一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置及方法与流程

本发明属于化学废弃物焚烧，尤其适用于高热值且废液中含cl、f等腐蚀性元素的焚烧处理。

背景技术：

1、化工行业在生产、制造过程中会产生大量的高浓度有机废液，这些废液往往具有毒性大、难降解、成分复杂、腐蚀性强的特点，如果不进行有效处理直接排放到环境中，会对生态系统和人类健康造成严重危害。

2、传统的物理化学法处理废液存在着诸如成本高、效果不稳定、污染二次排放等问题。焚烧法是一种将废液在高温下进行燃烧，将有机物质转化为无害物质的技术。该方法不仅可以有效地处理废液，而且还能回收部分能源。

3、但是，这些废液粘度大，受热易堵塞，腐蚀性强，对设备的稳定运行造成了严重的威胁。除此之外，有些废液热值较高，在低伴烧燃气甚至无伴烧燃气下可燃烧。针对此类废液，需要一种焚烧装置对该特性的有机废液进行焚烧处理，利用可自燃废液热值高的特性，通过合理的设计，使焚烧装置在辅助燃料低伴烧量下长期运行，稳定燃烧、不易堵塞、腐蚀焚烧设备。

技术实现思路

1、本申请解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置及方法，能够将化工行业产生的粘度大、热值高、腐蚀性强的废液充分燃烧，从而降低焚烧设备的运行成本并且减小设备被腐蚀的风险。

2、本申请提供的技术方案如下：

3、第一方面，提供了一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，包括焚烧炉和偏置燃烧器，焚烧炉上设置有废气枪、蒸汽枪和/或用于向焚烧炉内通入一般废液的第一废液枪，焚烧炉的一端开设有用于安装偏置燃烧器的安装孔；

4、偏置燃烧器包括壳体，以及连接于壳体的点火枪、次燃气枪、废液燃气组合枪、火焰检测器以及第二废液枪，壳体与焚烧炉连接，且壳体的一端插入安装孔内，点火枪、次燃气枪、废液燃气组合枪、火焰检测器的接管和第二废液枪均穿过安装孔伸入焚烧炉的炉膛内，次燃气枪用于向炉膛内通入燃气，废液燃气组合枪用于向炉膛内通入燃气和高热值强腐蚀性废液，点火枪用于将燃气点燃，火焰检测器用于检测次燃气枪燃气是否被点燃，第二废液枪用于向炉膛内通入高热值强腐蚀性废液。

5、所述壳体设置有内腔和空气入口，空气入口与内腔连通，壳体连接有风道管，风道管的一端与内腔连通、另一端与焚烧炉的炉膛连通；次燃气枪、废液燃气组合枪均位于风道管内，且次燃气枪、废液燃气组合枪与风道管之间均设置有稳焰器。

6、所述风道管与壳体内腔连通的端部呈敞口状。

7、所述次燃气枪布置在焚烧炉的水平轴线位置以下，废液燃气组合枪和第二废液枪布置在炉体水平轴线位置以上。

8、所述废液燃气组合枪设置至少两个、并分别位于次燃气枪的两侧，第二废液枪布置在废液燃气组合枪之间。

9、所述废液燃气组合枪和第二废液枪以次燃气枪的轴线为轴进行同一周向的分布，其分布的圆周为第一圆周；火焰检测器和点火枪以次燃气枪的轴线为轴进行同一周向的分布，其分布的圆周为第二圆周；第一废液枪、废气枪和蒸汽枪均布置在焚烧炉上、且以焚烧炉的轴线为轴进行同一周向的分布，其分布的圆周为第三圆周；第三圆周的半径>第二圆周的半径>第一圆周的半径。

10、所述废液燃气组合枪包括主废液枪和主燃气枪，主燃气枪包括内枪管、外枪管、喷头和燃气入口，外枪管套设于内枪管外部，外枪管和内枪管的一端之间固定且封闭连接，外枪管与内枪管另一端之间连接喷头；外枪管上设置燃气入口，燃气通过燃气口进入外枪管和内枪管之间的空间；主废液枪插入到内枪管中，并通过法兰与内枪管连接，主废液枪用于向焚烧炉内通入高热值强腐蚀性废液。

11、所述安装孔内浇筑耐火浇注料，形成耐火区域；耐火区域朝向炉膛的一侧开设有用于伴烧燃气稳定燃烧的小燃烧室，次燃气枪的端部位于小燃烧室内。

12、所述焚烧炉包括炉体前段和炉体后段，炉体前段和炉体后段之间通过法兰可拆卸连接。

13、第二方面，提供了一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧方法，使用上述任一所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置进行焚烧，包括：

14、s1:启动点火枪，火焰检测器检测到点火枪的火焰信号后，次燃气枪通入燃气至最大流量，然后其中一支废液燃气组合枪通入燃气直至最大流量，再使另之一废液燃气组合枪通入燃气，直至温度满足投料要求；

15、s2:开启第二废液枪，投入高热值强腐蚀性废液，逐渐关闭其中一只废液燃气组合枪中的燃气，此时，次燃气枪和一只废液燃气组合枪喷射燃气，单只第二废液枪喷射高热值强腐蚀性废液；

16、s3:冷却关闭的一只废液燃气组合枪，待废液燃气组合枪的枪头温度冷却后通入高热值强腐蚀性废液，逐渐关闭另一只废液燃气组合枪的燃气，此时，次燃气枪喷射燃气，一只废液燃气组合枪和第二废液枪喷射高热值强腐蚀性废液；

17、s4:冷却另一只废液燃气组合枪，待其冷却后投入高热值强腐蚀性废液，此时，次燃气枪喷射伴烧燃气，两支废液燃气组合枪和第二废液枪喷射高热值强腐蚀性废液，至此，已切换为偏置燃烧器运行工况；

18、s5:偏置燃烧器运行稳定后，开启焚烧炉上的物料枪、废气枪和蒸汽枪，向焚烧炉内投入物料，通过调节焚烧炉的空气进风量来调节炉膛出口的烟气温度。

19、综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

20、本发明与现有技术相比的益处在于：本次发明的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，包括燃烧器和焚烧炉，燃烧器利用高热值废液和少量燃气提供热量，通过偏置的结构设计，既处理了高热值强腐蚀性废液，又为焚烧炉中废气废液(即炉体上的一般废液和废气)焚烧提供了稳定热源，有效降低了焚烧设备的运行成本。通过特殊的运行方法，巧妙地解决了焚烧炉在升温启动过程中废液受热易堵塞的问题。炉体上可拆卸的设计为焚烧设备上可能发生损坏的高风险位置留有设计余量，便于后期的维修，锥面上布置物料(指废液、废气和蒸汽)加快了废液的受热分解时间，有利于物料的完全焚烧，降低了废液喷射到壁面上而造成的腐蚀风险。焚烧设备中，无论是燃烧器还是焚烧炉，废液全部布置在水平轴线以上位置，焚烧设备最下面的燃气枪提供稳定的燃气火焰，即使设备上部的废液雾化不彻底，较大的液滴仍会滴落在燃气枪产生的火焰上受热分解，确保废液不会滴落到壁面上腐蚀炉壁，同样地，炉体锥面上的废液枪同样在水平轴线以上位置，雾化不彻底产生的液滴会落到燃烧器产生的火焰上使受热分解。

21、高热值的废液可在燃烧器上喷入，低热值废液可在炉体上喷入，仅在燃烧器上通入少量伴烧燃气便可使废液充分燃烧，从而降低焚烧设备的运行成本并且减小设备被腐蚀的风险。

技术特征：

1.一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：包括焚烧炉和偏置燃烧器，焚烧炉上设置有废气枪(17)、蒸汽枪(16)和/或用于向焚烧炉内通入一般废液的第一废液枪(10)，焚烧炉的一端开设有用于安装偏置燃烧器的安装孔；

2.根据权利要求1所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：所述壳体(3)设置有内腔和空气入口，空气入口与内腔连通，壳体(3)连接有风道管(9)，风道管(9)的一端与内腔连通、另一端与焚烧炉的炉膛连通；次燃气枪(2)、废液燃气组合枪(4)均位于风道管(9)内，且次燃气枪(2)、废液燃气组合枪(4)与风道管(9)之间均设置有稳焰器。

3.根据权利要求2所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：所述风道管(9)与壳体(3)内腔连通的端部呈敞口状。

4.根据权利要求1所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：所述次燃气枪(2)布置在焚烧炉的水平轴线位置以下，废液燃气组合枪(4)和第二废液枪(18)布置在炉体水平轴线位置以上。

5.根据权利要求4所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：所述废液燃气组合枪(4)设置至少两个、并分别位于次燃气枪(2)的两侧，第二废液枪(18)布置在废液燃气组合枪(4)之间。

6.根据权利要求4所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：所述废液燃气组合枪(4)和第二废液枪(18)以次燃气枪(2)的轴线为轴进行同一周向的分布，其分布的圆周为第一圆周；火焰检测器(5)和点火枪(1)以次燃气枪(2)的轴线为轴进行同一周向的分布，其分布的圆周为第二圆周；第一废液枪(10)、废气枪(17)和蒸汽枪(16)均布置在焚烧炉上、且以焚烧炉的轴线为轴进行同一周向的分布，其分布的圆周为第三圆周；第三圆周的半径>第二圆周的半径>第一圆周的半径。

7.根据权利要求1所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：所述废液燃气组合枪(4)包括主废液枪(41)和主燃气枪(42)，主燃气枪(42)包括内枪管(421)、外枪管(422)、喷头(423)，外枪管(422)套设于内枪管(421)外部，外枪管(422)和内枪管(421)的一端之间固定且封闭连接，外枪管(422)与内枪管(421)另一端之间连接喷头(423)；外枪管上设置燃气入口，燃气通过燃气入口进入外枪管(422)和内枪管(421)之间的空间；主废液枪(41)插入到内枪管(421)中，并通过法兰与内枪管(421)连接，主废液枪(41)用于向焚烧炉内通入高热值强腐蚀性废液。

8.根据权利要求1所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：所述安装孔内浇筑耐火浇注料，形成耐火区域(6)；耐火区域(6)朝向炉膛的一侧开设有用于伴烧燃气稳定燃烧的小燃烧室(7)，次燃气枪(2)的端部位于小燃烧室(7)内。

9.根据权利要求1所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置，其特征在于：所述焚烧炉包括炉体前段(19)和炉体后段(20)，炉体前段和炉体后段之间通过法兰可拆卸连接。

10.一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧方法，其特征在于：使用权利要求1-9任一所述的一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置进行焚烧，包括

技术总结
一种处理高热值强腐蚀性废液的卧式偏置焚烧装置及方法，涉及化学废弃物焚烧领域，包括焚烧炉和偏置燃烧器，焚烧炉设有第一废液枪、废气枪和蒸汽枪，焚烧炉一端开设有安装孔；偏置燃烧器包括壳体，以及连接于壳体的点火枪、次燃气枪、废液燃气组合枪、火焰检测器和第二废液枪，壳体一端插入安装孔内并连接焚烧炉，点火枪、次燃气枪、废液燃气组合枪、火焰检测器、第二废液枪均穿过安装孔伸入焚烧炉炉膛内，次燃气枪向炉膛内通入燃气，废液燃气组合枪向炉膛内通入燃气和高热值强腐蚀性废液，点火枪用于点燃燃气，火焰检测器检测次燃气枪是否被点燃，第二废液枪向炉膛内通入高热值强腐蚀性废液。降低焚烧设备的运行成本并且减小设备被腐蚀的风险。

技术研发人员：匡玉成,殷义,韩大伟,刘铁成,王亚飞,霍岩,王宪利
受保护的技术使用者：北京航化节能环保技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19