CN106838934A - 一种特种废物流化床焚烧炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业有机废弃物无害化技术领域，特别涉及一种特种废物流化床焚烧炉。包括流化床焚烧炉本体、增温装置、烟道、蒸汽锅炉和急冷装置；所述增温装置包括连接在本体稀相区的油枪；所述本体的稀相区设有用于控制增温装置的温度控制器；所述急冷装置包括安装在相对于蒸汽锅炉后段的烟道上的流体雾化喷枪；所述流体雾化喷枪的枪头位于烟道内部，所述喷枪通过水管连接水箱，所述水管上设有水泵。通过在焚烧炉稀相区增加增温装置，将焚烧炉稀相区温度控制在1100℃以上，使特种废物在流化床焚烧炉的稀相区焚烧完全；在烟道中相对于蒸汽锅炉后段安装急冷装置，将烟气急冷至200℃以下，防止二次生成二噁英而污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及工业有机废弃物无害化技术领域，特别涉及一种特种废物流化床焚烧炉。
背景技术
流化床作为典型的快速反应器，具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低等特点。早在20世纪80年代，浙江大学热能工程研究所就开始从事固体废弃物流化床焚烧技术的研究，目前已经形成了一套富有特色的固体废弃物流化床焚烧技术，尤其适合焚烧石化行业汽电联产的废渣。石化行业产生的废渣具有水分高、热值低、粒径小的特点，其他炉型难以焚烧。特种流化床焚烧炉根据其独特的设计，通过延长燃烧物在焚烧炉内的停留时间，解决了石化行业废渣的洁净焚烧问题。
申请号为200910169623.0的中国专利公开了一种农药废渣流化床焚烧工艺及焚烧装置，该工艺先将农药废渣送入焚烧装置进行焚烧，温度在900-950℃，压力在-100～-200Pa；然后将烟气送入废热锅炉进行热量交换；将冷却后的烟气与水接触，烟气中残余的HCl和Cl2通过碱液吸收。
由于废物种类逐渐增多，迫切需要能够处置其他特种废物的流化床焚烧炉。《危险废物处置工程技术导则》中对危险废物焚烧炉的要求是特种废物的焚烧温度必须达到1100℃以上，但是由于其他特种废物成分和废渣差异大，种类复杂，焚烧时工况不同，有时会出现稀相区无法达到1100℃的焚烧温度的情况。而上述专利中焚烧炉温度仅在900-950℃之间，不符合《特种废物处置工程技术导则》的技术要求，《特种废物处置工程技术导则》要求焚烧系统产生的高温烟气应采取急冷处置，烟气温度应在1s内下降到200℃以下，减少烟气在200-500℃温度区的滞留时间，防止二噁英产生或二次生成。上述专利在焚烧后的焚烧炉后加装了急冷塔，用于烟气的降温，但特种废物流化床焚烧炉设计时未考虑急冷设施，因现有装置空间限制，无法增加一般的急冷塔。因此特种废物流化床焚烧炉不满足焚烧处置特种废物的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种特种废物流化床焚烧炉，通过在焚烧炉稀相区增加增温装置，将焚烧炉稀相区温度控制在1100℃以上，在烟道中相对于蒸汽锅炉后段安装急冷装置，将烟气急冷至200℃以下；解决了现有特种废物流化床焚烧炉焚烧不完全、加装急冷塔受空间限制及二次生成二噁英的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种特种废物流化床焚烧炉，包括流化床焚烧炉本体、增温装置、连接在本体稀相区上部的烟道、安装在烟道上的蒸汽锅炉和急冷装置；
所述增温装置包括连接在本体稀相区的油枪；所述油枪通过油管连接油箱，所述油管上设有油泵；所述本体的稀相区设有用于控制增温装置的温度控制器；
所述急冷装置包括安装在相对于蒸汽锅炉后段的烟道上的2个枪头方向相对的流体雾化喷枪；所述流体雾化喷枪的枪头位于烟道内部，所述喷枪通过水管连接水箱，所述水管上设有水泵。
本发明的有益效果在于：本发明涉及的一种特种废物流化床焚烧炉，在焚烧炉本体稀相区加装增温装置，通过温度控制器控制油泵通过油枪向本体稀相区中喷油，使本体稀相区温度始终保持在1100℃以上，使特种废物得到充分燃烧；在烟道中相对于蒸汽锅炉后段加装急冷装置，通过水泵将水箱中的冷却液通过喷枪喷入烟道，对该段烟气进行急冷，使该段的烟气在1S内降至200℃以下，减少烟气在200-500℃温度区的滞留时间，防止二噁英产生或二次生成；使特种废物流化床焚烧炉能满足焚烧处置特种废物的要求，扩大了废物流化床焚烧炉的应用范围；本发明可在现有的流化床焚烧炉的基础上进行改进，上述增温装置和急冷装置结构简单，安装方便；特别是急冷装置，相比现有的急冷塔，具有节省空间的优点，克服现有流化床焚烧炉设计时未考虑急冷措施，因现有装置空间限制，无法增加急冷塔而不能满足焚烧处置特种废物的问题。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的一种特种废物流化床焚烧炉结构示意图；
标号说明：
1、本体； 2、增温装置； 21、油枪； 22、油箱； 23、油泵； 3、烟道； 4、蒸汽锅炉；41、过热器； 42、汽包；
5、急冷装置； 51、流体雾化喷枪； 52、水箱； 53、水泵；
6、余热回收装置； 7、尾气处理装置； 8、进料管。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过在焚烧炉稀相区增加增温装置，将焚烧炉稀相区温度控制在1100℃以上，使特种废物在流化床焚烧炉的稀相区焚烧完全；在烟道中相对于蒸汽锅炉后段安装急冷装置，将烟气急冷至200℃以下，防止二次生成二噁英而污染环境。
请参照图1，一种特种废物流化床焚烧炉，包括流化床焚烧炉本体1、增温装置2、连接在本体稀相区上部的烟道3、安装在烟道上的蒸汽锅炉4和急冷装置5；
所述增温装置2包括连接在本体1稀相区的油枪21；所述油枪21通过油管连接油箱22，所述油管上设有油泵23；所述本体1的稀相区设有用于控制增温装置的温度控制器；
所述急冷装置5包括安装在相对于蒸汽锅炉4后段的烟道3上的2个枪头方向相对的流体雾化喷枪51；所述流体雾化喷枪51的枪头位于烟道3内部，所述流体雾化喷枪51通过水管连接水箱52，所述水管上设有水泵53。
本发明的有益效果在于：本发明涉及的一种特种废物流化床焚烧炉，在焚烧炉本体稀相区加装增温装置，通过温度控制器控制油泵通过油枪向本体稀相区中喷油，使本体稀相区温度始终保持在1100℃以上，使特种废物得到充分燃烧；在烟道中相对于蒸汽锅炉后段加装急冷装置，通过水泵将水箱中的冷却液通过喷枪喷入烟道，对该段烟气进行急冷，使该段的烟气在1S内降至200℃以下，减少烟气在200-500℃温度区的滞留时间，防止二噁英产生或二次生成；使特种废物流化床焚烧炉能满足焚烧处置特种废物的要求，扩大了废物流化床焚烧炉的应用范围；本发明可在现有的流化床焚烧炉的基础上进行改进，上述增温装置和急冷装置结构简单，安装方便；特别是急冷装置，相比现有的急冷塔，具有节省空间的优点，克服现有流化床焚烧炉设计时未考虑急冷措施，因现有装置空间限制，无法增加急冷塔而不能满足焚烧处置特种废物的问题。
本发明的工作原理：需要处理的特种废物通过物料系统在流化床焚烧炉本体中燃烧，温度控制器测量到本体稀相区中的温度小于1100℃时，控制油泵开启，由油枪向本体稀相区中喷油，使本体稀相区增温，当温度控制器测量到本体稀相区中的温度大于1100℃时，控制油泵关闭，油枪停止向本体稀相区中喷油；经过稀相区燃烧后的烟气经过截面积为600mm×3000mm的烟道，与上下锅筒之间的对流管换热，烟气在对流管之间的走向为蛇形走向，与蒸汽锅炉热交换后，在距离对流管出口约3m的位置，温度降至500℃左右，在前后两处设置两把相对的喷枪，通过水泵将水箱中的冷却液通过喷枪喷入相对于蒸汽锅炉后段的烟道中，采用对喷的形式覆盖整个截面，对通过该处的烟气进行急冷，将该段的烟气急冷至200℃以下。在对流管出口处设置热电偶，用于监测出口的温度，并设置温度连锁，出口温度大于200℃时，立刻启动水泵。
上述特种废物流化床焚烧炉中，在焚烧炉本体稀相区加装增温装置，通过温度控制器控制油泵通过油枪向本体稀相区中喷油，使本体稀相区温度始终保持在1100℃以上，使特种废物得到充分燃烧；在烟道中相对于蒸汽锅炉后段加装急冷装置，通过水泵将水箱中的冷却液通过喷枪喷入烟道，对该段烟气进行急冷，根据烟气温度的变化自动调节喷枪的喷水量，保证烟道出口温度维持在适当的温度范围内。工作时，冷却液自水箱经过过滤器过滤后由变频水泵升压并调节到一定的压力和流量，经出口管送到喷枪，在压缩空气的作用下雾化，产生非常细小的雾化颗粒，水雾在高温烟气中迅速蒸发，吸收烟气的大量热量，使烟气温度迅速降低并维持在一定温度范围内，当出口测温组件检测烟气温度超过温度设定值范围时，在控制器的控制下，变频水泵自动调节转速，增大供水压力和流量，使喷水量增大，使该段的烟气在1S内降至200℃以下，减少烟气在200-500℃温度区的滞留时间，防止二噁英产生或二次生成；使特种废物流化床焚烧炉能满足焚烧处置特种废物的要求，扩大了废物流化床焚烧炉的应用范围；本发明可在现有的流化床焚烧炉的基础上进行改进，上述增温装置和急冷装置结构简单，安装方便；特别是急冷装置，相比现有的急冷塔，具有节省空间的优点，克服现有流化床焚烧炉设计时未考虑急冷措施，因现有装置空间限制，无法增加急冷塔而不能满足焚烧处置特种废物的问题。
上述特种废物流化床焚烧炉中，所述蒸汽锅炉4包括过热器41和汽包42，所述过热器41安装在烟道3中的入口处；所述汽包42安装在相对于过热器41所在位置后段的烟道3中，所述汽包42包括上汽包、下汽包和连接上汽包和下汽包的对流管。通过本体稀相区充分燃烧后的烟气进入烟道，通过与过热器及汽包的热交换，烟气温度降至500℃左右。
上述特种废物流化床焚烧炉中，优选所述油箱22为柴油罐，柴油作为轻质石油，与汽油相比，具有能量密度高，燃油消耗率低的优点。
上述特种废物流化床焚烧炉还包括安装在所述烟道上的余热回收装置6，所述余热回收装置6位于烟道中急冷装置5的后段，充分利用烟道3中的余热，起到节约热源的作用。
上述特种废物流化床焚烧炉还包括安装在所述烟道3上的尾气处理装置7，所述尾气处理装置7位于烟道3中急冷装置5的后段，对特种废物燃烧产生的烟气进一步处理，避免特种废物的烟气污染环境。
实施例1
请参照图1，一种特种废物流化床的焚烧炉，包括流化床焚烧炉本体1、增温装置2、连接在本体1稀相区上部的烟道3、依次设置在烟道3上的蒸汽锅炉4、急冷装置5、烟气回收装置6和尾气处理装置7；
所述增温装置2包括连接在本体1稀相区的油枪21；所述油枪21通过油管连接柴油罐，所述油管设有油泵23；所述本体1的稀相区设有用于控制增温装置2的温度控制器；
在流化床焚烧炉本体1的下侧部连接进料管8，特种废物通过进料管8进入本体1下部的密相区，燃烧后产生烟气停留在本体1稀相区中，温度控制器根据稀相区中的温度控制油泵23，通过油枪21向稀相区注入柴油，将稀相区温度控制在1100℃以上，使烟气中的特种废物充分燃烧；
所述急冷装置5包括安装在相对于蒸汽锅炉4后段的烟道上的流体雾化喷枪51；所述流体雾化喷枪51的流体雾化喷枪51的枪头位于烟道3内部，所述流体雾化喷枪51通过水管连接水箱52，所述水管上设有水泵53；
经过充分燃烧后的烟气通过稀相区上部进入烟道3，流经蒸汽锅炉4后，通过与蒸汽锅炉4中的过热器41及汽包42热交换后，烟气温度降至500℃左右，由水泵53将水箱52中的冷却液通过流体雾化喷枪51喷入烟道3中，对该段烟气进行急冷，使该段烟气瞬间降至200℃，减少烟气在200-500℃之间的滞留时间，防止，二噁英产生或二次生成而造成环境污染；
经过急冷的烟气经过烟气回收装置6和尾气处理装置7后排出，在充分利用烟气余热的同时，进一步保证尾气的洁净，防止环境污染。
综上所述，本发明提供的特种废物流化床焚烧炉中，在焚烧炉本体稀相区加装增温装置，通过温度控制器控制油泵通过油枪向本体稀相区中喷油，使本体稀相区温度始终保持在1100℃以上，使特种废物得到充分燃烧；通过本体稀相区充分燃烧后的烟气进入烟道，通过与过热器及汽包的热交换，烟气温度降至500℃左右。在烟道中相对于蒸汽锅炉后段加装急冷装置，通过水泵将水箱中的冷却液通过喷枪喷入烟道，对该段烟气进行急冷，使该段的烟气在1S内降至200℃以下，减少烟气在200-500℃温度区的滞留时间，防止二噁英产生或二次生成；使特种废物流化床焚烧炉能满足焚烧处置特种废物的要求，扩大了废物流化床焚烧炉的应用范围；本发明可在现有的流化床焚烧炉的基础上进行改进，上述增温装置和急冷装置结构简单，安装方便；特别是急冷装置，相比现有的急冷塔，具有节省空间的优点，克服现有流化床焚烧炉设计时未考虑急冷措施，因现有装置空间限制，无法增加急冷塔而不能满足焚烧处置特种废物的问题。优选所述油箱为柴油罐，柴油作为轻质石油，与汽油相比，具有能量密度高，燃油消耗率低的优点；在烟道上设置余热回收装置，起到节约热源的作用；在烟道尾部设置尾气处理装置，对特种废物燃烧产生的烟气进一步处理，避免特种废物的烟气污染环境。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种特种废物流化床焚烧炉，其特征在于，包括流化床焚烧炉本体、增温装置、连接在本体稀相区上部的烟道、安装在烟道上的蒸汽锅炉和急冷装置；
所述增温装置包括连接在本体稀相区的油枪；所述油枪通过油管连接油箱，所述油管上设有油泵；所述本体的稀相区设有用于控制增温装置的温度控制器；
所述急冷装置包括安装在相对于蒸汽锅炉后段的烟道上的2个枪头方向相对的流体雾化喷枪；所述流体雾化喷枪的枪头位于烟道内部，所述喷枪通过水管连接水箱，所述水管上设有水泵。
2.根据权利要求1所述的特种废物流化床焚烧炉，其特征在于，所述蒸汽锅炉包括过热器和汽包，所述过热器安装在烟道中的入口处；所述汽包安装在相对于过热器所在位置后段的烟道中，所述汽包包括上汽包、下汽包和连接上汽包和下汽包的对流管。
3.根据权利要求1所述的特种废物流化床焚烧炉，其特征在于，所述油箱为柴油罐。
4.根据权利要求1所述的特种废物流化床焚烧炉，其特征在于，还包括安装在所述烟道上的余热回收装置，所述余热回收装置位于烟道中急冷装置的后段。
5.根据权利要求1所述的特种废物流化床焚烧炉，其特征在于，还包括安装在所述烟道上的尾气处理装置，所述尾气处理装置位于烟道中急冷装置的后段。
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