專利名稱：蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種蓄熱式焚化爐，尤其涉及一種蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系 統及方法。
背景技術：
生活和生產中廣泛應用的有機溶劑，在室溫下易揮發成氣體，故又名揮發性有機 物(Volatile Organic Compounds, VOCs)，而多數的VOCs對人體有一定毒性，必須加以處 理。然而，焚化法為VOCs廢氣處理方式的一種，在適當條件下的VOCs去除率可達90 99%，燃燒后的產物通常為水、二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等，故為一種可有效處理廢氣 中所含的VOCs及臭氣的方法；但僅借由焚化爐焚化VOCs廢氣，在處理高濃度(如1500PPMV 以上)VOCs廢氣時，若焚化爐為雙槽式蓄熱焚化爐，當其蓄熱槽預熱/蓄熱切換時，預熱蓄 熱槽中的欲處理氣體會因尚未焚化而被排放，故其出口濃度于每次閥件切換時，會有周期 性未處理氣體交替污染排放及泄漏(尖峰處)的問題(請參閱圖1)；亦即，雙槽式蓄熱焚 化爐尾氣，更加需要進一步凈化后再排放。其次，中國臺灣號發明專利案，揭示一種減除切換峰值的蓄熱焚化爐， 包含有一蓄熱焚化爐、一廢氣主要管路、一廢氣進口閥組、一通向控制閥組、一干凈氣送風 管路、一氣體控制閥組及一第一風車；該廢氣主要管路是與蓄熱焚化爐的通氣管路連接，而 廢氣管路上設有廢氣進口閥組及通向控制閥組來控制切換管路，以控制管路中的廢氣的流 向，而該干凈氣送風管路的一端是與廢氣主要管路相連接，以供送入氣體進入廢氣主要管 路中，而干凈氣送風管路上設有氣體控制閥組及第一風車，以使氣體能快速進入廢氣主要 管路中，提供蓄熱焚化爐切換氣流流動方向時，干凈氣送風管路中的氣體可借由廢氣主要 管路快速抵達至蓄熱焚化爐的通氣管路里，一方面使切換氣流方向時的泄漏污染去除，另 一作用使蓄熱焚化爐中其一蓄熱床中未燃燒處理的有機廢氣進入焚化爐燃燒室處理，防止 未處理的有機廢氣直接排出，達到去除廢氣污染。然而，前述專利案減除蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值的方式，可謂一種繞道式的設 計，而當蓄熱槽預熱/蓄熱切換時，即讓欲燃燒處理的有機廢氣不經蓄熱槽而繞道進入燃 燒室，同時將干凈氣體送入蓄熱槽，防止未燃燒的有機廢氣直接排出；因此，前述專利案至 少必須增設讓欲燃燒處理的有機廢氣繞道的廢氣管路、將干凈氣體送入蓄熱槽的干凈氣管 路以及相關的控制閥件，該廢氣管路甚至還需要設置用以將廢氣預熱的熱交換器，且必須 考量繞道廢氣與干凈氣體同時進入燃燒室的管路流量設計、壓力平衡與避免燃燒室燃燒溫 度因此失溫等不穩定問題；是故，此種令廢氣繞道而減除蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值的方 式，會增加其管路及控制閥件的流量設計值以及耗費將繞道廢氣另外預熱的熱能。
發明內容
為了解決現有技術存在的管路流量設計復雜的問題，本發明提供一種蓄熱式焚化 爐尾氣切換峰值凈化系統及方法，其具有管路流量設計單純及系統壓力與溫度穩定的功效。本發明蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統是—種蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其特征在于，是于內部填充蓄熱材料 的第一與第二蓄熱槽之間連結燃燒室，并將一焚化氣流控制裝置的焚化進氣管與焚化出氣 管連結至每一蓄熱槽，且于該焚化進氣管與焚化出氣管設置有切斷閥群，而該焚化氣流控 制裝置的控制器根據所設定的切換時間控制切斷閥群的啟閉，進而切換焚化氣流于該第一 與第二蓄熱槽的流向；其中，該焚化出氣管叉接有攔截管，且令該攔截管下游端連結至一尾 氣凈化裝置，并于該攔截管設置有與該控制器連結的暫開閥，而該控制器根據該切斷閥群 所設定的切換時間控制該暫開閥提早開啟且于該切斷閥群動作停止后延遲關閉，進而將具 有切換峰值的尾氣攔截至該尾氣凈化裝置予以凈化。前述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其中攔截管設置有與所述控制器連 結的溫度計，當該溫度計偵測到異常溫度時，該控制器則令所述暫開閥停止開啟。前述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其中焚化出氣管于叉接所述攔截管 的下游段設置有逆止閥。前述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其中尾氣凈化裝置包括焚化爐、洗 滌塔、濃縮轉環、濃縮轉輪、流體化床、固定床等凈化裝置。前述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其中尾氣凈化裝置為至少區分有一 吸附區及一脫附區的濃縮轉輪，該吸附區連結有吸附進氣管與吸附出氣管，該脫附區連結 有脫附進氣管與脫附出氣管，并令所述攔截管連結至該吸附進氣管，且將該脫附出氣管連 結至所述焚化進氣管。前述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其中進一步于所述濃縮轉輪的脫附 區與吸附區之間增加一冷卻區，而于其冷卻進氣管連接有冷卻氣源，且將其冷卻排氣管連 接至所述脫附進氣管的上游端。前述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統的凈化方法，其中暫開閥開啟時間為 所述切斷閥群流向切換時間到達前0. 1 3秒，所述暫開閥關閉時間為所述切斷閥群流向 切換完成后0. 1 3秒。本發明蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化方法是一種蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化方法，其特征在于，根據所設定的蓄熱槽流 向切換時間，而在流向切換時間即將到達前設定一焚化尾氣開始攔截時間，且在流向切換 完成后設定一焚化尾氣停止攔截時間，以將具有切換峰值的焚化尾氣自焚化出氣管攔截出 來，并利用一尾氣凈化裝置予以消除凈化。前述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化方法，其中焚化尾氣開始攔截時間為流向 切換時間到達前0. 1 3秒，所述焚化尾氣停止攔截時間為流向切換完成后0. 1 3秒。前述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化方法，其中焚化尾氣開始攔截時間為流向 切換時間到達前1秒，所述焚化尾氣停止攔截時間為流向切換完成后1秒。本發明的有益效果是，其具有管路流量設計單純及系統壓力與溫度穩定的功效。。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是雙槽式蓄熱焚化爐的尾氣濃度說明圖。
圖2是本發明的結構示意圖。
圖3是本發明的結構示意圖(以濃縮轉輪為實施例)。
圖中標號說明
IOaUOb蓄熱槽28溫度計
IlaUlb蓄熱材料30尾氣凈化裝置
12燃燒室30a濃縮轉輪
20焚化氣流控制裝置31吸附區
21控制器311吸附進氣管
22a、22b、22c、22d切斷閥群312吸附出氣管
23焚化進氣管32脫附區
24焚化出氣管321脫附進氣管
25攔截管322脫附出氣管
26暫開閥33冷卻區
27逆止閥34冷卻氣源
331冷卻進氣管
332冷卻排氣管
具體實施例方式首先，請參閱圖2所示，本發明是于內部填充蓄熱材料IlaUlb的第一與第二蓄熱 槽10a、10b之間連結燃燒室12，并將一焚化氣流控制裝置20的焚化進氣管23與焚化出氣 管M連結至每一蓄熱槽10a、10b，且于該焚化進氣管23與焚化出氣管M設置有切斷閥群 22a、22b、22c、22d，而該焚化氣流控制裝置20的控制器21根據所設定的切換時間(60 180秒)控制切斷閥群22a、22b、22c、22d的啟閉，進而切換焚化氣流于該第一與第二蓄熱槽 10a、10b的流向(一流入且一流出)；其中，該焚化出氣管M叉接有攔截管25，且令該攔截 管25下游端連結至一尾氣凈化裝置30，并于該攔截管25設置有與該控制器21連結的暫 開閥沈，而該控制器21根據該切斷閥群22a、22b、22c、22d所設定的切換時間控制該暫開 閥26提早開啟且于該切斷閥群22a、22b、22c、22d動作停止后延遲關閉，進而將具有切換峰 值的尾氣攔截至該尾氣凈化裝置30予以凈化；然而，該暫開閥沈開啟時間可為該切斷閥群 22a、22b、22c、22d流向切換時間到達前0. 1 3秒，該暫開閥沈關閉時間可為該切斷閥群 22a、22b、22c、22d流向切換完成后0. 1 3秒。借此，其操作包含下列步驟步驟1 該控制器21令切斷閥2 開、切斷閥22b關、 切斷閥22c關、切斷閥22d開，而將待焚化廢氣借該焚化進氣管23導入第一蓄熱槽IOa預 熱至一定溫度，然后通過燃燒室12進入第二蓄熱槽10b，讓燃燒后氣流的高溫會轉移儲存 于第二蓄熱槽IOb中，再由該焚化出氣管M對大氣排放；步驟2 所設定的流向切換時間即 將到達之前(可設定為切換時間前1秒，但不以此為限)，該暫開閥沈較該切斷閥群22a、 22b、22c、22d提早開啟，將焚化尾氣借該攔截管25攔截至該尾氣凈化裝置30，而暫停由該 焚化出氣管M對大氣排放，以便對具有切換峰值的焚化尾氣進行凈化；步驟3 所設定的流 向切換時間到達之際，該控制器21則令切斷閥22a關、切斷閥22b開、切斷閥22c開、切斷閥22d關，而改將待焚化廢氣借該焚化進氣管23導入已蓄熱的第二蓄熱槽IOb進行預熱， 再通過燃燒室12進入已冷卻的第一蓄熱槽10a，燃燒后氣流的高溫則再轉移儲存于第一蓄 熱槽IOa中；步驟4:該暫開閥沈于該切斷閥群22a、22b、22c、22d動作停止后延遲關閉(可 設定為切換完成后1秒，但不以此為限，用以確保具有切換峰值的焚化尾氣已完全攔截)， 停止借該攔截管25攔截焚化尾氣，而恢復由該焚化出氣管M對大氣排放，遂完成一循環熱 交換且將具有切換峰值的焚化尾氣消除凈化。此外，該焚化出氣管M于叉接該攔截管25的下游段設置有逆止閥27 ；又于該攔 截管25設置有與該控制器21連結的溫度計28，當該溫度計觀偵測到異常溫度(諸如蓄熱 槽的蓄熱功能失效致使焚化尾氣溫度異常)時，該控制器21則令該暫開閥沈停止開啟，而 不再攔截焚化尾氣，以保護該尾氣凈化裝置30。接著，請再參閱圖3所示，該尾氣凈化裝置30是以濃縮轉輪30a做為圖示實施例， 而該濃縮轉輪30a至少區分有一吸附區31及一脫附區32，該吸附區31連結有吸附進氣管 311與吸附出氣管312，該脫附區32連結有脫附進氣管321與脫附出氣管322，并令該攔截 管25連結至該吸附進氣管311，且將該脫附出氣管322連結至該焚化進氣管23 ；因此，可將 借該攔截管25所攔截具有切換峰值的焚化尾氣，由該濃縮轉輪30a濃縮后經該焚化進氣管 23再送回該燃燒室12進行焚化；又，進一步于該濃縮轉輪30a的脫附區32與吸附區31之 間增加一冷卻區33，該冷卻區33具有隔離、冷卻與熱回收的功能，而于其冷卻進氣管331連 接有冷卻氣源34，且將其冷卻排氣管332連接至該脫附進氣管321的上游端，而成為脫附氣 流的氣源。此外，該尾氣凈化裝置30除了濃縮轉輪30a之外，亦包括焚化爐、洗滌塔、濃縮 轉環、流體化床、固定床等凈化裝置。基于上述結構，本發明只須于焚化爐的焚化出氣管M叉接一攔截管25，且令該攔 截管25下游端連結至一尾氣凈化裝置30，并于該攔截管25設置有與該控制器21連結的暫 開閥沈，再令該暫開閥沈配合蓄熱槽IOa的流向切換時間而短暫開啟，即可將具有切換峰 值的尾氣攔截至該尾氣凈化裝置30予以凈化；是以，具有管路流量設計單純及系統壓力與 溫度穩定的功效。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡 是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于 本發明技術方案的范圍內。綜上所述，本發明在結構設計、使用實用性及成本效益上，完全符合產業發展所 需，且所揭示的結構亦是具有前所未有的創新構造，具有新穎性、創造性、實用性，符合有關 發明專利要件的規定，故依法提起申請。
權利要求
1.一種蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其特征在于，是于內部填充蓄熱材料的 第一與第二蓄熱槽之間連結燃燒室，并將一焚化氣流控制裝置的焚化進氣管與焚化出氣管 連結至每一蓄熱槽，且于該焚化進氣管與焚化出氣管設置有切斷閥群，而該焚化氣流控制 裝置的控制器根據所設定的切換時間控制切斷閥群的啟閉，進而切換焚化氣流于該第一與 第二蓄熱槽的流向；其中，該焚化出氣管叉接有攔截管，且令該攔截管下游端連結至一尾氣 凈化裝置，并于該攔截管設置有與該控制器連結的暫開閥，而該控制器根據該切斷閥群所 設定的切換時間控制該暫開閥提早開啟且于該切斷閥群動作停止后延遲關閉，進而將具有 切換峰值的尾氣攔截至該尾氣凈化裝置予以凈化。
2.根據權利要求1所述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其特征在于，所述攔 截管設置有與所述控制器連結的溫度計，當該溫度計偵測到異常溫度時，該控制器則令所 述暫開閥停止開啟。
3.根據權利要求2所述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其特征在于，所述焚 化出氣管于叉接所述攔截管的下游段設置有逆止閥。
4.根據權利要求1、2或3所述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其特征在于，所 述尾氣凈化裝置包括焚化爐、洗滌塔、濃縮轉環、濃縮轉輪、流體化床、固定床等凈化裝置。
5.根據權利要求1、2或3所述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其特征在于，所 述尾氣凈化裝置為至少區分有一吸附區及一脫附區的濃縮轉輪，該吸附區連結有吸附進氣 管與吸附出氣管，該脫附區連結有脫附進氣管與脫附出氣管，并令所述攔截管連結至該吸 附進氣管，且將該脫附出氣管連結至所述焚化進氣管。
6.根據權利要求5所述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統，其特征在于，進一步 于所述濃縮轉輪的脫附區與吸附區之間增加一冷卻區，而于其冷卻進氣管連接有冷卻氣 源，且將其冷卻排氣管連接至所述脫附進氣管的上游端。
7.根據權利要求6所述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統的凈化方法，其特征在 于，所述暫開閥開啟時間為所述切斷閥群流向切換時間到達前0. 1 3秒，所述暫開閥關閉 時間為所述切斷閥群流向切換完成后0. 1 3秒。
8.一種蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化方法，其特征在于，根據所設定的蓄熱槽流向 切換時間，而在流向切換時間即將到達前設定一焚化尾氣開始攔截時間，且在流向切換完 成后設定一焚化尾氣停止攔截時間，以將具有切換峰值的焚化尾氣自焚化出氣管攔截出 來，并利用一尾氣凈化裝置予以消除凈化。
9.根據權利要求8所述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化方法，其特征在于，所述焚 化尾氣開始攔截時間為流向切換時間到達前0. 1 3秒，所述焚化尾氣停止攔截時間為流 向切換完成后0.1 3秒。
10.根據權利要求9所述的蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化方法，其特征在于，所述焚 化尾氣開始攔截時間為流向切換時間到達前1秒，所述焚化尾氣停止攔截時間為流向切換 完成后1秒。
全文摘要
一種蓄熱式焚化爐尾氣切換峰值凈化系統及方法，其凈化系統，是于內部填充蓄熱材料的第一與第二蓄熱槽之間連結燃燒室，并將一焚化氣流控制裝置的焚化進氣管與焚化出氣管連結至每一蓄熱槽，且于焚化進氣管與焚化出氣管設置有切斷閥群，而焚化氣流控制裝置的控制器根據設定的切換時間控制切斷閥群的啟閉，進而切換焚化氣流于第一與第二蓄熱槽的流向；其凈化方法，根據設定的蓄熱槽流向切換時間，在流向切換時間即將到達前設定一焚化尾氣開始攔截時間，在流向切換完成后設定一焚化尾氣停止攔截時間，將具有切換峰值的焚化尾氣自焚化出氣管攔截出來，利用一尾氣凈化裝置予以消除凈化。本發明具有管路流量設計單純及系統壓力與溫度穩定的功效。
文檔編號F23G7/06GK102109170SQ20101056040
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月26日 優先權日2010年11月26日
發明者張豐堂, 張少謙 申請人:張豐堂, 杰智環境科技股份有限公司