专利名称：高浓度含盐有机废液焚烧装置和工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废液处理设备和工艺，特别涉及一种废液焚烧设备和工艺。
背景技术：
高浓度含盐有机废液广泛存在于新品种农药和制药生产装置中，由于含有部分污染环境的物质，需要进行处理后再排放而不能直接排放。目前常用的处理方式为焚烧。高浓度含盐有机废液的特点是废液热值较低，一般为10000kj/kg，完全燃烧分解较困难，要求焚烧温度为1200-1350°c并且要求在高温区保持不低于3秒的反应分解时间，同时，废液内的无机盐不可燃，可能沉积在炉内和换热器管壁上堵塞烟气流道，影响装置连续生产。高浓度含盐有机废液是制约新品种农药和制药生产装置持续生产的瓶颈。目前采用的一般焚烧处理设备是以下部件依次相连焚烧炉(依次包括卧式炉、立式炉I和立式炉 II) +火管余热锅炉+引风机+洗涤塔+烟囱，其处理工艺为沿卧式炉轴向喷液、沿立式炉I下部喷液、沿立式炉II上部喷液、火管余热锅炉采用烟气走管内而水走管外的方式，引风机将烟气引入洗涤塔进行脱硫，然后通过烟 进行排放。目前这种方式的特点是在焚烧炉各部位进行多点喷液燃烧，每个燃烧器的处理量较小，均小于0. 4t/h，总处理能力小于 1. 2t/h，整个焚烧炉为直流通道，使得高温烟气停留时间较小，同时由于焚烧炉各部位温度差别大，故立式炉I和立式炉II通常燃烧温度低于1100°C，且停留时间短，有机物反应不彻底。而采用火管余热锅炉受热面采用烟气走管内而水走管外的方式，使含有无机盐的烟气容易堵塞管道，使得整套装置稳定连续运行周期不超过7天；天然气消耗达到100 m3/吨废液，每吨废液的热能回收量大于1. 5吨。
发明内容
本发明的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种处理能力大、废液燃烧完全、能耗少、热能回收高的高浓度含盐有机废液焚烧装置和工艺。本发明采用的技术方案是这样的一种高浓度含盐有机废液焚烧装置，包括焚烧炉、余热锅炉和引风机，所述焚烧炉依次包括卧式炉和立式炉，所述卧式炉的炉头分别设有废液燃烧器、轴向燃烧器和切向燃烧器，从而采用正压旋流燃烧方式，运行时卧式炉高温燃烧段温度可达到1200-1350°C。作为优选在余热锅炉和引风机之间还设有旋风分离器，作用是进一步分离烟气内的无机盐粉尘。作为进一步优选在余热锅炉和旋风分离器之间还设有空气预热器，空气预热器还分别与废液燃烧器、轴向燃烧器和切向燃烧器相连，将高温热空气引到卧式炉的3个燃烧器，从而保证高浓度有机废液高效、稳定的燃烧。作为进一步优选在空气预热器上设置有蒸汽吹扫装置，可进行定时吹扫，将沉积在管内的无机盐粉尘送到其后的旋风分离器排除，从而保证空气预热器的换热效率和系统通畅。作为优选所述立式炉内设有挡墙，使高温烟气产生折流，以保证高浓度含盐有机废液分解所需的时间。作为进一步优选所述立式炉设有冷却风系统。作为进一步优选还设有鼓风机，所述鼓风机分别与空气预热器和冷却风系统相连。作为进一步优选所述余热锅炉为卧式水管锅炉，余热锅炉下部设置有排灰阀，运行时排除沉积在炉内的无机盐。作为进一步优选所述余热锅炉两侧各设有一个人孔门，以便停炉时清理炉管和炉渣。高浓度含盐有机废液焚烧装置使用时所采用的工艺，包括以下步骤
①开启鼓风机、引风机，投入轴向燃烧器、切向燃烧器，使焚烧炉温度达到1000°c，然后投入废液燃烧器，使卧式炉高温燃烧段温度达到1200-1350°c ；
②调整立式炉的冷却风系统的风力大小，使烟气在余热锅炉进口的温度不超过 IlOO0C ；
③烟气在通过余热锅炉和空气预热器后，温度降低至^KTC-320°c，同时预热的空气温度升高到^(TC _330°C，开启空气预热器的蒸汽吹扫装置，使空气预热器入口的烟气压力维持在低于20001 ；
④开启旋风分离器排除不可燃的无机盐粉尘，维持烟气在脱硫塔入口的温度为 220-250°C，投入碱液进行脱硫，最后烟气在180-20(TC下通过由烟@排放。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是将高温热空气引到焚烧炉燃烧器1、2、3，从而保证高浓度有机含盐废液高效、稳定的燃烧。(4)设有旋风分离器 13、脱硫塔15，以去除烟气中的无机盐粉尘和S02气体，使烟气排放满足国家环保标准。本发明的焚烧装置运用低热值液体载体雾化燃烧技术，对高浓度含盐有机废液、 高浓度有机含盐废水、废油等有优良的处理效果，同时焚烧产生的余热可以回收利用生产蒸汽，达到资源的有效和循环利用。本发明的焚烧装置处理能力大于2. 0 t/h，废液燃烧完全，连续运行周期超过30 天，天然气消耗小于60 m3/吨废液，每吨废液的热能回收量大于2.5吨(相当于1.25 Mpa饱和蒸汽)。本发明的装置和工艺具有处理能力大、燃烧效率高、节能降耗、装置连续稳定运行周期长等优点。
图1是本发明实施例1的装置结构示意图。图中标记1为废液雾化燃烧器；2为轴向天然气燃烧器；3为切向天然气燃烧器； 4为鼓风机；5为卧式炉；6为立式炉；61为挡墙；7为冷却风系统；8为余热锅炉；9为人孔门；10为排灰阀；11为空气预热器；12为蒸汽吹扫装置；13为旋风分离器；14为引风机；15 为脱硫塔；16为烟囱。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明作详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1
如图1所示，一种高浓度含盐有机废液焚烧装置，按烟气流动方向依次设置卧式炉5、 立式炉6、余热锅炉8、空气预热器11、旋风分离器13、引风机14、脱硫塔15和烟囱16，卧式炉5的炉头分别设有废液雾化燃烧器1、轴向天然气燃烧器2和切向天然气燃烧器3，废液雾化燃烧器1由压缩空气雾化，轴向天然气燃烧器2和切向天然气燃烧器3燃烧产生的烟气带动卧式炉5炉内的所有烟气作旋流运动。立式炉6和卧式炉5相接，内设有挡墙61，使烟气产生折流，在挡墙61的后部，设有冷却风系统7，冷却风系统7由管道将鼓风机4后的冷风引到立式炉6内，以降低烟气温度，使余热锅炉8不致因入口温度过高受到损坏。立式炉6和余热锅炉8相接，余热锅炉8为卧式水管锅炉，水走管内，烟气走管外，余热锅炉8下部设置的排灰阀10，余热锅炉8两侧设有人孔门9。鼓风机4分别与空气预热器11和冷却风系统7相连，空气预热器11为列管式换热器，烟气走管内，空气走管外， 将高温热空气引到废液雾化燃烧器1、轴向天然气燃烧器2和切向天然气燃烧器3，从而保证高浓度有机废液高效、稳定的燃烧；空气预热器11设有蒸汽吹扫装置12，蒸汽吹扫装置 12由蒸汽喷嘴和调节阀组成，可进行定时吹扫，将沉积在管内的无机盐粉尘送到其后的旋风分离器13排除，从而保证空气预热器11的换热效率和系统通畅；脱硫塔15采用碱-硫酸、二氧化硫反应系统，烟气通过引风机14由烟囱16达标排放。实施例2
一种高浓度含盐有机废液焚烧工艺，包括以下步骤
①开启鼓风机4、引风机14，投入轴向天然气燃烧器2、切向天然气燃烧器3，使焚烧炉温度达到1000°C，然后投入废液燃烧器1，使卧式炉5高温燃烧段温度达到1200°C .
②调整立式炉6的冷却风系统7的大小，使烟气在余热锅炉进口8的温度为1050°C .
③烟气在通过余热锅炉8和空气预热器11后，温度降低至^KTC，同时预热的空气温度升高到280°C，开启空气预热器11的吹扫系统12，使空气预热器11入口的烟气压力维持在低于 2000Pa.
④开启旋风分离器13，排除不可燃的无机盐粉尘，维持烟气在脱硫塔15入口的温度为 220°C，投入碱液进行脱硫，最后烟气在180°C下通过由烟@ 16排放。本实施例的天然气消耗为50 m3/吨废液，每吨废液的热能回收量为2. 6吨。实施例3
一种高浓度含盐有机废液焚烧工艺，包括以下步骤
①开启鼓风机4、引风机14，投入轴向天然气燃烧器2、切向天然气燃烧器3，使焚烧炉温度达到1000°C，然后投入废液燃烧器1，使卧式炉5高温燃烧段温度达到1280°C .
②调整立式炉6的冷却风系统7的大小，使烟气在余热锅炉进口8的温度为1050°C。③烟气在通过余热锅炉8和空气预热器11后，温度降低至290°C，同时预热的空气温度升高到300°C，开启空气预热器11的吹扫系统12，使空气预热器11入口的烟气压力维持在低于20001 ,
④开启旋风分离器13，排除不可燃的无机盐粉尘，维持烟气在脱硫塔15入口的温度为 235°C，投入碱液进行脱硫，最后烟气在190°C下通过由烟@ 16排放。本实施例的天然气消耗为M m3/吨废液，每吨废液的热能回收量为2. 9吨。实施例4
一种高浓度含盐有机废液焚烧工艺，包括以下步骤
①开启鼓风机4、引风机14，投入轴向天然气燃烧器2、切向天然气燃烧器3，使焚烧炉温度达到1000°C，然后投入废液燃烧器1，使卧式炉5高温燃烧段温度达到1350°C，
②调整立式炉6的冷却风系统7的大小，使烟气在余热锅炉进口8的温度为1050°C .
③烟气在通过余热锅炉8和空气预热器11后，温度降低至320°C，同时预热的空气温度升高到330°C，开启空气预热器11的吹扫系统12，使空气预热器11入口的烟气压力维持在低于 2000Pa，
④开启旋风分离器13，排除不可燃的无机盐粉尘，维持烟气在脱硫塔15入口的温度为 250°C，投入碱液进行脱硫，最后烟气在200°C下通过由烟@ 16排放。本实施例的天然气消耗为58 m3/吨废液，每吨废液的热能回收量为3. 3吨。
权利要求
1.一种高浓度含盐有机废液焚烧装置，包括焚烧炉、余热锅炉和引风机，其特征在于 所述焚烧炉依次包括卧式炉和立式炉，所述卧式炉的炉头分别设有废液燃烧器、轴向燃烧器和切向燃烧器。
2.根据权利要求1所述高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于在余热锅炉和引风机之间还设有旋风分离器。
3.根据权利要求2所述高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于在余热锅炉和旋风分离器之间还设有空气预热器，所述空气预热器还分别与废液燃烧器、轴向燃烧器和切向燃烧器相连。
4.根据权利要求3所述高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于在空气预热器上设置有蒸汽吹扫装置。
5.根据权利要求1所述高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于所述立式炉内设有挡墙。
6.根据权利要求5所述高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于所述立式炉设有冷却风系统。
7.根据权利要求6所述高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于还设有鼓风机， 所述鼓风机分别与空气预热器和冷却风系统相连。
8.根据权利要求1所述高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于所述余热锅炉为卧式水管锅炉，余热锅炉下部设置有排灰阀。
9.根据权利要求8所述高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于所述余热锅炉两侧各设有一个人孔门。
10.权利要求9所述的高浓度含盐有机废液焚烧装置使用时所采用的工艺，其特征在于包括以下步骤①开启鼓风机、引风机，投入轴向燃烧器、切向燃烧器，使焚烧炉温度达到1000°c，然后投入废液燃烧器，使卧式炉高温燃烧段温度达到1200-1350°c ；②调整立式炉的冷却风系统的风力大小，使烟气在余热锅炉进口的温度不超过 IlOO0C ；③烟气在通过余热锅炉和空气预热器后，温度降低至^KTC-320°c，同时预热的空气温度升高到^(TC _330°C，开启空气预热器的蒸汽吹扫装置，使空气预热器入口的烟气压力维持在低于20001 ；④开启旋风分离器排除不可燃的无机盐粉尘，维持烟气在脱硫塔入口的温度为 220-250°C，投入碱液进行脱硫，最后烟气在180-20(TC下通过由烟@排放。
全文摘要
本发明公开了一种高浓度含盐有机废液焚烧装置和工艺,属于有机废液处理领域，本发明的高浓度含盐有机废液焚烧装置包括卧式炉、立式炉、余热锅炉和引风机，所述卧式炉的炉头分别设有废液燃烧器、轴向燃烧器和切向燃烧器，还设置有旋风分离器、空气预热器等，在立式炉内设有挡墙和冷却风系统，焚烧工艺为对各个阶段的稳定和压力进行控制，本发明的焚烧装置和工艺运用低热值液体载体雾化燃烧技术，对高浓度含盐有机废液、高浓度有机含盐废水、废油等有优良的处理效果，处理能力大于2.0t/h，废液燃烧完全，连续运行周期超过30天，天然气消耗小于60m3/吨废液，每吨废液的热能回收量大于2.5吨，达到资源的有效和循环利用。
文档编号F23G7/04GK102168857SQ201110094690
公开日2011年8月31日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者代越, 王瑞卿, 范汝新, 贺俊 申请人:中橡集团炭黑工业研究设计院