CN108571740A - 一种含盐废水焚烧余热回收的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含盐废水焚烧余热回收的装置，包括由带衬层的水冷壁结构围成的炉体，炉体自上而下依次包括余热锅炉、旋风分离器和盐池，余热锅炉与旋风分离器内部设有中空隔板，中空隔板的空心部分向下固定连接有旋风分离器内筒，旋风分离器内筒向下延伸至靠近旋风分离器底端，盐池侧壁开有溢流槽，当含有大量液态盐的烟气进入本装置，旋风分离器借助于离心力将盐液从气流中分离并捕集于器壁，挂壁的盐液在重力作用下会自行流动到盐池，避免盐层积聚堵塞烟道，由于在盐池部位烟气温度维持远高于盐的熔融温度，盐池内盐分维持液态，多余的盐液通过溢流槽排出水冷除渣系统，由于外壁衬层的设置可以防止烟气中的腐蚀性物质直接接触腐蚀炉管。
Description
技术领域
本专利涉及含盐废水焚烧的余热回收利用技术，特别涉及一种利用水冷壁锅炉回收含盐废水焚烧烟气热量的装置。
背景技术
随着能源形势和环境污染状况日趋严重，污染物尤其是危险废物的处理是我国正面临的重要问题。在目前印染、造纸、医药、农药、化工等工业生产中，会产生大量的含盐废水，该类废水含盐量较高，COD和杂质含量较高，成分复杂，没有回收价值且污染严重，必须经过处理后才能排放或填埋。
以上工业含盐废水如果含有危险废物，需要通过焚烧的方式进行处理，按照国内危险废物焚烧标准要求，需要在1100℃停留2s的环境中充分焚烧。传统焚烧炉在处理含盐废水时，由于无机盐熔点低(NaCl熔点为800℃，Na2SO4熔点为884℃)，在烟气中为液态，容易造成无机盐熔融结壁，尤其是在后续余热回收的过程中，往往造成烟道堵塞严重，影响设备正常使用。
含盐废水焚烧后烟气中除了含有大量盐液、颗粒物，还可能有氯化氢、二氧化硫、三氧化硫、五氧化二磷等其他腐蚀性物质，这些物质在余热回收阶段会对炉管产生腐蚀。
水冷壁管简称水冷壁，通常设置于炉膛内壁面上，主要用来吸收炉内火焰及高温烟气所放出的辐射热。
目前常用得含盐废水处理方式有以下多种方式：
1.生化处理，一般适用于含盐量低于1％的含盐废水，不适用于含有危险废物的含盐废水；
2.多效蒸发处理，不适用于COD含量较高，成分复杂，含有危险废物的含盐废水，在蒸汽中易含有未分解的可燃、有毒气体，废水在蒸发过程中容易粘接、堵塞管道；
3.液中焚烧处理，适用于高含盐，含有危险废物的含盐废水，但是热量无法回收，需要消耗大量的水急冷。同时急冷罐排出的含盐废水还要经过多效蒸发后送填埋。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种含盐废水焚烧余热回收的装置。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种含盐废水焚烧余热回收的装置，其特征在于，包括由带衬层的水冷壁结构围成的炉体，所述炉体自上而下依次包括余热锅炉、旋风分离器和盐池，所述炉体顶端由带衬层的水冷壁结构封口，所述带衬层的水冷壁结构包括衬层和水冷壁，所述衬层与水冷壁固接，所述水冷壁包括钢管和水冷壁翅片，所述水冷壁翅片焊接在钢管上，所述水冷壁翅片内侧面焊接有挂盐钉，所述余热锅炉上端开有焚烧烟气出口，所述余热锅炉与旋风分离器内部设有中空隔板，所述中空隔板外沿与炉体内侧壁固接，所述中空隔板的空心部分向下固定连接有旋风分离器内筒，所述旋风分离器内筒向下延伸至靠近旋风分离器底端，所述旋风分离器侧面开有焚烧烟气入口，所述盐池侧壁开有溢流槽。
所述余热锅炉侧壁开有冷却风入口，所述余热锅炉侧壁靠近上端固接有急冷水喷枪，所述急冷水喷枪后端连接水管。
所述盐池侧壁在盐池上端设有盐池燃烧器。
所述溢流槽开口连接有水冷出渣系统。
所述水冷壁锅炉回收处理含盐废水焚烧烟气的装置形状包括圆柱形或多边形形状。
本发明的有益效果是：
1.在高温含熔融盐烟气余热得以利用，避免因急冷导致大量热量损失；
2.因烟气中的大量温度在余热锅炉回收，大大降低急冷段所需用的急冷水消耗量；
3.挂壁的盐液在重力作用下会自行流动到盐池，避免盐层积聚堵塞烟道；
4.大部分的盐在盐池中会通过溢流槽流出，以液态形态排渣进入水中急冷，避免在后续流程中通过洗涤塔洗涤形成盐溶液。后续的盐溶液需要采用多效蒸发处理，消耗大量能量。
5.由于外壁衬层的设置可以防止烟气中的腐蚀性物质直接接触、腐蚀炉管。
本装置的优势在于焚烧含盐废水同时对烟气热量进行回收，是一种方便经济的余热回收利用手段。经过经济性分析，对于5m3/h的含盐废水处理装置，与液中焚烧相比，利用本装置每年可产生蒸汽11万吨，少送MVR废水量2.8万立方，节省MVR蒸汽2.8万吨，每年可节省约2860万元。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图，
图2是本发明的俯视结构示意图。
图中：1.急冷水喷枪，2.挂盐钉，3.衬层，4.冷却风入口，5.钢管，6.中空隔板，7.焚烧烟气入口，8.溢流槽，9.水冷出渣系统，10.盐池，11.盐池燃烧器，12.旋风分离器，13.盐层，14.焚烧烟气出口，15.水冷壁翅片，16.余热锅炉。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图所示，本发明包括由带衬层的水冷壁结构围成的炉体，所述炉体自上而下依次包括余热锅炉16、旋风分离器12和盐池10，所述炉体顶端由带衬层的水冷壁结构封口，所述带衬层的水冷壁结构包括衬层3和水冷壁，所述衬层3与水冷壁固接，所述衬层3为浇注料涂覆于水冷壁内侧面，所述衬层3的浇注料为耐火材料，能耐受1100℃高温下各种腐蚀性气氛，所述水冷壁包括钢管5和水冷壁翅片15，所述水冷壁翅片15焊接在钢管5上，所述水冷壁翅片15内侧面焊接有挂盐钉2，所述余热锅炉16上端开有焚烧烟气出口14，所述余热锅炉16与旋风分离器12内部设有中空隔板6，本例中所述中空隔板6是截面为梯形的锥壳状，所述中空隔板6外沿与炉体内侧壁固接，所述中空隔板6的作用是分隔旋风分离器12和余热锅炉16，所述中空隔板6的空心部分向下固定连接有旋风分离器内筒，所述旋风分离器内筒向下延伸至靠近旋风分离器12底端，所述旋风分离器12侧面开有焚烧烟气入口7，所述盐池10侧壁开有溢流槽8，当含有大量液态盐的烟气经所述焚烧烟气入口7进入本装置，烟气首先经过所述旋风分离器12，旋风分离器12机理是使含液滴气流作旋转运动，借助于离心力将盐液从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使液滴落入盐池10，由于在盐池部位烟气温度维持远高于盐的熔融温度，盐池内盐分维持液态，多余的盐液通过溢流槽8排出水冷除渣系统9，由于水冷壁管壁温度和衬层壁面温度远远低于盐的熔融温度，在衬层3内壁会有盐层13凝固结晶，在水冷壁翅片15上焊接有挂盐钉2，防止盐层13大块掉落损坏设备，盐层13结晶到一定厚度，温度高于熔融点后不再结晶，呈液态向下流动，经中空隔板6和旋风分离器12内筒流入盐池10，盐液在向下流动过程中，被高温烟气包裹，不会降温冷凝，烟气在余热锅炉16内流动的过程中温度不断降低，在进入焚烧烟气出口14前达到盐熔融温度以下，在后续流程中盐分以飞灰形式存在而从焚烧烟气出口14排出。
本例中余热锅炉16侧壁开有冷却风入口4，所述余热锅炉16侧壁靠近上端固接有急冷水喷枪1，所述急冷水喷枪1后端连接水管，用于在烟气超温的特殊工况下将烟气温度降低到盐熔点以下。
本例中盐池10侧壁在盐池10上端设有盐池燃烧器11，所述盐池10侧壁开有溢流槽8，溢流槽8开口连接有水冷出渣系统9，以保证在特殊情况下开启盐池燃烧器11，用于提供热量维持盐池中盐分液态和流动性，便于多余的盐液通过溢流槽8排出水冷除渣系统9。
本例中水冷壁锅炉回收处理含盐废水焚烧烟气的装置形状包括圆柱形或多边形形状。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种含盐废水焚烧余热回收的装置，其特征在于，包括由带衬层的水冷壁结构围成的炉体，所述炉体自上而下依次包括余热锅炉、旋风分离器和盐池，所述炉体顶端由带衬层的水冷壁结构封口，所述带衬层的水冷壁结构包括衬层和水冷壁，所述衬层与水冷壁固接，所述水冷壁包括钢管和水冷壁翅片，所述水冷壁翅片焊接在钢管上，所述水冷壁翅片内侧面焊接有挂盐钉，所述余热锅炉上端开有焚烧烟气出口，所述余热锅炉与旋风分离器内部设有中空隔板，所述中空隔板外沿与炉体内侧壁固接，所述中空隔板的空心部分向下固定连接有旋风分离器内筒，所述旋风分离器内筒向下延伸至靠近旋风分离器底端，所述旋风分离器侧面开有焚烧烟气入口，所述盐池侧壁开有溢流槽。
2.根据权利要求1所述一种含盐废水焚烧余热回收的装置，其特征在于，所述余热锅炉侧壁开有冷却风入口，所述余热锅炉侧壁靠近上端固接有急冷水喷枪，所述急冷水喷枪后端连接水管。
3.根据权利要求1所述一种含盐废水焚烧余热回收的装置，其特征在于，所述盐池侧壁在盐池上端设有盐池燃烧器。
4.根据权利要求1所述一种含盐废水焚烧余热回收的装置，其特征在于，所述溢流槽开口连接有水冷出渣系统。
5.根据权利要求1所述一种含盐废水焚烧余热回收的装置，其特征在于，所述水冷壁锅炉回收处理含盐废水焚烧烟气的装置形状包括圆柱形或多边形形状。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Lou Lei Inventor after: Ding Yanze Inventor after: Li Mengkai Inventor after: Hou Guohua Inventor before: Sun Dongjun Inventor before: Zhang Guoliang Inventor before: Yan Meijuan Inventor before: Lv Xiaojia Inventor before: Ding Yanze |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180925 |