除沫装置对尾气汇管输出的尾气进行消泡除沫处理；

通过增压装置将消泡除沫处理后的尾气输送至燃烧器和焚烧炉；

通过助燃空气组件将外部助燃空气输送至燃烧器和焚烧炉的燃烧室，进而与输送至燃烧器和焚烧炉内部的尾气混合，实现尾气的点火和后续燃烧；

经过焚烧炉燃烧后的尾气最终通过烟囱排放。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述尾气的点火还包括将外部燃料气源通入至燃烧器，并与尾气、助燃空气在燃烧器内部汇合，辅助尾气顺利点火；所述焚烧炉燃烧后的尾气包括经过焚烧炉的燃烧室燃烧和经过焚烧炉的冷却室冷却后的尾气。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例通过采用除沫装置、增压装置、燃烧器、焚烧炉和烟囱；将除沫装置的输入端连接有尾气源，能够对尾气进行消泡除沫处理；

通过设置有第一尾气入口和第二尾气入口，进而通过增压装置能够将消泡除沫处理后的尾气分别输送至燃烧器和焚烧炉内部，使得一部分尾气进入燃烧器进行点火，使得大部分尾气进入焚烧炉内部进行点火后的燃烧；

通过在燃烧器的内部设置有助燃空气组件，助燃空气组件的输入端连接有外部空气源，助燃空气组件的输出端伸入至燃烧器和焚烧炉内部；燃烧器的尾端伸入至焚烧炉的燃烧室，能够精细化的控制一部分尾气在燃烧器的点火和大部分尾气在焚烧炉内的燃烧过程，能够在燃烧器点火和焚烧炉燃烧过程中均有效控制NOx的生成；

有效解决了现有技术中在将尾气燃烧处理的过程中不能够有效降低NOx的生成，使得尾气处理整体系统消耗的成本较大的技术问题，实现了能够在尾气点火和燃烧的过程中均有效降低NOx的生成，降低了尾气处理整体系统消耗的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种尾气处理系统的工艺流程图；

图2为本申请实施例提供的助燃空气组件的轴测图；

图3为图2中的右视图；

图4为图3中A-A方向的等轴测剖视图；

图5为图4中B区域的局部放大图；

图6为图2中去除缓冲风箱和稳定风箱后的轴测图；

图7为本申请实施例提供的切换阀芯、封堵块、第二通气管的轴测图；

图8为图7中C区域的局部放大图；

图9为本申请实施例提供的焚烧炉的结构示意图。

图标：1-除沫装置；2-增压装置；3-燃烧器；4-焚烧炉；41-第二尾气入口；42-壳体；43-耐火层；44-保温层；5-烟囱；6-助燃空气组件；61-空气入口管道；62-缓冲风箱；63-第一通气管；631-第一翻边；64-第二通气管；641-固定板；642-半圆形通槽；643-缩径管；644-负压孔；65-转动管；651-第二出气口；652-凸起；66-切换阀芯；661-第一出气口；662-螺旋槽；663-导向杆；67-封堵块；68-稳定风箱；69-连接箱体；691-第二翻边；7-燃料气管道；8-尾气管道；9-阶梯喷射组件；91-喷管；10-硫磺回收装置；11-TEG再生装置；12-尾气汇管；13-助燃风机；14-冷却风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

参照图1，本发明实施例提供了一种尾气处理系统，包括除沫装置1、增压装置2、燃烧器3、焚烧炉4和烟囱5；除沫装置1的输入端连接有尾气源，能够对尾气进行消泡除沫处理；燃烧器3和焚烧炉4分别设置有第一尾气入口和第二尾气入口41；增压装置2的输入端与除沫装置1的输出端连接，增压装置2的输出端分别与第一尾气入口和第二尾气入口41连接，能够将消泡除沫处理后的尾气分别输送至燃烧器3和焚烧炉4内部；燃烧器3的内部设置有助燃空气组件6，助燃空气组件6的输入端连接有外部空气源，助燃空气组件6的输出端伸入至燃烧器3和焚烧炉4内部；燃烧器3的尾端伸入至焚烧炉4的燃烧室。本申请实施例中具体的，是对硫磺回收装置10和TEG再生装置11产生的尾气进行处理，尾气汇管12将硫磺回收装置10和TEG再生装置11的两路尾气通过管路汇集混合，然后进入除沫装置1进行消泡除沫处理。处理后的气体通过增压装置2增压后鼓入焚烧炉4中，在焚烧炉4燃烧之前先通过燃烧器3进行点火燃烧，然后在焚烧炉4中充分燃烧，将H₂S转化成SO₂后，再经过焚烧炉4冷却室冷却到排放温度后，通过烟囱5排放；本申请实施例中增压装置2选用增压风机。

参照图2-图9，助燃空气组件6包括空气入口管道61、缓冲风箱62、第一通气管63、第二通气管64、转动管65、切换阀芯66、封堵块67、稳定风箱68；空气入口管道61的输出端与缓冲风箱62的内部连通，缓冲风箱62的输出端与第一通气管63的输入端连通；转动管65套设于第一通气管63的外侧，并与第一通气管63的外侧转动连接；切换阀芯66设置于第一通气管63和第二通气管64之间，且与转动管65的内侧滑动密封连接；切换阀芯66靠近第二通气管64的端部开设有第一出气口661，转动管65的外侧开设有第二出气口651，封堵块67设置于第二通气管64的输入端内侧；第二通气管64的输入端与转动管65的输出端连通，且第二通气管64的输入端与转动管65的输出端为转动密封连接；切换阀芯66的外侧开设有螺旋槽662，转动管65的内侧固定连接有凸起652，凸起652与螺旋槽662滑动配合；转动管65能够带动切换阀芯66沿着转动管65长度方向滑动，使得第一出气口661关闭或打开、使得第二出气口651打开或关闭；稳定风箱68套设于转动管65的外侧，稳定风箱68的输出端和第二通气管64的输出端均伸入至焚烧炉4的燃烧室。本申请实施例中具体的，转动管65分别与第一通气管63和第二通气管64之间为转动密封连接，转动管65与切换阀芯66之间为滑动密封连接，第二出气口651环形阵列设置多个；助燃空气通过助燃风机13的输送，从空气入口管道61进入，进而进入到缓冲风箱62中进行缓冲，其中，空气入口管道61的轴心线与缓冲风箱62的内侧接近相切，使得进入至缓冲风箱62后的气流能够在缓冲风箱62内部呈现螺旋形路径，避免气流过大对后续的点火和燃烧产生不利影响，经过缓冲风箱62进行气流的第一次稳定处理，进而从缓冲风箱62进入到第一通气管63，此时切换阀芯66处于第一位置处，并将第二出气口651封堵，稳定处理后的气流经过切换阀芯66的第一出气口661后，进而进入到第二通气管64的输入端，最终从第二通气管64的输出端输出，与此同时，尾气和燃料气分别从尾气管道8和燃料气管道7通入并从第二通气管64的内部通过，最终与第二通气管64输出端的空气汇合，并在此处顺利点火；当尾气在第二通气管64的输出端顺利点火后，控制转动管65转动，通过凸起652与螺旋槽662的配合，使得切换阀芯66向第二通气管64的方向移动，从而使得第一出气口661逐渐抵接在封堵块67的端部，并使得第一出气口661最终被封堵，进入第一通气管63中的空气不能继续从第一出气口661通过，与此同时，由于切换阀芯66的移动，第二出气口651被打开，第一通气管63中的空气从第二出气口651进入到稳定风箱68中进行扩散，实现气流的第二次稳定处理，进入到稳定风箱68中的空气最终从稳定风箱68的输出端输送至焚烧炉4的燃烧室，与从第二尾气入口41输送的尾气进行汇合，并在此处进行充分混合和燃烧。

本申请实施例中通过设置缓冲风箱62和稳定风箱68，能够对进入燃烧室的气流进行两次稳定处理，避免进入燃烧室的气流出现急速冲击的现象，能够使得空气与进入燃烧室的尾气充分混合，利于后续充分燃烧，从而有效降低NOx的生成；本申请实施例通过设置缓冲风箱62，能够对空气入口管道61的气流进行缓冲稳定处理，在燃烧器3点火之前，能够将尾气、燃料气和空气提前进行预混合，且能够控制空气的量较少，从而在燃烧器3点火阶段，尾气在燃烧室中，由于缺氧只是部分燃料进行燃烧，火焰温度较低，可减少 NOx的生成；本申请实施例中一部分尾气通过燃烧器3进入炉膛，大部分尾气（酸气）沿焚烧炉4筒体分几股切向进入炉内，既保证了低氮的燃烧特性，又保证了尾气（酸气）的强混及燃烬，可减少NOx的生成；本申请实施例中的低氮燃烧指的是一部分尾气在燃烧器3点火和燃烧阶段能够有效减少NOx的生成，尾气的强混及燃烬指的是大部分尾气焚烧炉4筒体分几股切向进入炉内与燃烧室内通入的空气充分接触混合燃烧，即充分控制燃烧器3点火阶段为贫氧燃烧，焚烧炉4焚烧阶段为富氧充分燃烧，从而最终有效控制尾气处理过程中NOx的生成。另外，本申请实施例中，通过设置转动管65、第一通气管63、第二通气管64和切换阀芯66，能够很方便地控制燃烧器3点火阶段和焚烧炉4燃烧阶段的空气通入的需求，进而与缓冲风箱62和稳定风箱68的配合使用，既能够实现燃烧器3点火阶段的低氮燃烧，也能够实现后续焚烧炉4充分燃烧时空气的充分稳定供应，也避免了进入焚烧炉4中的气流流速冲击大，从而影响充分燃烧的进行的问题。

另外，本申请实施例中空气入口管道61与缓冲风箱62的切线方向平行，即使得助燃空气能够沿着缓冲风箱62的侧向切入方向进入，有助于顺利进入缓冲风箱62，并在缓冲风箱62内部呈现螺旋形流动的路径，进而起到缓冲的作用；缓冲风箱62的输出端与第一通气管63之间设置第一翻边631并通过铆钉进行连接，方便两者之间快速拆卸和安装，也方便对助燃空气组件6进行检修；缓冲风箱62和稳定风箱68之间连接有连接箱体69，连接箱体69与缓冲风箱62之间设置第二翻边691并通过铆钉进行连接，方便进行拆卸和安装，同时连接箱体69外侧预留有通槽，方便设置驱动组件，来带动转动管65进行转动，至于驱动组件的结构本领域技术人员可以根据实际需要合理选择，驱动组件带动转动管65的转动结构也为本领域常规结构，本领域技术人员可以容易的进行选择。

参照图4，第二通气管64、稳定风箱68的输出端伸入至焚烧炉4的燃烧室内的长度不同；第二通气管64的输出端与尾气管道8的输出端对应设置，便于尾气在此处点火。本申请实施例中具体的，第二通气管64的输出端伸入焚烧炉4燃烧室内的长度大于稳定风箱68的输出端伸入焚烧炉4燃烧室内的长度，这样设置的目的方便被输送过来的尾气在此处点火，同时有利于后续尾气和空气在点火区域的外围进行燃烧。

参照图2-图8，还包括燃料气管道7和尾气管道8；第一尾气入口设置有尾气管道8，尾气管道8的输入端与增压装置2的输出端连接；尾气管道8的输出端伸入至第二通气管64的内部，燃料气管道7的输出端伸入至第二通气管64和尾气管道8的内部，并伸至焚烧炉4的燃烧室，燃料气管道7的输入端与外部燃料气源连接。本申请实施例中具体的，将尾气管道8的输出端的管体设置在第二通气管64的内部，并在第二通气管64的轴心处，使得尾气能够在输送至点火区域时能够被第二通气管64输出的空气包围，便于进行点火作业，同时另外设置了燃料气管道7，在天然气净化厂内引入一股净化后的天然气作为燃料气，主要成分是甲烷CH₄，将燃料气管道7的输出端的管体设置在尾气管道8的内部，并在尾气管道8的轴心处，使得燃料气能够在输送至点火区域时能够被尾气所包围，进一步起到帮助点火的作用。相较于现有技术中仅通过一股尾气和一股空气相撞进行点火来说，本申请有显著的进步，能够快速顺利的进行燃烧器3的点火工作。

参照图4-图5，切换阀芯66具有第一位置和第二位置；当切换阀芯66处于第一位置时，切换阀芯66的外侧将第二出气口651封堵，第一通气管63和第二通气管64通过第一出气口661连通；当切换阀芯66处于第二位置时，切换阀芯66的第一出气口661通过封堵块67进行封堵，同时第二出气口651被打开，第一通气管63通过第二出气口651与稳定风箱68内部连通。本申请实施例中具体的，设置切换阀芯66的第一位置和第二位置，能够快速实现燃烧器3点火供气和焚烧炉4后续充分燃烧的供气的需求，至于转动管65的驱动动力源，本领域技术人员可以自由地进行选择，比如可以在转动管65的外侧设置啮合齿，然后选用电机带动齿轮，进而齿轮与啮合齿啮合，从而带动转动管65转动，至于控制电机的命令，可以设定PLC程序进行相应的控制，这些不在本申请的保护范围内，此处不再赘述。

参照图5，第二通气管64的输入端内侧固定连接有固定板641，固定板641的中心固定连接有封堵块67；固定板641上开设有半圆形通槽642；切换阀芯66与固定板641之间设置有导向杆663，导向杆663的一端与切换阀芯66固定连接，导向杆663的另一端贯通固定板641并与固定板641滑动连接。本申请实施例中具体的，为了避免切换阀芯66随着转动管65一同转动，因而设置了导向杆663，同时能够使得切换阀芯66稳定地在转动管65的内侧滑动；通过设置半圆形通槽642，目的是在第一出气口661未被封堵块67封堵时，空气能够通过第一出气口661和半圆形通槽642进入到第二通气管64中，实现对点火的供气要求；更具体的，封堵块67的端部可以做成锥形的，使得第一出气口661在抵接至封堵块67的端部时能够实现有效的密封。

参照图2、图4，还包括环形阵列设置于稳定风箱68输出端的多组阶梯喷射组件9；每一组阶梯喷射组件9包括沿着稳定风箱68的径向方向设置的多个喷管91，每一组中的多个喷管91的长度依次递减。本申请实施例中具体的，在稳定风箱68的输出端设置阶梯喷射组件9，使得从稳定风箱68的输出的空气被多个喷管91分散喷出，且同一组的多个喷管91的输出端呈现阶梯状，使得从稳定风箱68输出的空气被分层次且分散开，能够有效增加稳定风箱68输出的空气与进入焚烧炉4中的尾气的接触面积，有利于充分的混合，最终有利于充分燃烧的进行。

参照图4、图6、图7，第二通气管64的输出端固定连接有缩径管643，缩径管643沿径向方向开设有多个负压孔644。本申请实施例中具体的，在第二通气管64的输出端设置缩径管643和负压孔644，使得在燃烧器3点火阶段，气流通过缩径管643时，由于气流的横截面积变小，从而在缩径管643处产生负压，进而能够将点火过程中燃烧室中产生的烟气通过负压孔644重新吸入至第二通气管64中，把部分燃烧烟气吸入燃烧器3，与空气混合燃烧，实现烟气再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，可进一步减少NOx生成。

参照图9，本申请实施例中，第二尾气入口41设置有多个，多个第二尾气入口41沿焚烧炉4的轴心线环形阵列设置，且与第二尾气入口41的中心线与焚烧炉4的燃烧室内侧相切。焚烧炉4的内部还设置有冷却室，冷却室的外部设置有多个冷却风进口，冷却风通过冷却风机14进行输送。焚烧炉4由壳体42、耐火层43、保温层44组成，焚烧炉4内部设置有燃烧室及冷却室，燃烧室及冷却室内腔设置有带窗口的隔墙，该隔墙采用耐火浇注料制成。其中耐火层43采用耐腐蚀、耐高温的中性刚玉莫来石，厚度为100mm；保温层44采用厚度为100mm的轻质保温浇筑料；壳体42采用厚度为14mm碳素钢，满足焚烧炉4的承压和耐高温要求。

本申请实施例提供了一种尾气处理工艺，包括：

将多路尾气源通过尾气汇管12进行汇集；

通过除沫装置1对尾气汇管12输出的尾气进行消泡除沫处理；

通过增压装置2将消泡除沫处理后的尾气输送至燃烧器3和焚烧炉4；

通过助燃空气组件6将外部助燃空气输送至燃烧器3和焚烧炉4的燃烧室，进而与输送至燃烧器3和焚烧炉4内部的尾气混合，实现尾气的点火和后续燃烧；经过焚烧炉4燃烧后的尾气最终通过烟囱5排放。尾气的点火还包括将外部燃料气源通入至燃烧器3，并与尾气、助燃空气在燃烧器3内部汇合，辅助尾气顺利点火；焚烧炉4燃烧后的尾气包括经过焚烧炉4的燃烧室燃烧和经过焚烧炉4的冷却室冷却后的尾气。

传统的燃烧器通常的NOx排放在120~150mg/m³左右。本申请低氮燃烧器的NOx排放可控制在30~80mg/m³的左右。燃烧室设计温度为650℃—750℃，焚烧炉4燃烧室出口烟气温度控制为700℃，与20℃的冷却风混合后，使冷却室出口温度达到设计温度200℃，通过热平衡计算需要的冷却风量。

本申请具体的提供了焚烧炉4的功率和燃烧室的总烟气量的计算方法。通过尾气可燃成分的量、燃料气气量及相应热值，可计算得出焚烧炉4的功率和燃烧室总烟气量。通过该计算能够准确地判断出整个系统运行的各个过程中需要的气量值，进一步降低整体系统运行所述耗费的成本，具体的计算方法如下：

（1）尾气可燃气成分燃烧计算

尾气中的可燃成分有硫化氢、甲烷、乙烷和己烷，根据各成分完全燃烧反应计算其所需的理论氧气量①，用于确定助燃风机13的功率大小。

（2）燃料气燃烧计算

采用CH₄为燃料气，助燃后炉膛设计温度即烟气温度达到700℃，通过热平衡计算得到完全燃烧尾气（酸气）时所需燃料气CH₄的量②。

（3）焚烧炉4功率及总烟气量

通过尾气可燃成分的量、燃料气的量及相应热值，可计算得出焚烧炉4的功率为③，用于确定焚烧炉4的功率大小和燃烧器3的功率大小，另外能够通过焚烧炉4的功率大小和处理尾气量，计算出焚烧炉4的体积大小。

（4）冷却风量

设计烟囱5出口烟气温度为200℃，焚烧炉4燃烧室出口烟气温度为700℃，与20℃的冷却风混合以后使烟囱5出口温度达到设计温度。通过热平衡计算，炉膛温度700℃时需要的冷却风量④，冷却风量确定后可确定冷却风机14的功率大小。

（5）焚烧炉4出口烟气量

进入烟囱5排入大气的尾气量，具体成分包括 SO₂、NO_x、N₂、CO₂、O₂、H₂O。汇总各成分产生烟气的总量，用于确定烟囱5的大小。通过热平衡计算和物料平衡计算，得出，尾气可燃成分燃烧所产生的烟气量⑤，尾气成分中剩余的氧气量为⑥，尾气中的不可燃成分量为⑦，因此，燃烧室总烟气量为⑤+⑥+⑦+④之和。

本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种尾气处理系统，其特征在于，包括除沫装置（1）、增压装置（2）、燃烧器（3）、焚烧炉（4）和烟囱（5）；

所述除沫装置（1）的输入端连接有尾气源，能够对尾气进行消泡除沫处理；

所述燃烧器（3）和所述焚烧炉（4）分别设置有第一尾气入口和第二尾气入口（41）；

所述增压装置（2）的输入端与所述除沫装置（1）的输出端连接，所述增压装置（2）的输出端分别与所述第一尾气入口和所述第二尾气入口（41）连接，能够将消泡除沫处理后的尾气分别输送至所述燃烧器（3）和所述焚烧炉（4）内部；

所述燃烧器（3）的内部设置有助燃空气组件（6），所述助燃空气组件（6）的输入端连接有外部空气源，所述助燃空气组件（6）的输出端伸入至所述燃烧器（3）和所述焚烧炉（4）内部；

所述燃烧器（3）的尾端伸入至所述焚烧炉（4）的燃烧室；

所述助燃空气组件（6）包括空气入口管道（61）、缓冲风箱（62）、第一通气管（63）、第二通气管（64）、转动管（65）、切换阀芯（66）、封堵块（67）、稳定风箱（68）；

所述空气入口管道（61）的输出端与所述缓冲风箱（62）的内部连通，所述缓冲风箱（62）的输出端与所述第一通气管（63）的输入端连通；

所述转动管（65）套设于所述第一通气管（63）的外侧，并与所述第一通气管（63）的外侧转动连接；

所述切换阀芯（66）设置于所述第一通气管（63）和所述第二通气管（64）之间，且与所述转动管（65）的内侧滑动密封连接；

所述切换阀芯（66）靠近所述第二通气管（64）的端部开设有第一出气口（661），所述转动管（65）的外侧开设有第二出气口（651），所述封堵块（67）设置于所述第二通气管（64）的输入端内侧；

所述第二通气管（64）的输入端与所述转动管（65）的输出端连通，且所述第二通气管（64）的输入端与所述转动管（65）的输出端为转动密封连接；

所述切换阀芯（66）的外侧开设有螺旋槽（662），所述转动管（65）的内侧固定连接有凸起（652），所述凸起（652）与所述螺旋槽（662）滑动配合；

所述转动管（65）能够带动所述切换阀芯（66）沿着所述转动管（65）长度方向滑动，使得所述第一出气口（661）关闭或打开、使得第二出气口（651）打开或关闭；

所述稳定风箱（68）套设于所述转动管（65）的外侧，所述稳定风箱（68）的输出端和所述第二通气管（64）的输出端均伸入至所述焚烧炉（4）的燃烧室。

2.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，所述第二通气管（64）、所述稳定风箱（68）的输出端伸入至所述焚烧炉（4）的燃烧室内的长度不同。

3.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，还包括燃料气管道（7）和尾气管道（8）；

所述第一尾气入口设置有所述尾气管道（8），所述尾气管道（8）的输入端与所述增压装置（2）的输出端连接；

所述尾气管道（8）的输出端伸入至所述第二通气管（64）的内部，所述燃料气管道（7）的输出端伸入至所述第二通气管（64）和所述尾气管道（8）的内部，并伸至所述焚烧炉（4）的燃烧室，所述燃料气管道（7）的输入端与外部燃料气源连接。

4.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，所述切换阀芯（66）具有第一位置和第二位置；

当所述切换阀芯（66）处于所述第一位置时，所述切换阀芯（66）的外侧将所述第二出气口（651）封堵，所述第一通气管（63）和所述第二通气管（64）通过所述第一出气口（661）连通；

当所述切换阀芯（66）处于所述第二位置时，所述切换阀芯（66）的第一出气口（661）通过所述封堵块（67）进行封堵，同时所述第二出气口（651）被打开，所述第一通气管（63）通过所述第二出气口（651）与所述稳定风箱（68）内部连通。

5.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，所述第二通气管（64）的输入端内侧固定连接有固定板（641），所述固定板（641）的中心固定连接有所述封堵块（67）；

所述固定板（641）上开设有半圆形通槽（642）；

所述切换阀芯（66）与所述固定板（641）之间设置有导向杆（663），所述导向杆（663）的一端与所述切换阀芯（66）固定连接，所述导向杆（663）的另一端贯通所述固定板（641）并与所述固定板（641）滑动连接。

6.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，还包括环形阵列设置于所述稳定风箱（68）输出端的多组阶梯喷射组件（9）；

每一组所述阶梯喷射组件（9）包括沿着所述稳定风箱（68）的径向方向设置的多个喷管（91），每一组中的多个所述喷管（91）的长度依次递减。

7.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，所述第二通气管（64）的输出端固定连接有缩径管（643），所述缩径管（643）沿径向方向开设有多个负压孔（644）。

8.一种尾气处理工艺，基于如权利要求1所述的尾气处理系统，其特征在于，包括：

将多路尾气源通过尾气汇管（12）进行汇集；

通过除沫装置（1）对尾气汇管（12）输出的尾气进行消泡除沫处理；

通过增压装置（2）将消泡除沫处理后的尾气输送至燃烧器（3）和焚烧炉（4）；

通过助燃空气组件（6）将外部助燃空气输送至燃烧器（3）和焚烧炉（4）的燃烧室，进而与输送至燃烧器（3）和焚烧炉（4）内部的尾气混合，实现尾气的点火和后续燃烧；

经过焚烧炉（4）燃烧后的尾气最终通过烟囱（5）排放。

9.根据权利要求8所述的尾气处理工艺，其特征在于，所述尾气的点火还包括将外部燃料气源通入至燃烧器（3），并与尾气、助燃空气在燃烧器（3）内部汇合，辅助尾气顺利点火；

所述焚烧炉（4）燃烧后的尾气包括经过焚烧炉（4）的燃烧室燃烧和经过焚烧炉（4）的冷却室冷却后的尾气。