CN107218607A - 含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备及其分离工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备及其分离工艺。二燃室底部设有旋离器，所述旋离器是由膜式水冷壁围成的空腔，包含位于侧部的进烟烟道、位于中心且用于旋风分离的中心筒、位于顶部侧面的出烟烟道，其中进烟烟道与中心筒相切；所述进烟烟道连通旋风筒，含盐危废先经旋风筒进行一次燃烧，然后经旋离器分离烟气中的高盐成分，洁净烟气进入二燃室，进行二次燃烧。一次燃烧所产生的烟气从烟道经进烟烟道进入旋离器，烟气流向与旋离烟道相切形成高速旋流，烟气中的盐分由于离心作用被抛向旋离烟道侧壁，经水冷壁的水冷，形成液态熔渣，液态熔渣经液态熔渣出口排出。通过本分离设备的分离，能够分离废渣中的盐分，实现有效排渣。

Description

含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备及其分离工艺

技术领域

本发明涉及医药、化工危险废弃物处理领域，尤其是一种含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备及其分离工艺。

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，这些危险废物包括高盐分危险废弃物。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，且对于高盐分危险废弃物无法焚烧处理或处理不理想，或者高盐分危险废弃物燃烧后的废渣，难排除，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，本发明提出了一种含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备及其分离工艺。对固废焚烧旋风炉改进燃烧结构，通过本分离设备的分离，能够分离废渣中的盐分，实现有效排渣。

本发明采用如下技术方案：

含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，包括圆柱形的旋风筒、二燃室，所述二燃室连接在旋风筒的一侧，所述二燃室底部设有旋离器，所述旋离器是由膜式水冷壁围成的空腔，包含位于侧部的进烟烟道、位于中心且用于旋风分离的中心筒、位于顶部侧面的出烟烟道，其中进烟烟道与中心筒相切；

所述进烟烟道连通旋风筒，含盐危废先经旋风筒进行一次燃烧，然后经旋离器分离烟气中的高盐成分，洁净烟气进入二燃室，进行二次燃烧。

所述中心筒底部呈漏斗状开有液态熔渣出口，液态熔渣出口伸出二燃室的底部。

所述旋离器为水冷壁结构，由管子排列形成的空腔，管子采用鳍片连接在一起后整体抹上浇注料形成独立结构。

所述旋风筒的顶端设有组合燃烧器，组合燃烧器侧面添加有危废进料喷枪，危废进料喷枪连接固废输送设备；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危废进料喷枪；

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。

所述旋风筒的底部设有渣栏，渣栏上开有用于集中流渣的壶口；所述壶口和液态熔渣出口外均连接水冷式捞渣机。

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危废进料喷枪的中间；所述二燃室也设有助燃器，助燃器用于二燃室内洁净烟气的燃烧。

所述旋离器、旋风筒以及二燃室均为膜式水冷壁，旋离器上下均有环形供水集箱，环形供水集箱与二燃室膜式水冷壁供水系统相连。

含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离工艺，采用上述含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，所述分离工艺包括如下步骤:

(1)含盐危废的一次燃烧：

含盐危废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，气流与粘附在液态渣膜上的燃料粉之间的相对速度高，促使燃料粉与空气充分混合，燃烧更完全；

(2)一次燃烧烟气的旋风分离：

一次燃烧所产生的烟气从进烟烟道入口进入旋离器，烟气流向与中心筒筒壁相切形成高速旋流，烟气中的盐分由于离心作用被抛向中心筒侧壁，经膜式水冷壁的水冷，形成液态熔渣，液态熔渣经液态熔渣出口排出；

(3)旋风分离后烟气的二次燃烧：

旋离器内的烟气经出烟烟道进入二燃室进一步燃烧，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。

采用如上技术方案取得的有益技术效果为：

一次燃烧所产生的烟气从进烟烟道进入旋离器，烟气流向与中心筒筒壁相切形成高速旋流，烟气中的盐分由于离心作用被抛向中心筒侧壁，经水冷壁的水冷，形成液态熔渣，液态熔渣经液态熔渣出口排出。通过本分离设备的分离，能够分离废渣中的盐分，实现有效排渣。

烟气流向与中心筒筒壁相切形成高速旋流，有利于分离。烟气阻力增加1500Pa，但是液态渣可以与烟气高效分离，高温熔融态渣同烟气高效分离，只让洁净烟气进入二燃室的炉膛和后部受热面，彻底解决含盐物料焚烧的问题。

附图说明

图1为含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备结构示意图。

图2为含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备连接示意图。

图3为旋离器结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离工艺过程示意图。

图中，1、一次风口，2、危废进料喷枪，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，11、高温省煤器，12、高温空气加热器，13、低温省煤器，14、低温空气加热器，15、旋离器，21、进烟烟道，22、液态熔渣出口，23、膜式水冷壁，24、出烟烟道，25、中心筒。

具体实施方式

结合附图1至5对本发明的具体实时方式做进一步说明：

含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，包括圆柱形的旋风筒4、二燃室8，所述二燃室8连接在旋风筒4的一侧。所述二燃室8底部设有旋离器15，所述旋离器15是由膜式水冷壁23围成的空腔，包含位于侧部的进烟烟道21、位于中心且用于旋风分离的中心筒25、位于顶部侧面的出烟烟道24，其中进烟烟道21与中心筒25相切；所述进烟烟道21连通旋风筒4，含盐危废先经旋风筒4进行一次燃烧，然后经旋离器15分离烟气中的高盐成分，洁净烟气进入二燃室8，进行二次燃烧。

烟气流向与中心筒筒壁相切形成高速旋流，有利于分离。烟气阻力增加1500Pa，但是液态渣可以与烟气高效分离，高温熔融态渣同烟气高效分离，只让洁净烟气进入二燃室的炉膛和后部受热面，彻底解决含盐物料焚烧的问题。

所述中心筒25底部呈漏斗状开有液态熔渣出口22，液态熔渣出口22伸出二燃室的底部。

旋离器15为水冷壁结构，由管子排列形成的空腔，管子采用鳍片连接在一起后整体抹上浇注料形成独立结构。

旋风筒4的顶端设有组合燃烧器，组合燃烧器侧面添加有危废进料喷枪2，危废进料喷枪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进入危废进料喷枪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；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。所述壶口和液态熔渣出口22外均连接水冷式捞渣机。

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危废进料喷枪2的中间；所述二燃室8也设有助燃器，助燃器用于二燃室8内洁净烟气的燃烧。

旋离器15、旋风筒4以及二燃室8均为膜式水冷壁，旋离器15上下均有环形供水集箱，环形供水集箱与二燃室8膜式水冷壁供水系统相连。

含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离工艺，先将含盐危废的预处理，包括危险废弃物的干燥、粉碎、混配和输送。

采用上述含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，其包括如下步骤:

(1)含盐危废的一次燃烧：

含盐危废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的相对速度高，促使燃料粉与空气充分混合，燃烧更完全，燃烧温度达1400℃-1600℃。

(2)一次燃烧烟气的旋风分离：

一次燃烧所产生的烟气从进烟烟道入口进入旋离器，烟气流向与中心筒筒壁相切形成高速旋流，烟气中的盐分由于离心作用被抛向中心筒侧壁，经膜式水冷壁的水冷，形成液态熔渣，液态熔渣经液态熔渣出口排出，旋离器的排渣率达80％。

(3)旋风分离后烟气的二次燃烧：

旋离器内的烟气经出烟烟道进入二燃室进一步燃烧，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。

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。

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。

二燃室连接余热利用系统，烟气依次经过高温省煤器11、高温空气加热器12、低温省煤器13、低温空气加热器14。

含盐危废经旋风筒燃烧区分离70％，旋离器再分离80％，含盐残渣分离效率94％，实现有效排渣。

实际生产中处理的含盐危废物包括2，3酸、2-萘酚沥青、AS滤饼、污泥等，处理过程中先经旋风筒进行一次燃烧，然后经旋离器分离烟气中的高盐成分后进入二燃室，进行二次燃烧，盐残渣分离效率高。

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 (8)

1.含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，包括圆柱形的旋风筒(4)、二燃室(8)，所述二燃室(8)连接在旋风筒(4)的一侧，其特征在于，

所述二燃室(8)底部设有旋离器(15)，所述旋离器(15)是由膜式水冷壁(23)围成的空腔，包含位于侧部的进烟烟道(21)、位于中心且用于旋风分离的中心筒(25)、位于顶部侧面的出烟烟道(24)，其中进烟烟道(21)与中心筒(25)相切；

所述进烟烟道(21)连通旋风筒(4)，含盐危废先经旋风筒(4)进行一次燃烧，然后经旋离器(15)分离烟气中的高盐成分，洁净烟气进入二燃室(8)，进行二次燃烧。

2.根据权利要求1所述的含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，其特征在于，所述中心筒(25)底部呈漏斗状开有液态熔渣出口(22)，液态熔渣出口(22)伸出二燃室的底部。

3.根据权利要求1所述的含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，其特征在于，所述旋离器(15)为水冷壁结构，由管子排列形成的空腔，管子采用鳍片连接在一起后整体抹上浇注料形成独立结构。

4.根据权利要求1所述的含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，其特征在于，所述旋风筒(4)的顶端设有组合燃烧器，组合燃烧器侧面添加有危废进料喷枪(2)，危废进料喷枪(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)进入危废进料喷枪(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。

5.根据权利要求2所述的含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，其特征在于，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；

所述壶口和液态熔渣出口(22)外均连接水冷式捞渣机。

6.根据权利要求1所述的含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，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危废进料喷枪(2)的中间；

所述二燃室(8)也设有助燃器，助燃器用于二燃室(8)内洁净烟气的燃烧。

7.根据权利要求1所述的含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，其特征在于，所述旋离器(15)、旋风筒(4)以及二燃室(8)均为膜式水冷壁，旋离器(15)上下均有环形供水集箱，环形供水集箱与二燃室(8)膜式水冷壁供水系统相连。

8.含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离工艺，采用权利要求1至7任一项所述的含盐危废焚烧炉液态熔渣旋风分离设备，其特征在于，所述分离工艺包括如下步骤:

(1)含盐危废的一次燃烧：

含盐危废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，气流与粘附在液态渣膜上的燃料粉之间的相对速度高，促使燃料粉与空气充分混合，燃烧更完全；

(2)一次燃烧烟气的旋风分离：

一次燃烧所产生的烟气从进烟烟道入口进入旋离器，烟气流向与中心筒筒壁相切形成高速旋流，烟气中的盐分由于离心作用被抛向中心筒侧壁，经膜式水冷壁的水冷，形成液态熔渣，液态熔渣经液态熔渣出口排出；

(3)旋风分离后烟气的二次燃烧：

旋离器内的烟气经出烟烟道进入二燃室进一步燃烧，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。