CN106524178A - 固废焚烧旋风炉及其液体排渣的焚烧工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了固废焚烧旋风炉及其液体排渣的焚烧工艺。固废焚烧旋风炉、二燃室，旋风筒的顶端设有前置室，前置室的顶部连接有喷燃器，喷燃器连接固废输送设备；二燃室连接在旋风筒的一侧，二燃室的排气口连接有余热利用和尾气处理装置，二燃室的排渣口通过倾斜的输送装置连接旋风筒的底部，所述旋风筒的底部设有渣栏，渣栏上开有用于集中流渣的壶口。固废焚烧旋风炉的液体排渣焚烧工艺，能够焚烧固体废弃物、粘稠状沥青废弃物、废气等多重工业废弃物，同时实现液体排渣，并能实现余热利用。

Description

固废焚烧旋风炉及其液体排渣的焚烧工艺

技术领域

本发明涉及医药、化工危险废弃物处理领域，尤其是一种固废焚烧旋风炉及其液体排渣的焚烧工艺。

背景技术

随着国民经济的不断发展，化工等行业的企事业单位产生的危险废弃物越来越多，这些危险废物包括固体状危险废弃物、粘稠沥青状危险废弃物、液态状危险废弃物、高盐分危险废弃物、乳化状危险废弃物等。近年，随着国家环保政策日趋严格，一方面危险废物产生企业产生的危险废物大量增加，危险废物得不到及时有效的处理而堆积在厂区；另一方面，危险废物处置单位处理能力不足，无法满足危险废物的快速增加。危险废物的贮存、利用、处理、处置不当，不仅容易造成大气、水体及土壤污染，严重影响生态环境和人民群众身体健康，同时也制约了经济的可持续发展。

目前国内处理危险废弃物、生活垃圾基本全部使用回转窑或者小型流化床锅炉，炉内温度低，燃烧效果不好，且对于粘稠状沥青物质无法处理或处理不理想，极易造成堵塞进料口和窑壁脱落。回转窑和小型流化床处理只是单纯的燃烧处理，余热未加利用，造成能源浪费，且环保处理不太理想。回转窑和小型流化床均是固体排渣，很难实现液体排渣工艺方法，处理后的废渣极易造成二次污染和回收困难。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种固废焚烧旋风炉及其液体排渣的焚烧工艺。本固废焚烧旋风炉改进燃烧结构，通过本焚烧方法，能够焚烧固体废弃物、粘稠状沥青废弃物、废气等多重工业废弃物，同时实现液体排渣。

本发明采用如下技术方案：

固废焚烧旋风炉，包括圆柱形的旋风筒，还包括二燃室，所述旋风筒的顶端设有前置室，前置室的顶部连接有喷燃器，喷燃器连接固废输送设备；

所述前置室的侧部设有一次风口，一次风夹带着物料由一次风口进入喷燃器；

所述旋风筒的侧壁上开有二次风口，二次风口与旋风筒的筒壁相切；

所述二燃室连接在旋风筒的一侧，二燃室的排气口连接有余热利用和尾气处理装置，二燃室的排渣口通过倾斜的破面连接旋风筒的底部，所述旋风筒的底部设有渣栏，渣栏上开有用于集中流渣的壶口。

进一步地，所述喷燃器设置了16片叶片，叶片平均倾角50°并前置室的筒体均匀分布。

进一步地，所述旋风筒连接有助燃器，助燃器连接焦炉煤气系统，助燃器的点火枪设置在喷燃器的中间。

进一步地，所述二燃室设有助燃器。

更进一步地，所述渣栏的下部设置有带水冷却夹套的渣井和水封式粒化水箱。

根据上述固废焚烧旋风炉的液体排渣的焚烧工艺，所述固废焚烧方法包括如下步骤：

(1)危险废弃物的预处理：

包括危险废弃物的干燥、粉碎、混配和输送；

(2)危险废弃物的一次燃烧：

危险废弃物经预处理后得到的燃料粉经磨粉机正压直吹式送入旋风炉的燃烧器内点火燃烧，燃料粉和一次风从燃烧器送入，二次风以55～100m/s的速度切向送入，气流的高速旋转将燃料粉抛向筒壁，燃料粉在筒壁和筒壁附近的空间内燃烧，使灰渣溶化而粘在筒壁上形成液态渣膜，气流与粘附在液态渣膜上的燃料粉之间有很高的相对速度，促使燃料粉与空气充分混合，燃烧更完全，燃烧温度达1200℃-1500℃；

(3)危险废弃物的二次燃烧：

一次燃烧所产生的烟气入二燃室，在二燃室进一步燃烧，燃烧温度达1100℃-1400℃，达到烟气完全燃烧，完全燃烧后的烟气经余热利用和尾气处理装置处理；

(4)液体排渣：

一次燃烧和二次燃烧的液态渣通过渣栏的壶口集中流渣，进入渣井和粒化水箱，并用连续水力冲渣方式使液态渣冷却。

所述步骤(1)所述的危险废弃物包括固体状危险废弃物、粘稠沥青状危险废弃物、液态状危险废弃物、高盐分危险废弃物、乳化状危险废弃物；

粘稠沥青状危险废弃物包括2-萘酚沥青废弃物，乳化状危险废弃物包括预高温融化的2,3酸沥青废弃物，固体状危险废弃物生化污泥废弃物与AS滤饼；

所述2-萘酚沥青废弃物先经过闲蒸干燥机干燥，再由螺旋输送料机输送；

所述2，3酸沥青废弃物先经融化釜融化，再由融化输送泵输送；

所述生化污泥废弃物与AS滤饼先经空心桨叶干燥机干燥，再螺旋输送料机输送；

各种危险废弃物按比例混合后经送料设备输送至旋风炉。

所述步骤(2)中一次风连接工业废气排气系统，工业废气经一次风口进入旋风炉，经高温燃烧除去工业废气中的可燃烧有害气体。

所述步骤(3)中二燃室底部温度在1100℃--1400℃，以满足液体排渣形成流动渣液，温度随着二燃室由底往上逐步降低，最后烟气出口温度在180℃左右，有极冷喷枪控制烟温。

所述步骤(3)中完全燃烧后的烟气依次经过SNCR脱硝、烟气急冷、干法脱硫、布袋除尘、湿法脱硫，再排放。

采用如上技术方案取得的有益技术效果为：

本发明所设计的固废焚烧旋风炉结构合理能够焚烧危险废弃物且能完成液体排渣，而其液体排渣的焚烧工艺，能够焚烧固体废弃物、粘稠状沥青废弃物、废气等多重工业废弃物，同时实现液体排渣，并能实现余热利用。

附图说明

图1为危险废弃物的预处理流程图。

图2为液体排渣的焚烧工艺流程图。

图3为尾气处理流程示意图。

图4为固废焚烧旋风炉结构示意图。

图中，1、一次风口，2、喷燃器，3、二次风口，4、旋风筒，5、渣栏，6、渣井，7、水封式粒化水箱，8、二燃室，9、备用固废输送设备，10、固废输送设备。

具体实施方式

结合附图1至4对本发明的具体实时方式做进一步说明：

固废焚烧旋风炉，旋风炉作为废物一次焚烧的设备，废物在旋风炉中依次经历预热着火、燃烧和燃烬三个阶段，使废物分解，是实现废物减量化和无害化处理的主要场所。

二燃室8设置的目的是使旋风炉未燃尽的烟气可燃成分及有害物质完全燃烧并彻底分解。二燃室设置了助燃器，以保证烟气在高温下同氧气充分接触，有充足的滞留时间。烟气在二燃室形成旋涡，加强了烟气的扰动，大大提高了燃烧效率，提高了有害物质的销毁率。

旋风炉和二燃室内衬采用高铝浇注料，它具有耐火性能好、重烧线变化小、热震稳定性好等特点。

旋风炉包括圆柱形的旋风筒4，所述旋风筒4的顶端设有前置室，前置室的顶部连接有喷燃器2，喷燃器2连接固废输送设备10。喷燃器进料口处还设有备用固废输送设备9，可设置多条危险废弃物预处理流水线。前置室的侧部设有一次风口1，一次风带着物料由一次风口1进入喷燃器2；所述旋风筒的侧壁上开有二次风口3，二次风口3与旋风筒4的筒壁相切；所述二燃室连接在旋风筒的一侧，二燃室的排气口连接有余热利用和尾气处理装置，二燃室的排渣口通过倾斜的输送装置连接旋风筒的底部，所述旋风筒的底部设有渣栏5，渣栏5上开有用于集中流渣的壶口。

喷燃器设置了16片叶片，叶片平均倾角50°并前置室的筒体均匀分布。

旋风筒连接有助燃器，助燃器连接焦炉煤气系统，助燃器的点火枪设置在喷燃器的中间。点火枪可自动点火和进退，周围有盘管圈冷却，保护点火枪和喷燃器。

渣栏的下部设置有带水冷却夹套的渣井6和水封式粒化水箱7。

以鲁南地区建设的固废焚烧旋风炉为例，并对危险废弃物进行液体排渣的焚烧处理。

一、焚烧的废物主要是可燃烧危险废物，包括2，3-酸沥青、2-萘酚沥青、污泥和色酚AS滤饼等。在焚烧炉启动前期，焚烧炉的预热和升温所需热能全部由辅助燃烧器和废液喷枪承担。

二、固废掺烧比例：

2，3酸：22％，2-萘酚沥青：60％，AS滤饼：13％，污泥：5％。

三、固废混合物低位发热量：

6992.9×0.22+4867.5×0.6+122.8×0.05＝4465.08卡/克＝18694kJ/kg

固废处理量为2t/h，合计固废处理能力48t/d。按照锅炉热效率87.59％、锅炉排污量及损失率2％计，配置额定蒸发量20t/h锅炉。

四、液体排渣的焚烧处理过程：

包括旋风焚烧炉、二燃室、助燃设备、供风装置等。废固、助燃空气及辅助燃料在炉内经过复杂的化学反应，使废物中的有害物质彻底分解。旋风焚烧炉、二燃室各设一助燃燃烧器，旋风焚烧炉烟气中燃烧不完全的有害气体在二燃室内继续燃烧并分解。

根据上述固废焚烧旋风炉的液体排渣的焚烧工艺，包括如下步骤：

(1)危险废弃物的预处理：

包括危险废弃物的干燥、粉碎、混配和输送。

危险废弃物包括粘稠的2-萘酚沥青废弃物、预高温融化的2，3酸沥青废弃物、生化污泥废弃物等；

所述2-萘酚沥青废弃物先经过闲蒸干燥机干燥，再由螺旋输送料机输送；

所述2，3酸沥青废弃物先经融化釜融化，再由融化输送泵输送；

所述生化污泥废弃物先经空心桨叶干燥机干燥，再螺旋输送料机输送；

各种危险废弃物按比例混合后经送料设备输送至旋风炉。

(2)危险废弃物的一次燃烧：

危险废弃物经预处理后得到的燃料粉经磨粉机正压直吹式送入旋风炉的燃烧器内点火燃烧，燃料粉和一次风从燃烧器送入，二次风以55～100m/s的速度切向送入，气流的高速旋转将燃料粉抛向筒壁，燃料粉在筒壁和筒壁附近的空间内燃烧，使灰渣溶化而粘在筒壁上形成液态渣膜液态渣膜可以进一步捕集烟气中的灰渣颗粒，捕渣率可以达到80％。气流与粘附在液态渣膜上的燃料粉之间有很高的相对速度，促使燃料粉与空气充分混合，燃烧更完全，燃烧温度达1400℃-1600℃。

二次风口可以连接工业废气排气系统，工业废气经二次风口进入旋风炉，经高温燃烧除去工业废气中的可燃烧有害气体。

(3)危险废弃物的二次燃烧：

一次燃烧所产生的烟气入二燃室，在二燃室与二次补氧空气混合，燃烧温度达1100℃-1400℃，达到烟气完全燃烧，完全燃烧后的烟气经余热利用和尾气处理装置处理。

燃烧后的烟气依次经过SNCR脱硝、烟气急冷、干法脱硫、布袋除尘、湿法脱硫，再排放。

(4)液体排渣：

一次燃烧和二次燃烧的液态渣通过渣栏的壶口集中流渣，进入渣井和粒化水箱，并用连续水力冲渣方式使液态渣冷却。

焚烧灰渣属于危险废物，需送有资质的危废处理单位处理。

以上20t/h锅炉年处理危险废弃物14400吨，年产6.5万吨0.5Mpa蒸汽，发电1.22万MW，有效的实现了变废为宝，提高了工业产能。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (10)

1.固废焚烧旋风炉，包括圆柱形的旋风筒(4)，其特征在于，还包括二燃室(8)，

所述旋风筒(4)的顶端设有前置室，前置室的顶部连接有喷燃器(2)，喷燃器(2)连接固废输送设备(10)；

所述前置室的侧部设有一次风口(1)，一次风夹带着物料由一次风口(1)进入喷燃器(2)；

所述旋风筒(4)的侧壁上开有二次风口(3)，二次风口(3)与旋风筒(4)的筒壁相切；

所述二燃室(8)连接在旋风筒(4)的一侧，二燃室(8)的排气口连接有余热利用和尾气处理装置，二燃室(8)的排渣口通过倾斜的破面连接旋风筒(4)的底部，所述旋风筒(4)的底部设有渣栏(5)，渣栏(5)上开有用于集中流渣的壶口。

2.根据权利要求1所述的固废焚烧旋风炉，其特征在于，所述喷燃器(2)设置了16片叶片，叶片平均倾角50°并前置室的筒体均匀分布。

3.根据权利要求1所述的固废焚烧旋风炉，其特征在于，所述旋风筒(4)连接有助燃器，助燃器连接焦炉煤气系统，助燃器的点火枪设置在喷燃器(2)的中间；

所述二燃室(8)也设有助燃器。

4.根据权利要求1所述的固废焚烧旋风炉，其特征在于，所述渣栏(5)的下部设置有带水冷却夹套的渣井(6)和水封式粒化水箱(7)。

5.一种根据权利要求1-4任意项所述固废焚烧旋风炉的液体排渣的焚烧工艺，其特征在于，所述固废焚烧方法包括如下步骤：

(1)危险废弃物的预处理：

包括危险废弃物的干燥、粉碎、混配和输送；

(2)危险废弃物的一次燃烧：

危险废弃物经预处理后得到的燃料粉经磨粉机正压直吹式送入旋风炉的燃烧器内点火燃烧，燃料粉和一次风从燃烧器送入，二次风以55～100m/s的速度切向送入，气流的高速旋转将燃料粉抛向筒壁，燃料粉在筒壁和筒壁附近的空间内燃烧，使灰渣溶化而粘在筒壁上形成液态渣膜，气流与粘附在液态渣膜上的燃料粉之间有很高的相对速度，促使燃料粉与空气充分混合，燃烧更完全，燃烧温度达1200℃-1500℃；

(3)危险废弃物的二次燃烧：

一次燃烧所产生的烟气入二燃室，在二燃室进一步燃烧，燃烧温度达1100℃-1400℃，达到烟气完全燃烧，完全燃烧后的烟气经余热利用和尾气处理装置处理；

(4)液体排渣：

一次燃烧和二次燃烧的液态渣通过渣栏的壶口集中流渣，进入渣井和粒化水箱，并用连续水力冲渣方式使液态渣冷却。

6.根据权利要求5所述的液体排渣的焚烧工艺，其特征在于，所述步骤(1)所述的危险废弃物包括固体状危险废弃物、粘稠沥青状危险废弃物、液态状危险废弃物、高盐分危险废弃物、乳化状危险废弃物；

各种危险废弃物经预处理后按比例混合后经送料设备输送至旋风炉。

7.根据权利要求6所述的液体排渣的焚烧工艺，其特征在于，所述粘稠沥青状危险废弃物包括2-萘酚沥青废弃物，乳化状危险废弃物包括预高温融化的2,3酸沥青废弃物，固体状危险废弃物生化污泥废弃物与AS滤饼；

所述2-萘酚沥青废弃物先经过闲蒸干燥机干燥，再由螺旋输送料机输送；

所述2，3酸沥青废弃物先经融化釜融化，再由融化输送泵输送；

所述生化污泥废弃物与AS滤饼先经空心桨叶干燥机干燥，再螺旋输送料机输送。

8.根据权利要求5所述的液体排渣的焚烧工艺，其特征在于，所述步骤(2)中一次风连接工业废气排气系统，工业废气经一次风口进入旋风炉，经高温燃烧除去工业废气中的可燃烧有害气体。

9.根据权利要求5所述的液体排渣的焚烧工艺，其特征在于，所述步骤(3)中二燃室底部温度在1100℃--1400℃，以满足液体排渣形成流动渣液，温度随着二燃室由底往上逐步降低，最后烟气出口温度在180℃左右，有极冷喷枪控制烟温。

10.根据权利要求5所述的液体排渣的焚烧工艺，其特征在于，所述步骤(3)中完全燃烧后的烟气依次经过SNCR脱硝、烟气急冷、干法脱硫、布袋除尘、湿法脱硫，再排放。