CN103486573A

CN103486573A - 生物化工醇废液锅炉燃烧方法

Info

Publication number: CN103486573A
Application number: CN201210192210.6A
Authority: CN
Inventors: 王大伟; 胡成武; 汤蕾; 王保华
Original assignee: ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd WUHAN BOILER GROUP
Current assignee: ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd WUHAN BOILER GROUP
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2014-01-01

Abstract

本发明公开了一种生物化工醇废液锅炉燃烧方法。它是将预热后的空气通过锅炉炉膛内从下至上依次设置的一次送风风道、二次风送风道送入炉膛，与喷入锅炉炉膛内的生物化工醇废液混合燃烧；所述预热后的空气温度80℃~150℃；所述一次送风风道的风压为500Pa~1200Pa，一次风率0.35~0.6；二次送风风道的风压为1500Pa~3000Pa，二次风率0.3~0.5；，一次风率、二次风率之和为1；所述生物化工醇废液喷入压力为0.05~0.2MPa。废液燃烧效率高、燃烧充分，生产的碳酸钠纯度在98%以上；锅炉热效率高，可达到75%以上。

Description

生物化工醇废液锅炉燃烧方法

技术领域

本发明属于化工废液污染物治理技术，具体涉及一种生物化工醇废液的治理技术，特别是将生物化工醇废液实施燃烧治理的方法。

背景技术

以玉米和玉米秸秆生产化工醇的技术现在已逐步使用，它是以提取淀粉后的玉米、玉米秸秆等原料的通过特定的预处理工艺，送到一个不锈钢压力反应容器中，在专门的催化媒介的作用下同碳酸钠等化学溶剂在一定的压力和温度进行反应，通过一系列工艺分离出化工醇（乙二醇、丙二醇、丁二醇等）。

生产化工醇产生的废液是无机物和有机物的混合物，很多厂家都有自己的处理方式，降解处理是较为常用的一种处理技术，这种方式运行成本高、处理过程中可能带来二次污染、无法完全回收废液中的资源。并且这些处理方式仅适用于小型规模生产，对大型规模化生产生物化工醇的工厂无法适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产化工醇产生的废液的锅炉燃烧方法，以解决上述问题。

本发明的技术方案是：生物化工醇废液锅炉燃烧方法，它是将预热后的空气通过锅炉炉膛内从下至上依次设置的一次风送风道、二次风送风道送入炉膛，与喷入锅炉炉膛内的生物化工醇废液混合燃烧；所述预热后的空气温度80℃~150℃；所述一次送风风道的风压为500Pa~1200Pa，一次风率0.35~0.6；二次送风风道的风压为1500Pa~3000Pa，二次风率0.3~0.5；，一次风率、二次风率之和为1；所述生物化工醇废液喷入压力为0.05~0.2MPa。

它还有三次风送风道送风，所述三次风送风道送风将常温空气送入锅炉炉膛，三次风率为0.1~0.2，三次送风风道的风压为2500Pa~4000Pa，一次风率、二次风率和三次风率和为1。

所述一次送风风道从炉膛的前墙、后墙、左侧墙和右侧墙向炉膛内送风；所述二次送风风道从炉膛的前墙、后墙向炉膛内送风；前墙上的二次送风风道的出风口与后墙上的二次送风风道的出风口错位设置。

所述三次送风风道从炉膛的前墙、后墙向炉膛内送风。

废液燃烧后的灰分熔融物从炉底通过水冷溜槽进入溶解槽，在溶解槽内与水混合生成碱液。

前墙上的三次送风风道的出风口与后墙上的三次送风风道的出风口错位设置。

废液燃烧后产生的碱灰有小部分随烟气带走，通过除尘后回收灰分。

熔融物在进入溶解槽前，被粉碎成小颗粒。

生物化工醇废液喷入锅炉炉膛前，加温至100℃~150℃。

本发明的有益效果是：

1. 无污染处理生物化工醇废液，低成本消除废液中的无机物和有机物。

2. 回收化工醇废液的热能生产饱和蒸汽或过热蒸汽，给用户带来经济效益，提高能源利用效率，达到节能目的。

3. 回收化工醇废液中的无机物碳酸钠，供生产循环使用或出售。

4. 分级送风符合燃烧的基本原理，并有利于控制氮氧化物（NOx）排放。

5. 一次风、二次风和三次风单独配置风机便于选择不同压头的风机，以适应燃烧的需要，燃烧操作性得到改进。

6. 一次风、二次风采用热空气，提高了炉膛温度，有利于提高废液燃烧性能，使废液燃烧稳定，便于调节锅炉负荷，有利于提高锅炉运行水平。

7. 一次风四面墙均匀布置有利于炉底垫层稳定，将废液干燥裂解后的碳充分燃烬。二次风自前后墙交错送入，利于空气与烟气和废液颗粒的充分混合、提高湍流度、强化燃烧，使烟气在炉膛内分布均匀，提高温度场等高断面的一致性。三次风采用前后墙交错布置，利于三次风与高温烟气充分混合，确保在二次风区域残余的可燃气体能完全燃烬并减少飞灰损失，减少尾部受热面的积灰；三次风的配置有利于降低氮氧化物排放。

6. 良好的炉内燃烧空气动力场可有效降低炉底流出的熔融碱灰中的含碳量，提高碳酸钠溶液的品质。

附图说明

图1 生物化工醇废液燃烧治理回收流程图。

图2 锅炉一次送风风道的出风口在锅炉炉膛布置结构示意图。

图3 二次送风风道的出风口布置结构示意图.

图4 三次送风风道的出风口布置结构示意图。

图5 一次送风风道、二次送风风道和三次送风风道的布置示意图。

具体实施方式

化工醇废液燃烧锅炉的燃烧配风采用分级送风。废液燃烧锅炉至少采用两级送风即一次风和二次风，三次风配置根据废液燃烧器的布置情况确定。如果废液燃烧器布置在一次风和二次风之间，则三次风可选配；如果废液燃烧器布置在二次风上方，则必须在废液燃烧器上部配置三次风。

如图1所示，将化工醇生产车间来的废液送到废液中储槽，中储槽内布置蒸汽加热盘管以保证废液温度至100℃～150℃。启动一次风机和二次风机，开启空气加热器加热蒸汽调节阀门，使热空气温度达到80℃～150℃。打开启动燃烧器，当锅炉炉内温度达到600℃以上时，启动废液泵往废液燃烧器送废液，将废液喷入炉膛，保持废液总管压力在0.05～0.2MPa；将一次风压调节到500Pa～1200Pa、一次风率0.35～0.6，二次风压调节到1000Pa～3000Pa、二次风率0.3～0.5。三次风可在投废液燃烧时投入使用，也可在废液燃烧稳定后再投运，调节三次风压2500Pa～4000Pa、三次风率0.1～0.2。废液在锅炉炉膛内完成加热、热解、燃烧等阶段，燃烧后的灰分有小部分随烟气带走，被锅炉尾部受热面灰斗和静电除尘器回收；本实施例中，废液燃烧后产生的碱灰一部分随烟气带走随烟气带走，通过除尘后回收灰分，然后送入溶解槽形成碱液；大部分灰分以熔融状态从炉底经水冷溜槽流入溶解槽形成碱液，并通过碱液泵输送到设定位置。废液燃烧产生的热量被锅炉吸收，生产饱和蒸汽或过热蒸汽。熔融物在进入溶解槽前，粉碎成小颗粒，具体的高温熔融物在进入溶解槽前要用消音器粉碎成小颗粒，以免大块熔融物同水接触瞬间产生大量蒸汽，引起爆炸。

本发明基于废液燃烧锅炉对生物化工醇废液实施燃烧治理，并将燃烧后的熔融物回收再利用，并吸收燃烧释放的热能。

一次送风风道的出风口在锅炉的布置示意如图2所示，一次送风风道从炉膛的前墙、后墙、左侧墙和右侧墙向炉膛内送风；一次送风风道2的出风口2.1设置在炉膛的前墙1.1、后墙1.2、左侧墙1.3和右侧墙1.4上，形成在炉膛四面墙上均匀布置，出风口2.1在炉膛的前墙1.1、后墙1.2上相对对应设置；出风口2.1在炉膛的左侧墙1.3和右侧墙1.4上相对对应设置。炉膛四面墙上的出风2.1高度位置与炉膛底部垫层相对，利于保持炉膛底部垫层稳定，将黑液干燥裂解后的碳充分燃烬。

二次送风风道的出风口在锅炉的布置示意如图3所示，二次送风风道3的出风口设置在炉膛的前墙1.1、后墙1.2；其中炉膛的前墙1.1上的二次送风风道的出风口3.2与炉膛的后墙1.2上的二次送风风道的出风口3.3错位设置。前墙上的二次送风风道3的出风口数量与后墙上的二次送风风道的出风口数量不相同，后墙上的二次送风风道的出风口数量是前墙二次送风风道的出风口数量±1。

如图4所示，三次送风风道4的出风口4.2的布置形式与二次送风风道的出风口的布置形式相同，但三次送风风道的出风口4.2数量m与二次送风风道的出风口3.2数量x不相同；三次送风风道的出风口数量少于二次送风风道的出风口数量。

如图5所示，锅炉炉膛1是空气和废液混合发生反应的主燃烧区，炉膛的四面墙由膜式水冷壁构成，外侧被保温层覆盖，以减少散热损失；水冷屏或过热器5是布置在炉膛上部的受热面，为屏式结构，利于清灰；启动燃烧器6布置在一次风位置附近，用于废液燃烧锅炉启停炉使用或者燃烧不稳定时使用；化工醇废液喷枪5的作用是将废液均匀喷洒在炉膛断面上，并尽量使废液喷洒颗粒一致；一次送风风道2、二次送风风道3和三次送风风道4为钢板焊接而成的矩形截面的环形风道或П型风道，主要作用是将燃烧空气分配给各个供风嘴，并使每个风嘴的风量尽量分配均匀。一次送风风道2布置在废液锅炉炉膛1下部相对于锅炉炉底燃料垫层部位。二次送风风道3布置在一次送风风道2上方。三次送风风道4布置在二次送风风道3上方。化工醇废液喷枪5的布置位置有两种方式，一种布置在一次风和二次风之间、距炉底标高2000mm~4000mm；一种布置在二次风上方、距炉底标高4000mm~7000mm。

并且前墙上的二次送风风道的出风口与后墙上的二次送风风道的出风口错位设置，前墙上的三次送风风道的出风口与后墙上的三次送风风道的出风口错位设置；二、三次风口的供风流速一般较高，有很好的刚性和穿透性，可以保证与炉内高温烟气完全充分的混合，强化废液的燃烧，利于废液颗粒和可燃气体完全燃尽，提高燃烧效率。此种供风方式可使炉膛内的主燃烧区控制在二次风附近，高温区位于炉膛下部，利于废液的热解和燃尽。三次风位于炉膛上部，在此区域形成气屏，即可以将烟气中未燃尽的可燃气体燃烧充分也可以减少飞灰携带，并能降低氮氧化物排放。

以化工醇生产车间，每小时产生的废液量为9t/h，配置一台过热蒸汽参数为3.82MPa、450℃废液燃烧锅炉，年运转8000小时。废液燃烧器布置在一次风和二次风之间。一次风、二次风和三次风各配置一台风机，以满足不同的压力要求。一次风和二次风通过1.0MPa的饱和蒸汽加热到120℃入炉燃烧，三次风常温。总供风量为33480Nm³/h，其中一次风率0.55、风道风压900Pa，二次风率0.35、风道风压1500Pa，三次风率0.1、风道风压3000Pa，炉膛漏风量为3250 Nm³/h。一次风嘴每面墙各9个，二次风嘴前墙2个后墙3个，三次风嘴前墙2个后墙1个。在锅炉对流受热面区域，布置一定数量的吹灰器，用于锅炉运行过程中清洁受热面。在锅炉尾部布置一台四电场静电除尘器，除尘效率99.8%。

采用以上参数设计的废液燃烧锅炉系统运行稳定可靠、不需投油助燃；烟气飞灰含量低，对流受热面积灰轻，连续运转周期长；废液燃烧效率高、燃烧充分，生产的碳酸钠纯度在98%以上；锅炉热效率高，可达到75%以上。烟气中氮氧化物排放小于200 mg/Nm³、硫氧化物小于100 mg/Nm³、含尘量小于50mg/Nm³。

Claims

1.一种生物化工醇废液锅炉燃烧方法，它是将预热后的空气通过锅炉炉膛内从下至上依次设置的一次风送风道、二次风送风道送入炉膛，与喷入锅炉炉膛内的生物化工醇废液混合燃烧；所述预热后的空气温度80℃~150℃；所述一次送风风道的风压为500Pa~1200Pa，一次风率0.35~0.6；二次送风风道的风压为1500Pa~3000Pa，二次风率0.3~0.5；，一次风率、二次风率之和为1；所述生物化工醇废液喷入压力为0.05~0.2MPa。

2.如权利要求1所述生物化工醇废液锅炉燃烧方法，其特征在于它还有三次风送风道送风，所述三次风送风道送风将常温空气送入锅炉炉膛，三次风率为0.1~0.2，三次送风风道的风压为2500Pa~4000Pa，一次风率、二次风率和三次风率和为1。

3.如权利要求1所述生物化工醇废液锅炉燃烧方法，其特征在于所述一次送风风道从炉膛的前墙、后墙、左侧墙和右侧墙向炉膛内送风；所述二次送风风道从炉膛的前墙、后墙向炉膛内送风；前墙上的二次送风风道的出风口与后墙上的二次送风风道的出风口错位设置。

4.如权利要求2所述生物化工醇废液锅炉燃烧方法，其特征在于所述三次送风风道从炉膛的前墙、后墙向炉膛内送风。

5.如权利要求1所述生物化工醇废液锅炉燃烧方法，其特征在于废液燃烧后的灰分熔融物从炉底通过水冷溜槽进入溶解槽，在溶解槽内与水混合生成碱液。

6.如权利要求4所述生物化工醇废液锅炉燃烧方法，其特征在于前墙上的三次送风风道的出风口与后墙上的三次送风风道的出风口错位设置。

7.如权利要求1所述生物化工醇废液锅炉燃烧方法，其特征在于废液燃烧后产生的碱灰一部分随烟气带走，通过除尘后回收灰分。

8.如权利要求5所述生物化工醇废液锅炉燃烧方法，其特征在于熔融物在进入溶解槽前，被粉碎成小颗粒。

9.如权利要求1所述生物化工醇废液锅炉燃烧方法，其特征在于生物化工醇废液喷入锅炉炉膛前，加温至100℃~150℃。