CN110686256A - 一种适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃烧器，包括壳体、进气组件一、进气组件二和废水喷枪；壳体包括风箱前板、风箱背板、风箱分割板、风箱侧板、中心筒、喷枪固定管Ⅰ、旋流器、内喉口固定板、内圈喉口直段、内喉口扩口段和外喉口；风箱侧板上设置有进风口，进风口分割为两个进风通道；中心筒垂直于风箱分割板，喷枪固定管Ⅰ设置在中心筒内且与中心筒同轴线设置；旋流器套设在喷枪固定管Ⅰ上；进气组件一包括喷枪固定管Ⅱ、套管、内圈枪、外圈枪和面板，废水喷枪的喷枪杆穿过喷枪固定管Ⅱ和喷枪固定管Ⅰ。本燃烧器是适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器，结构紧凑，废水雾化效果良好、着火和燃烧稳定，燃烧效率高。

Description

一种适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器

技术领域

本发明涉及一种焚烧处理技术，尤其涉及一种废水焚烧器。

背景技术

化工行业产生的含有机物和高浓度盐分的废水(以下简称高盐废水)的处理是一直环保治理领域的一大难题。这些废水中通常不仅含有多种酸、醛、醇、烯烃等有机物(或可燃物)，而且还有大量的Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Cl^-、F^-、SO^2- ₄等盐类组分。高盐有机废水直接排放，会严重污染环境。高盐废水一般会抑制生物细菌的生长，导致现有的生化处理技术用于该类废水的降解处理效果较差。物理化学法处理高盐废水的过程比较复杂，处理费用很高。雾化焚烧法处理是将高盐废水雾化后喷入高温焚烧处置装置中，雾化液滴吸收炉内的热量，使大量水分蒸发汽化，然后液滴中的可燃物(C、H、O、S等元素)达到较高温度后，完成有机物的着火、燃烧和燃尽过程，可燃物最终生成二氧化碳、水等无害物质以及少量二氧化硫等气体，废水的COD去除率可达99％以上，最后，残留的不可燃盐分在高温下变成灰分。废水焚烧处理技术作为一种简单、高效且对废水性质适应性强的废水处理技术，容易实现工业化，更适合处理含有机物和高浓度盐分的化工废水、造纸黑液和石油废水等。

雾化焚烧处理技术还可以在高温环境中彻底分解废水中所含的有毒有害的危险物质(例如：氰类物质、多氯联苯等)，为该类废水的治理和满足环保排放要求提供了一种切实可行的处理方法。

国外对于焚烧有机废水的研究起步早，技术相对成熟，其中，流化床焚烧技术尤为突出。美国的CA公司开发的循环流化床焚烧炉通过增大进气置，提高空气速度加剧湍动，使废水在燃烧区充分燃烧，炉温800-900℃，有机物分解率大于99％。美国Mneasha公司以燃料油作为辅助燃料将造纸黑夜放在流化床焚烧炉中焚烧处理，炉温732℃，每个炉子每天的处理能力达到125t。

高盐化工废水焚烧技术在国内也有较多工业运用，别如山等采用流化床焚烧技术对尼龙66盐厂产生的含盐高浓度废水进行焚烧处理，废水中主要含有己二酸、己二胺等有机物，还含有1％左右NaOH。废水从密相区进入炉内焚烧，在加入添加剂的情况下，密相区流化正常，未出现结焦结渣现象，床温在850-900℃。浙江大学为嘉兴平湖酚醛塑料厂设计的废水焚烧炉，东南大学为南通醋酸化工厂和大连某化工厂设计的废水焚烧炉等。但是高盐废水焚烧技术还有明显不足，存在的主要问题是焚烧装置没有充分考虑盐分的影响，燃烧系统设计不完善，例如雾化效果较差，废水着火困难，燃烧效率较低，灰分中可燃物残留物较多，导致雾化喷头堵塞，焚烧炉炉内结渣、堵塞、腐蚀等严重问题，不得不停炉检修或需要定期清理炉膛。

目前，针对废水焚烧的例子都是将废水和辅助燃料(如天然气、油、煤等)分别送入炉内，首先使辅助燃料着火和燃烧稳定，形成高温环境，然后再喷入废水，使废水在高温环境中蒸发、着火和燃烧。废水和辅助燃料处于焚烧系统的不同位置，不处于同一个结构中，且二者喷入炉膛的位置之间有一段距离，形成各自相对独立的燃烧区域，废水燃烧过程和燃尽过程与辅助燃料之间缺少直接联系和相互作用。因此，现有废水焚烧技术还存在不足，例如辅助燃料和废水燃烧释放的热量并未得到充分利用，废水水分蒸发时间长，着火困难，燃烧效果较差，燃尽时间长，也使得焚烧炉体积也比较庞大。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种能够达到良好雾化状态，并且在废水流量较大(500-5000kg/h)的条件下能够持续工作，保证喷出液滴在火焰包裹中着火和充分燃烧，能起到良好燃烧效果的适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器，包括壳体、进气组件一、进气组件二和废水喷枪；

所述壳体包括风箱前板、风箱背板、风箱分割板、风箱侧板、中心筒、喷枪固定管Ⅰ、旋流器、内吼口固定板、内圈喉口直段、内喉口扩口段和外喉口；所述风箱前板、风箱背板和风箱分割板均设置有内圆孔；所述风箱前板固定设置在风箱侧板的一端上，所述风箱背板设置在风箱侧板的另一端上，所述风箱分割板设置在风箱侧板内且位于风箱前板和风箱背板之间；所述风箱侧板上设置有进风口，所述风箱侧板的进风口上设置进风法兰，所述进风口通过风箱分割板分割为两个进风通道；所述中心筒垂直于风箱分割板，所述中心筒的一端与风箱分割板的内圆侧固定连接，所述中心筒的另一端伸出风箱背板，所述喷枪固定管Ⅰ设置在中心筒内且与中心筒同轴线设置；所述旋流器套设在喷枪固定管Ⅰ上，所述旋流器靠近中心筒的另一端；所述内吼口固定板中部开孔并套设在中心筒上，所述内吼口固定板位于风箱背板的外侧；所述内圈喉口直段套在中心筒外，所述内圈喉口直段的一端固定在内吼口固定板上，所述内喉口扩口段的直径小的一端与内圈喉口直段的另一端固定连接，所述内圈喉口直段、内喉口扩口段和中心筒同轴线设置；所述外喉口设置在内喉口扩口段和内圈喉口直段外，所述外喉口的一端固定连接在风箱背板上，且外喉口与中心筒同轴线设置；

所述进气组件一包括喷枪固定管Ⅱ、套管、内圈枪、外圈枪和面板；所述套管套在喷枪固定管Ⅱ外，所述套管的两端与喷枪固定管Ⅱ的外壁之间均设置密封板，所述套管与喷枪固定管Ⅱ之间形成主进气通道；所述套管的一端的外侧均布设置多个内圈枪，所述内圈枪的一端穿过主进气通道；所述套管的一端的外侧且位于内圈枪的外侧均布设置多个外圈枪，所述外圈枪的一端穿过套管并与主进气通道内连通；所述内圈枪的另一端和外圈枪的另一端均与喷枪固定管Ⅱ同轴线设置；所述面板上设置通孔，所述面板通过其上的通孔套在套管外并与套管固定，所述面板与风箱前板的外侧面固定连接；所述外圈枪穿过风箱分割板，所述外圈枪的另一端的端部位于内喉口扩口段与外喉口之间；所述内圈枪的另一端设置在喷枪固定管Ⅰ和中心筒之间，所述内圈枪的另一端的端部从旋流器的外侧与中心筒的内壁之间穿出；

所述废水喷枪的喷枪杆穿过喷枪固定管Ⅱ和喷枪固定管Ⅰ，所述废水喷枪上的雾化喷嘴伸出喷枪固定管Ⅰ；

所述套管上设置有主进气管，所述主进气管与主进气通道内连通；

所述进气组件二包括辅进气管，所述辅进气管与内圈枪的一端口相通；

所述喷枪固定管Ⅱ的外壁上靠近另一端设置冷却风管，所述冷却风管与喷枪固定管Ⅱ内相通。

作为本发明的一种优选方案，所述进气组件二还包括外管、盖板和辅进气管法兰，所述外管设置在喷枪固定管Ⅱ上，所述外管的一端与远离外圈枪的密封板连接，所述盖板固定在外管的另一端上且套在喷枪固定管Ⅱ上并与喷枪固定管Ⅱ的外壁密封配合，所述辅进气管设置在外管上，所述辅进气管与外管内相通，所述内圈枪的一端穿过密封板并与外管内相通。

作为本发明的另一种优选方案，所述内喉口扩口段的外壁上均布设置与外圈枪数量相等且一一对应的外圈枪支架，所述外圈枪的外端固定在外圈枪支架上；所述中心筒的另一端靠近内壁设置圆环型的旋流器挡板，所述旋流器挡板上均布设置与内圈枪数量相等且一一对应的内圈枪固定孔，所述内圈枪的外端穿过对应的内圈枪固定孔；所述进气组件一还包括内圈枪头和外圈枪头；每个所述内圈枪的外端上均设置一个内圈枪头，每个所述外圈枪的外端上均设置一个外圈枪头，所述内圈枪头和外圈枪头靠向外侧的壁上设置多个喷气孔。

作为本发明的又一种优选方案，所述喷枪固定管Ⅱ上固定设置废水喷枪固定法兰，所述废水喷枪的喷枪杆上设置喷枪连接法兰，所述喷枪连接法兰与废水喷枪固定法兰连接，所述主进气管的外端口上设置主进气管法兰。

作为本发明的一种改进方案，与所述主进气管法兰连接的主燃气进气管上设置压力调节阀；与所述辅进气管法兰连接的辅助燃气进气管上设置压力调节阀；与所述冷却风管连接的风管上设置压力调节阀；与所述进风法兰的两个进风通道连接的风管上分别设置压力调节阀。

与现有技术相比，针对含高浓度盐分和可燃物的废水，本发明的技术效果如下：

1、本燃烧器能够使水分在火焰内受热蒸发汽化，有机物燃烧生成二氧化碳、水等无害物质，同时实现盐分在高温作用下固化为灰分。在1000℃以上的高温燃烧环境下，可以有效遏制二噁英等有毒污染物的产生，可大大减少废水对环境的影响。

2、本燃烧器将天然气、空气和废水三种物质同时送入炉内，合理组织流动和燃烧过程，实现了废水雾化燃烧与天然气燃烧的一体化。在合适的旋流强度下，旋流空气对废水燃烧有两方面的积极作用：一方面，旋流空气将远处的废水和天然气燃烧产生的高温烟气往废水喷口处卷吸，为废水水分蒸发和着火提供足够的蒸发热量和着火热量；另一方面，旋流空气不仅将雾化液滴往外卷，使雾化液滴及时与旋流空气充分混合，而且旋流空气也卷吸外侧天然气燃烧的高温火焰。因此旋流空气使雾化液滴、远处高温烟气和外侧天然气火焰在燃烧器出口附近充分混合，并完成热量交换和质量交换，使雾化液滴及时蒸发、着火和燃烧，实现废水充分燃烧，并保证充分利用天然气和废水燃烧产生的高温烟气热量。

3.本燃烧器结构紧凑，方便拆卸。废水雾化器处于最中间位置，利用进口法兰和出口旋流器固定，必要时可以拆卸更换。天然气和空气分别采用两个通道路径，并安装4个流量调节阀，可根据相应的燃烧条件进行控制调节。

4、本废水燃烧器的废水处理能力大，可以实现大流量(500-5000kg/h)废水的有效雾化和高效燃烧的需求，并使废水通道保证较大尺寸，避免雾化装置堵塞问题。

附图说明

图1为适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器的结构示意图一；

图2为适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器的结构示意图二；

图3为壳体的主视图；

图4为壳体的后视图；

图5为图3中沿A-A方向的剖面视图；

图6为壳体剖开后的立体图；

图7为进气组件一的主视图；

图8为进气组件一的后视图；

图9为图7中沿B-B方向的剖面视图；

图10为废水喷枪与喷枪固定管配合的结构示意图；

图11为雾化喷嘴的剖面视图；

图12为图11中沿C-C方向的剖面视图。

图中，1—壳体；2—风箱前板；3—风箱背板；4—风箱分割板；5—风箱侧板；6—中心筒；7—喷枪固定管Ⅰ；8—旋流器；9—内吼口固定板；10—内圈喉口直段；11—内喉口扩口段；12—外喉口；13—进风法兰；14—喷枪固定管Ⅱ；15—套管；16—内圈枪；17—外圈枪；18—面板；19—主进气管；20—辅进气管；21—冷却风管；22—外管；23—盖板；24—辅进气管法兰；25—外圈枪支架；26—旋流器挡板；27—内圈枪头；28—外圈枪头；29—喷气孔；30—废水喷枪固定法兰；31—主进气管法兰；32—锅炉连接法兰；33—绝热罩；34—废水喷枪；35—雾化喷嘴；36—喷枪连接法兰；37—喷嘴外管；38—喷嘴内管；39—环形隔板；40—进气管；41—进液管；42—气体喷孔；43—液体喷孔；44—气液混合喷孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

如图1-10所示，一种适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器包括壳体1、进气组件一、进气组件二和废水喷枪34。

壳体的结构如图3-6所示，壳体1包括风箱前板2、风箱背板3、风箱分割板4、风箱侧板5、中心筒6、喷枪固定管Ⅰ7、旋流器8、内吼口固定板9、内圈喉口直段10、内喉口扩口段11和外喉口12。风箱前板2、风箱背板3和风箱分割板4均设置有内圆孔，风箱分割板4的内圆孔小于风箱前板2和风箱背板3的内圆孔。风箱前板2固定设置在风箱侧板5的一端上，风箱背板3设置在风箱侧板5的另一端上，风箱分割板4设置在风箱侧板5内且位于风箱前板2和风箱背板3之间。风箱侧板5上设置有进风口，风箱侧板5的进风口上设置进风法兰13，进风口通过风箱分割板4分割为两个进风通道。中心筒6垂直于风箱分割板4，中心筒6的一端与风箱分割板4的内圆侧固定连接，中心筒6的另一端伸出风箱背板3，喷枪固定管Ⅰ7设置在中心筒6内且与中心筒6同轴线设置。旋流器8套设在喷枪固定管Ⅰ7上，旋流器8靠近中心筒6的另一端。内吼口固定板9中部开孔并套设在中心筒6上，内吼口固定板9位于风箱背板3的外侧，内吼口固定板9为圆形板，内吼口固定板9的外圆直径小于风箱背板3的内圆孔的直径；内圈喉口直段10套在中心筒6外，内圈喉口直段10的一端固定在内吼口固定板9上，内喉口扩口段11的直径小的一端与内圈喉口直段10的另一端固定连接，内圈喉口直段10、内喉口扩口段11和中心筒6同轴线设置。外喉口12设置在内喉口扩口段11和内圈喉口直段10外，外喉口12的一端固定连接在风箱背板3上，且外喉口12与中心筒6同轴线设置。

进气组件一的结构如图7-9所示，进气组件一包括喷枪固定管Ⅱ14、套管15、内圈枪16、外圈枪17和面板18。套管15套在喷枪固定管Ⅱ14外，套管15的两端与喷枪固定管Ⅱ14的外壁之间均设置密封板，套管15与喷枪固定管Ⅱ14之间形成主进气通道。套管15的一端的外侧均布设置多个内圈枪16，内圈枪16的一端穿过主进气通道，在本实施例中，内圈枪16设置为六个。套管15的一端的外侧且位于内圈枪16的外侧均布设置多个外圈枪17，外圈枪17的一端穿过套管15并与主进气通道内连通，在本实施例中，外圈枪17设置十二个。内圈枪16的另一端和外圈枪17的另一端均与喷枪固定管Ⅱ14同轴线设置；面板18上设置通孔，面板18通过其上的通孔套在套管15外并与套管15固定，面板18与风箱前板2的外侧面固定连接。外圈枪17穿过风箱分割板4，外圈枪17的另一端的端部位于内喉口扩口段11与外喉口12之间；内圈枪16的另一端设置在喷枪固定管Ⅰ7和中心筒6之间，内圈枪16的另一端的端部从旋流器8的外侧与中心筒6的内壁之间穿出。从图9可以看出，每个内圈枪16均由内圈枪直管段Ⅰ、内圈枪弯曲管段Ⅱ和内圈枪直管段Ⅲ组成，内圈枪直管段Ⅲ穿过主进气通道，内圈枪直管段Ⅰ从旋流器8的外侧与中心筒6的内壁之间穿出，内圈枪直管段Ⅰ和内圈枪直管段Ⅲ通过内圈枪弯曲管段Ⅱ连接，六个内圈枪直管段Ⅰ相对六个内圈枪直管段Ⅲ向外张开形成一抓手；每个外圈枪17均由外圈枪直管段Ⅰ和外圈枪弯曲管段Ⅱ组成，外圈枪弯曲管段Ⅱ的一端与外圈枪直管段Ⅰ的一端连接，外圈枪直管段Ⅰ穿过风箱分隔板4，且外圈枪直管段Ⅰ的另一端部位于内喉口扩口段11与外喉口12之间，外圈枪弯曲管段Ⅱ的另一端连接在套管15上。

废水喷枪34的喷枪杆穿过喷枪固定管Ⅱ14和喷枪固定管Ⅰ7，废水喷枪34上的雾化喷嘴35伸出喷枪固定管Ⅰ7，图10为废水喷枪34穿过喷枪固定管Ⅱ14的结构示意图。喷枪固定管Ⅱ14的另一端上固定设置废水喷枪固定法兰30，废水喷枪34的喷枪杆上设置喷枪连接法兰36，喷枪连接法兰36与废水喷枪固定法兰30连接。雾化喷嘴35包括喷嘴外管37、喷嘴内管38和环形隔板39，如图11和图12所示，喷嘴外管37的一端与废水喷枪34的进气管40连通，喷嘴内管38的一端与废水喷枪34的进液管41连通，喷嘴外管37的另一端缩小并收口，喷嘴内管38的另一端缩小并收口，环形隔板39设置在喷嘴外管37和喷嘴内管38之间并靠近收口；环形隔板39上沿其圆周方向上均布设置气体喷孔42，喷嘴内管38靠收口的壁上均布设置液体喷孔43，喷嘴外管37靠收口的壁上均布设置气液混合喷孔44；环形隔板39、喷嘴外管37靠近收口和喷嘴内管38靠近收口之间形成混合腔。通入废水喷枪34内的废水通过进液管41进入喷嘴内管38内，从喷嘴内管38上的液体喷孔43向混合腔内喷出；通入废水喷枪34内的空气通过进气管40进入喷嘴外管37内，从环形隔板39上的气体喷孔42向混合腔内喷出，气体和废水在混合腔内充分混合后再从气液混合喷孔44喷出，使气液混合后进一步雾化。

套管15上设置有主进气管19，主进气管19与主进气通道内连通，主进气管19的外端口上设置主进气管法兰31。主进气管法兰31通过主燃气进气管与天然气连接，天然气通过主燃气进气管和主进气管19进入主进气通道内，然后再通过外圈枪17，由外圈枪头28的喷气孔29喷出。

进气组件二包括辅进气管20、外管22、盖板23和辅进气管法兰24。外管22设置在喷枪固定管Ⅱ14上，外管22的一端与远离外圈枪17的密封板连接，盖板23固定在外管22的另一端上且套在喷枪固定管Ⅱ14上并与喷枪固定管Ⅱ14的外壁密封配合，辅进气管20设置在外管22上，辅进气管20与外管22内相通，内圈枪16的一端穿过密封板并与外管22内相通。

内喉口扩口段11的外壁上均布设置与外圈枪17数量相等且一一对应的外圈枪支架25(即设置十二个外圈枪支架25)，外圈枪17的外端固定在外圈枪支架25上，外圈枪17的外端通过外圈枪支架25进行位置固定。中心筒6的另一端靠近内壁设置圆环型的旋流器挡板26，旋流器8的叶片外侧一端与旋流器挡板26的外侧并靠近旋流器挡板26的内径固定，旋流器挡板26上均布设置与内圈枪16数量相等且一一对应的内圈枪固定孔(即设置六个内圈枪固定孔)，内圈枪16的外端穿过对应的内圈枪固定孔，内圈枪16的外端通过内圈枪固定孔进行位置固定。进气组件一还包括内圈枪头27和外圈枪头28；每个内圈枪16的外端上均设置一个内圈枪头27，每个外圈枪17的外端上均设置一个外圈枪头28，内圈枪头27和外圈枪头28靠向外侧的壁上设置多个喷气孔29。

喷枪固定管Ⅱ14的外壁上靠近另一端设置冷却风管21，冷却风管21与喷枪固定管Ⅱ14内相通,通过冷却风管21向喷枪固定管Ⅱ14内注入冷却风，冷却风对喷枪固定管Ⅱ14起着冷却作用。与主进气管法兰31连接的主燃气进气管上设置压力调节阀；与辅进气管法兰24连接的辅助燃气进气管上设置压力调节阀；与冷却风管21连接的风管上设置压力调节阀；与进风法兰13的两个进风通道连接的风管上分别设置压力调节阀。

在外喉口12的外圆上设置有锅炉连接法兰32，且在外喉口12的外圆上还设置有喇叭结构的绝热罩33，绝热罩33的开口较小的一端固定连接在外喉口12的外圆上，绝热罩33的开口较大的一端朝向燃烧室，该废水焚烧器通过锅炉连接法兰32连接在锅炉上。

使用该整体式燃烧器时，废水和空气通过废水喷枪34上的雾化喷嘴35混合后喷出，通过辅进气管19后进入外管22内的辅助燃气经过内圈枪16，并由内圈枪头27喷出，与此同时，通过进风法兰13后的空气分成两路，一路空气通过分箱分割板4与分箱侧板5之间的通道进入中心筒6内，再通过中心筒6与喷枪固定管Ⅰ7之间的通道由旋流器8旋流喷出，由旋流器8旋流喷出的气流既对废水喷枪34喷出的废水起着扰流的作用，同时与辅助燃气燃烧对喷出的废水供热。主进气通道内的天然气通过外圈枪17，并由外圈枪头28喷出；与此同时，通过进风法兰13后的另一路空气通过中心筒6和内吼口扩口段11与外喉口之间的通道后主燃气以及喷出的废水一起燃烧。

综上所述，该整体式燃烧器为组合式燃烧器，结构紧凑，该燃烧器将天然气、空气和废水三种物质放置一起，合理组织燃烧器的流动和燃烧过程，雾化液滴和天然气同时在焚烧器出口附近着火和燃烧，实现了废水雾化、燃烧以及天然气燃烧的一体化。雾化喷枪使废水有效雾化，天然气火焰不仅作为燃烧器的“长明灯”点火火焰，而且天然气火焰包裹雾化液滴群。通过合理组织燃烧器和燃烧室内介质的流动、传热和传质过程，使雾化液滴吸收足够热量，完成水分蒸发，可燃物着火、燃烧和燃尽过程。该整体式燃烧器的主要特征有：

1.废水雾化效果：废水喷枪为气泡式雾化，能够处理的废水流量大(500-5000kg/h)；废水流动通道的尺寸较大，避免废水造成喷枪堵塞问题；雾化液滴粒径分布均匀，平均粒径D32≤100μm，雾化液滴的完全燃尽时间小于1s，在燃烧室内停留时间大于2s，以保证雾化液滴完全燃尽，COD去除率可达99％以上。

2.火焰结构特征：废水燃烧器的火焰直径和火焰长度主要受空气旋转射流的旋流强度、空气直流射流的刚性和废水种类等三个参数共同控制。三个参数匹配合理时，获得适合的火焰形状及结构尺寸，使火焰形状与燃烧室的形状相适应，火焰处于燃烧室中心位置，火焰既不冲刷燃烧室壁面，也不贴墙，防止燃烧室壁面结渣。

3.燃烧特征：该燃烧器合理组织空气、天然气、雾化液滴群和高温烟气等介质的流动、传热和传质过程，使废水高效稳定燃烧。首先，该燃烧器使雾化液滴在火焰内呈悬浮状态，完成液滴的着火、燃烧和燃尽过程。其次，该燃烧器的一部分空气采用旋转射流方法，一方面，旋流空气将远处的废水和天然气燃烧产生的高温烟气往废水喷口处卷吸，充分利用废水和天然气燃烧释放的热量，为雾化液滴水分蒸发和着火提供足够的蒸发热量和着火热量；另一方面，旋流空气不仅将雾化液滴往外卷，使雾化液滴与空气充分混合，液滴悬浮于空气气流中，而且旋流空气也卷吸外侧天然气燃烧的高温火焰和烟气，以提高旋流空气的温度，有利于液滴群的水分蒸发和着火燃烧。最后，该燃烧器是实现各种介质紧密联系的一个整体，废水燃烧过程与天然气燃烧、燃烧后热量利用是密不可分的。该燃烧器合理组织各种介质的的流动、传热和传质过程，并充分利用天然气和废水燃烧产生的高温烟气热量，使雾化液滴在天然气火焰内及时蒸发、着火、燃烧和燃尽，实现废水高效稳定燃烧。

4)可燃物和盐分的转化特征：雾化液滴中的可燃物燃烧生成CO₂和H₂O等无害气体以及少量SO₂气体，盐类物质以及其它不可燃物质(如SiO₂等)在高温火焰环境中，经高温熔融和烧结作用，最后转变成灰分，烟气温度低于灰分熔化温度时，灰分在烟气中为固体粉尘颗粒，并随烟气一起流动。SO₂和粉尘等污染物，可由后续的脱硫除尘等常规的环保设备处理，使烟气达标排放。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器，其特征在于，包括壳体(1)、进气组件一、进气组件二和废水喷枪(34)；

所述壳体(1)包括风箱前板(2)、风箱背板(3)、风箱分割板(4)、风箱侧板(5)、中心筒(6)、喷枪固定管Ⅰ(7)、旋流器(8)、内吼口固定板(9)、内圈喉口直段(10)、内喉口扩口段(11)和外喉口(12)；所述风箱前板(2)、风箱背板(3)和风箱分割板(4)均设置有内圆孔；所述风箱前板(2)固定设置在风箱侧板(5)的一端上，所述风箱背板(3)设置在风箱侧板(5)的另一端上，所述风箱分割板(4)设置在风箱侧板(5)内且位于风箱前板(2)和风箱背板(3)之间；所述风箱侧板(5)上设置有进风口，所述风箱侧板(5)的进风口上设置进风法兰(13)，所述进风口通过风箱分割板(4)分割为两个进风通道；所述中心筒(6)垂直于风箱分割板(4)，所述中心筒(6)的一端与风箱分割板(4)的内圆侧固定连接，所述中心筒(6)的另一端伸出风箱背板(3)，所述喷枪固定管Ⅰ(7)设置在中心筒(6)内且与中心筒(6)同轴线设置；所述旋流器(8)套设在喷枪固定管Ⅰ(7)上，所述旋流器(8)靠近中心筒(6)的另一端；所述内吼口固定板(9)中部开孔并套设在中心筒(6)上，所述内吼口固定板(9)位于风箱背板(3)的外侧；所述内圈喉口直段(10)套在中心筒(6)外，所述内圈喉口直段(10)的一端固定在内吼口固定板(9)上，所述内喉口扩口段(11)的直径小的一端与内圈喉口直段(10)的另一端固定连接，所述内圈喉口直段(10)、内喉口扩口段(11)和中心筒(6)同轴线设置；所述外喉口(12)设置在内喉口扩口段(11)和内圈喉口直段(10)外，所述外喉口(12)的一端固定连接在风箱背板(3)上，且外喉口(12)与中心筒(6)同轴线设置；

所述进气组件一包括喷枪固定管Ⅱ(14)、套管(15)、内圈枪(16)、外圈枪(17)和面板(18)；所述套管(15)套在喷枪固定管Ⅱ(14)外，所述套管(15)的两端与喷枪固定管Ⅱ(14)的外壁之间均设置密封板，所述套管(15)与喷枪固定管Ⅱ(14)之间形成主进气通道；所述套管(15)的一端的外侧均布设置多个内圈枪(16)，所述内圈枪(16)的一端穿过主进气通道；所述套管(15)的一端的外侧且位于内圈枪(16)的外侧均布设置多个外圈枪(17)，所述外圈枪(17)的一端穿过套管(15)并与主进气通道内连通；所述内圈枪(16)的另一端和外圈枪(17)的另一端均与喷枪固定管Ⅱ(14)同轴线设置；所述面板(18)上设置通孔，所述面板(18)通过其上的通孔套在套管(15)外并与套管(15)固定，所述面板(18)与风箱前板(2)的外侧面固定连接；所述外圈枪(17)穿过风箱分割板(4)，所述外圈枪(17)的另一端的端部位于内喉口扩口段(11)与外喉口(12)之间；所述内圈枪(16)的另一端设置在喷枪固定管Ⅰ(7)和中心筒(6)之间，所述内圈枪(16)的另一端的端部从旋流器(8)的外侧与中心筒(6)的内壁之间穿出；

所述废水喷枪(34)的喷枪杆穿过喷枪固定管Ⅱ(14)和喷枪固定管Ⅰ(7)，所述废水喷枪(34)上的雾化喷嘴(35)伸出喷枪固定管Ⅰ(7)；

所述套管(15)上设置有主进气管(19)，所述主进气管(19)与主进气通道内连通；

所述进气组件二包括辅进气管(20)，所述辅进气管(20)与内圈枪(16)的一端口相通；

所述喷枪固定管Ⅱ(14)的外壁上靠近套管(15)的另一端设置冷却风管(21)，所述冷却风管(21)与喷枪固定管Ⅱ(14)内相通。

2.根据权利要求1所述的适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器，其特征在于：所述进气组件二还包括外管(22)、盖板(23)和辅进气管法兰(24)，所述外管(22)设置在喷枪固定管Ⅱ(14)上，所述外管(22)的一端与远离外圈枪(17)的密封板连接，所述盖板(23)固定在外管(22)的另一端上且套在喷枪固定管Ⅱ(14)上并与喷枪固定管Ⅱ(14)的外壁密封配合，所述辅进气管(20)设置在外管(22)上，所述辅进气管(20)与外管(22)内相通，所述内圈枪(16)的一端穿过密封板并与外管(22)内相通。

3.根据权利要求2所述的适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器，其特征在于：所述内喉口扩口段(11)的外壁上均布设置与外圈枪(17)数量相等且一一对应的外圈枪支架(25)，所述外圈枪(17)的外端固定在外圈枪支架(25)上；所述中心筒(6)的另一端靠近内壁设置圆环型的旋流器挡板(26)，所述旋流器挡板(26)上均布设置与内圈枪(16)数量相等且一一对应的内圈枪固定孔，所述内圈枪(16)的外端穿过对应的内圈枪固定孔；所述进气组件一还包括内圈枪头(27)和外圈枪头(28)；每个所述内圈枪(16)的外端上均设置一个内圈枪头(27)，每个所述外圈枪(17)的外端上均设置一个外圈枪头(28)，所述内圈枪头(27)和外圈枪头(28)靠向外侧的壁上设置多个喷气孔(29)。

4.根据权利要求3所述的适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器，其特征在于：所述喷枪固定管Ⅱ(14)上固定设置废水喷枪固定法兰(30)，所述废水喷枪(34)的喷枪杆上设置喷枪连接法兰(36)，所述喷枪连接法兰(36)与废水喷枪固定法兰(30)连接，所述主进气管(19)的外端口上设置主进气管法兰(31)。

5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器，其特征在于：所述雾化喷嘴(35)包括喷嘴外管(37)、喷嘴内管(38)和环形隔板(39)，所述喷嘴外管(37)的一端与废水喷枪(34)的进气管(40)连通，所述喷嘴内管(38)的一端与废水喷枪(34)的进液管(41)连通，所述喷嘴外管(37)的另一端缩小并收口，所述喷嘴内管(38)的另一端缩小并收口，所述环形隔板(39)设置在喷嘴外管(37)和喷嘴内管(38)之间并靠近收口；所述环形隔板(39)上沿其圆周方向上均布设置气体喷孔(42)，所述喷嘴内管(38)靠收口的壁上均布设置液体喷孔(43)，所述喷嘴外管(37)靠收口的壁上均布设置气液混合喷孔(44)；所述环形隔板(39)、喷嘴外管(37)靠近收口和喷嘴内管(38)靠近收口之间形成混合腔。

6.根据权利要求5所述的适合高盐分有机废水焚烧的整体式燃烧器，其特征在于：与所述主进气管法兰(31)连接的主燃气进气管上设置压力调节阀；与所述辅进气管法兰(24)连接的辅助燃气进气管上设置压力调节阀；与所述冷却风管(21)连接的风管上设置压力调节阀；与所述进风法兰(13)的两个进风通道连接的风管上分别设置压力调节阀。

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