CN111457722A - 用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，包括炉体、多个燃烧喷枪、多个富氧喷枪、助燃风供风系统和事故供气系统，多个燃烧喷枪为双通道的喷枪，双通道中的一个为第一助燃风通道且另一个为燃料通道，多个燃烧喷枪安装在炉体的侧壁上；多个富氧喷枪为单通道的喷枪，单通道为第二助燃风通道，多个富氧喷枪间隔开地安装在炉体的侧壁上；助燃风供风系统的第一助燃风供风系统分别与多个第一助燃风通道连通，第二助燃风供风系统分别与多个第二助燃风通道连通；事故供气系统与多个燃烧喷枪相连。本发明有效地减少了在炉体保温和停电事故发生时供气的喷枪数量，大大降低了成本，安全性好且能耗低。
Description
技术领域
本发明涉及危废处置装置技术领域，尤其是涉及一种用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统。
背景技术
目前国内外用于处置危废的装置，尤其是处理不发热物料的侧吹浸没燃烧熔炼炉，在侧墙上设置喷枪，并从喷枪中喷入燃料与氧气，以维持炉内的反应热和热平衡。炉内鼓入燃料量较大，同时也需喷入大量的助燃风。气体均由同一种喷枪喷入，喷枪为多通道喷枪，数量为若干只。喷枪内层为氧气，氧气是由空气、纯氧气和富氧空气中的至少一种构成的，外层为燃料气体。在炉体保温时，由于喷枪的结构限制无法进行栓风眼操作，每个喷枪均需鼓入大量燃料和助燃风，导致保温烟气量较大，保温阶段能耗较高。在发生停电事故时，风机无法进行供风，如果未设置事故供气系统，炉体内熔体会倒灌喷枪，从而烧坏连接的软管，导致漏炉事故；如果设置了事故供气系统，由于炉体内需要鼓入气量较大，对应多通道喷枪需要设置储气量较大、较为复杂的事故供气系统，增加了不必要的投资，而且在发生停电事故时，冶金炉对应的烟气系统停车，若设置较大气量的事故供气系统，喷入炉体的大量气体无法从后续烟气系统排除，会导致闷炉的情况发生。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，有效地减少了在炉体保温和停电事故发生时供气的喷枪数量，大大降低了成本，安全性好且能耗低。
根据本发明实施例的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，包括：
炉体；
多个燃烧喷枪，多个所述燃烧喷枪为双通道的喷枪，所述双通道中的一个为第一助燃风通道且另一个为燃料通道，多个所述燃烧喷枪安装在所述炉体的侧壁上，用于正常生产时以及炉体保温时向所述炉体内供入燃料和助燃风；
多个富氧喷枪，多个所述富氧喷枪为单通道的喷枪，所述单通道为第二助燃风通道，多个所述富氧喷枪间隔开地安装在所述炉体的侧壁上，用于正常生产时向所述炉体内供入助燃风；
助燃风供风系统，所述助燃风供风系统包括第一助燃风供风系统和第二助燃风供风系统，所述第一助燃风供风系统设有单独调节装置，所述第一助燃风供风系统分别与多个所述燃烧喷枪的所述第一助燃风通道连通，所述第二助燃风供风系统设有单独调节装置，所述第二助燃风供风系统分别与多个所述富氧喷枪的所述第二助燃风通道连通；
事故供气系统，所述事故供气系统与多个所述燃烧喷枪相连，当停电事故发生时，所述事故供气系统启动，通过所述燃料通道向所述炉体内供入氮气或惰性气体，同时，通过所述第一助燃风通道向所述炉体内供入压缩空气。
根据本发明的一个实施例，多个所述燃烧喷枪中的一部分所述燃烧喷枪与多个所述富氧喷枪中的一部分所述富氧喷枪分布在所述炉体的一侧壁上，多个所述燃烧喷枪中的其余部分所述燃烧喷枪与多个所述富氧喷枪中的其余部分所述富氧喷枪分布在所述炉体的另一侧壁上，所述炉体的一侧壁与所述炉体的另一侧壁彼此相对。
根据本发明的一个实施例，多个所述燃烧喷枪以及多个所述富氧喷枪均斜向下地插入所述炉体的侧壁上的喷枪插孔中。
根据本发明进一步的实施例，多个所述燃烧喷枪与所述炉体的侧壁之间以及多个所述富氧喷枪与所述炉体的侧壁之间的夹角为50°～90°。
根据本发明的一个实施例，多个所述燃烧喷枪和多个所述富氧喷枪分布在与所述炉体的渣层区对应的所述炉体的侧壁上。
根据本发明的一个实施例，所述富氧喷枪的供风压力小于所述燃烧喷枪的供风压力。
根据本发明的一个实施例，所述燃烧喷枪的供风压力为0.2～0.4Mpa，所述富氧喷枪的供风压力为0.1～0.2Mpa。
根据本发明的一个实施例，当正常生产时，多个所述燃烧喷枪以及多个所述富氧喷枪的助燃风分别计量和调节，助燃风氧气浓度为21％～90％；每一所述燃烧喷枪的喷入助燃风量为100～500Nm3/h，每一所述燃烧喷枪的喷入天然气量为50～200Nm3/h；每一所述富氧喷枪的喷入助燃风量为500～1500Nm3/h。
根据本发明的一个实施例，当炉体保温时，多个所述富氧喷枪分别通过风眼栓栓死，每一所述燃烧喷枪的喷入天然气量为50～100Nm3/h，每一所述燃烧喷枪的喷入助燃风量为100～250Nm3/h。
根据本发明的一个实施例，当停电事故发生时，所述助燃风供风系统停机，多个所述富氧喷枪分别通过风眼栓栓死，所述事故供气系统启动。
根据本发明的一个实施例，当投料量发生变化时，将多个所述富氧喷枪中一部分所述富氧喷枪用风眼栓栓死或打开风眼栓。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一个实施例的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统的一个方位的结构示意图。
图2为为本发明一个实施例的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统的另一个方位的结构示意图。
附图标记：
侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统1000
炉体1
燃烧喷枪2
富氧喷枪3
助燃风供风系统4
事故供气系统5
渣层区6
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1至图2来描述根据本发明实施例的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统1000。
如图1和图2所示，
根据本发明实施例的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统1000，包括炉体1、多个燃烧喷枪2、多个富氧喷枪3、助燃风供风系统4和事故供气系统5，多个燃烧喷枪2为双通道的喷枪，双通道中的一个为第一助燃风通道且另一个为燃料通道，多个燃烧喷枪2安装在炉体1的侧壁上，用于正常生产时以及炉体1保温时向炉体1内供入燃料和助燃风；多个富氧喷枪3为单通道的喷枪，单通道为第二助燃风通道，多个富氧喷枪3间隔开地安装在炉体1的侧壁上，用于正常生产时向炉体1内供入助燃风；助燃风供风系统4包括第一助燃风供风系统4和第二助燃风供风系统4，第一助燃风供风系统4设有单独调节装置，第一助燃风供风系统4分别与多个燃烧喷枪2的第一助燃风通道连通，第二助燃风供风系统4设有单独调节装置，第二助燃风供风系统4分别与多个富氧喷枪3的第二助燃风通道连通；事故供气系统5与多个燃烧喷枪2相连，当停电事故发生时，事故供气系统5启动，通过燃料通道向炉体1内供入氮气或惰性气体，同时，通过第一助燃风通道向炉体1内供入压缩空气。
根据本发明实施例的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统1000，在正常生产时，第一助燃风供风系统4为多个燃烧喷枪2的第一助燃风通道输送助燃风，第二助燃风供风系统4为多个富氧喷枪3的第二助燃风通道输送助燃风，多个燃烧喷枪2和多个富氧喷枪3将助燃风喷入炉体1内，多个燃烧喷枪2的燃料通道将燃料喷入炉体1内；在投料量发生变化时，通过将多个富氧喷枪3中一部分富氧喷枪3用风眼栓栓死或打开风眼栓，可以维持供风压力相对稳定，适应投料量的变化；在炉体1保温时，将多个富氧喷枪3分别通过风眼栓栓死，第一助燃风供风系统4为多个燃烧喷枪2的第一助燃风通道输送助燃风，多个燃烧喷枪2将助燃风和燃料喷入炉体1内；在停电事故发生时，将多个富氧喷枪3分别通过风眼栓栓死，同时启动事故供气系统5，事故供气系统5通过燃料通道向炉体1内供入氮气或惰性气体，通过第一助燃风通道向炉体1内供入压缩空气，同时将炉体1内部熔体快速导出作业，当熔体液面高度低于燃烧喷枪2时，关闭事故供气系统5，停止向炉体1内供气。
本发明实施例的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统1000，具有如下的优点：第一、富氧喷枪3为单通道的喷枪，因此富氧喷枪3需要的供风压力较小，通过设置富氧喷枪3与燃烧喷枪2，降低了部分供风压力，有效减少了助燃风供风系统4和事故供气系统5的投资；第二、在投料量发生变化时，通过将多个富氧喷枪3中一部分富氧喷枪3用风眼栓栓死或打开风眼栓，可以维持供风压力相对稳定，适应投料量的变化；第三、在炉体1保温时，将多个富氧喷枪3分别通过风眼栓栓死，有效减少了在炉体1保温时使用的喷枪数量，减少了保温烟气量，有效降低了保温状态下的能耗；第四、在停电事故发生时，将多个富氧喷枪3分别通过风眼栓栓死，有效减少了在停电事故发生时使用的喷枪数量，降低了事故供气系统5的供气量，从而避免了闷炉和熔体快速冷却的问题，减少了停电事故后恢复生产的时间；第五、在停电事故发生时，事故供气系统5通过燃料通道向炉体1内供入氮气或惰性气体，防止了熔体倒灌喷枪，提高了生产的安全性，且事故供气系统5结构简单，降低了成本。
需要说明的是，助燃风可以为空气、氧气、富氧空气；燃料可以是天然气、煤粉、重油、柴油；燃烧喷枪2的燃料通道在事故供气时通入的气体可以是氮气或惰性气体或氩气等惰性气体。
根据本发明的一个实施例，多个燃烧喷枪2中的一部分燃烧喷枪2与多个富氧喷枪3中的一部分富氧喷枪分布在炉体1的一侧壁上，多个燃烧喷枪2中的其余部分燃烧喷枪2与多个富氧喷枪3中的其余部分富氧喷枪分布在炉体1的另一侧壁上，炉体1的一侧壁与炉体1的另一侧壁彼此相对。可以理解的是，多个燃烧喷枪2中的一部分燃烧喷枪2与多个富氧喷枪3中的一部分富氧喷枪3可以呈交错间隔地分布在炉体1的一侧壁上，也可以直接相邻布置，多个燃烧喷枪2中的其余部分燃烧喷枪2与多个富氧喷枪3中的其余部分富氧喷枪3可以呈交错间隔地分布在炉体1的另一侧壁上，也可以直接相邻布置，这样，燃烧喷枪2喷出的助燃风与富氧喷枪3喷出的助燃风和燃料能够均匀地喷射到炉体1内部，助燃风和燃料能够充分燃烧，提高危废处置的效率。
根据本发明的一个实施例，多个燃烧喷枪2以及多个富氧喷枪3均斜向下地插入炉体1的侧壁上的喷枪插孔中。由此，避免了炉体1内部熔体喷溅，且助燃风及燃料能够更好地进入炉体1内部的渣层区6，提高危废处置的效率。
根据本发明进一步的实施例，多个燃烧喷枪2与炉体1的侧壁之间以及多个富氧喷枪3与炉体1的侧壁之间的夹角为50°～90°。可以理解的是，燃烧喷枪2与炉体1的侧壁之间的夹角可以为50°、70°或90°，多个富氧喷枪3与炉体1的侧壁之间的夹角可以为50°、70°或90°，根据炉体1内实际处理的危废物料种类对多个燃烧喷枪2与炉体1的侧壁之间以及多个富氧喷枪3与炉体1与侧壁之间的夹角进行调整，以使得助燃风及燃料能够更好地进入炉体1内部的渣层区6，提高危废处置的效率。
根据本发明的一个实施例，多个燃烧喷枪2和多个富氧喷枪3分布在与炉体1的渣层区6对应的炉体1的侧壁上。由此，助燃风及燃料能够在炉体1内部的熔体液面下方燃烧，并对熔体进行搅动，提高危废处置的效率。
根据本发明的一个实施例，富氧喷枪3的供风压力小于燃烧喷枪2的供风压力。可以理解的是，富氧喷枪3为单通道的喷枪，单通道喷枪需要的供风压力较小，燃烧喷枪2为双通道的喷枪，多通道喷枪需要的供风压力比单通道喷枪需要的供风压力大，燃烧喷枪2和富氧喷枪3的实际供风压力分别根据燃烧喷枪2的喷枪截面积和富氧喷枪3的喷枪截面积来确定，此外，由于富氧喷枪3需要的供风压力小，降低了部分供风压力，有效减少了助燃风供风系统4和事故供气系统5的投资。
根据本发明的一个实施例，燃烧喷枪2的供风压力为0.2～0.4Mpa，富氧喷枪3的供风压力为0.1～0.2Mpa。可以理解的是，燃烧喷枪2的供风压力可以为0.2Mpa、0.3Mpa或0.4Mpa，富氧喷枪3的供风压力可以为0.1Mpa、0.15Mpa或0.2Mpa，实际情况中，燃烧喷枪2的供风压力和富氧喷枪3的供风压力需要根据炉体1内部实际情况而确定。
根据本发明的一个实施例，当正常生产时，多个燃烧喷枪2以及多个富氧喷枪3的助燃风分别计量和调节，助燃风氧气浓度为21％～90％；每一燃烧喷枪2的喷入助燃风量为100～500Nm3/h，每一燃烧喷枪2的喷入天然气量为50～200Nm3/h；每一富氧喷枪3的喷入助燃风量为500～1500Nm3/h。可以理解的是，在正常生产时，对多个燃烧喷枪2以及多个富氧喷枪3的助燃风分别计量和调节，每一燃烧喷枪2的喷入助燃风量可以为100Nm3/h、300Nm3/h或500Nm3/h，每一燃烧喷枪2的喷入天然气量可以为50Nm3/h、125Nm3/h或200Nm3/h，每一富氧喷枪3的喷入助燃风量可以为500Nm3/h、1000Nm3/h或1500Nm3/h，助燃风氧气浓度可以为21％、65％或90％，根据实际情况确定燃烧喷枪2的喷入助燃风量、燃烧喷枪2的喷入天然气量和助燃风氧气浓度、富氧喷枪3的喷入助燃风量，使得助燃风和燃料能够充分燃烧，提高危废处置的效率且降低能耗。
根据本发明的一个实施例，当炉体1保温时，多个富氧喷枪3分别通过风眼栓栓死，每一燃烧喷枪2的喷入天然气量为50～100Nm3/h，每一燃烧喷枪2的喷入助燃风量为100～250Nm3/h。可以理解的是，在炉体1保温时，每一燃烧喷枪2的喷入助燃风量可以为100Nm3/h、175Nm3/h或250Nm3/h，每一燃烧喷枪2的喷入天然气量可以为50Nm3/h、75Nm3/h或100Nm3/h，每一燃烧喷枪2的喷入助燃风量和天然气量较正常工作时减少，减少了保温烟气量，有效降低了装置在保温状态下的能耗，同时喷入炉体1的气量较小，避免了闷炉情况的发生。
根据本发明的一个实施例，当停电事故发生时，助燃风供风系统4停机，多个富氧喷枪3分别通过风眼栓栓死，事故供气系统5启动。由此，防止了熔体倒灌喷枪，提高了生产的安全性。
根据本发明的一个实施例，当投料量发生变化时，将多个富氧喷枪3中一部分富氧喷枪3用风眼栓栓死或打开风眼栓。由此，可以维持供风压力相对稳定，适应投料量的变化。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，包括：
炉体；
多个燃烧喷枪，多个所述燃烧喷枪为双通道的喷枪，所述双通道中的一个为第一助燃风通道且另一个为燃料通道，多个所述燃烧喷枪安装在所述炉体的侧壁上，用于正常生产时以及炉体保温时向所述炉体内供入燃料和助燃风；
多个富氧喷枪，多个所述富氧喷枪为单通道的喷枪，所述单通道为第二助燃风通道，多个所述富氧喷枪间隔开地安装在所述炉体的侧壁上，用于正常生产时向所述炉体内供入助燃风；
助燃风供风系统，所述助燃风供风系统包括第一助燃风供风系统和第二助燃风供风系统，所述第一助燃风供风系统设有单独调节装置，所述第一助燃风供风系统分别与多个所述燃烧喷枪的所述第一助燃风通道连通，所述第二助燃风供风系统设有单独调节装置，所述第二助燃风供风系统分别与多个所述富氧喷枪的所述第二助燃风通道连通；
事故供气系统，所述事故供气系统与多个所述燃烧喷枪相连，当停电事故发生时，所述事故供气系统启动，通过所述燃料通道向所述炉体内供入氮气或惰性气体，同时，通过所述第一助燃风通道向所述炉体内供入压缩空气。
2.根据权利要求1所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，多个所述燃烧喷枪中的一部分所述燃烧喷枪与多个所述富氧喷枪中的一部分所述富氧喷枪分布在所述炉体的一侧壁上，多个所述燃烧喷枪中的其余部分所述燃烧喷枪与多个所述富氧喷枪中的其余部分所述富氧喷枪分布在所述炉体的另一侧壁上，所述炉体的一侧壁与所述炉体的另一侧壁彼此相对。
3.根据权利要求1所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，多个所述燃烧喷枪以及多个所述富氧喷枪均斜向下地插入所述炉体的侧壁上的喷枪插孔中。
4.根据权利要求3所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，多个所述燃烧喷枪与所述炉体的侧壁之间以及多个所述富氧喷枪与所述炉体的侧壁之间的夹角为50°～90°。
5.根据权利要求1所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，多个所述燃烧喷枪和多个所述富氧喷枪分布在与所述炉体的渣层区对应的所述炉体的侧壁上。
6.根据权利要求1所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，所述富氧喷枪的供风压力小于所述燃烧喷枪的供风压力。
7.根据权利要求6所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，所述燃烧喷枪的供风压力为0.2～0.4Mpa，所述富氧喷枪的供风压力为0.1～0.2Mpa供风压力。
8.根据权利要求1所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，当正常生产时，多个所述燃烧喷枪以及多个所述富氧喷枪的助燃风分别计量和调节，助燃风氧气浓度为21％～90％；每一所述燃烧喷枪的喷入助燃风量为100～500Nm3/h，每一所述燃烧喷枪的喷入天然气量为50～200Nm3/h；每一所述富氧喷枪的喷入助燃风量为500～1500Nm3/h。
9.根据权利要求1所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，当炉体保温时，多个所述富氧喷枪分别通过风眼栓栓死，每一所述燃烧喷枪的喷入天然气量为50～100Nm3/h，每一所述燃烧喷枪的喷入助燃风量为100～250Nm3/h。
10.根据权利要求1所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，当停电事故发生时，所述助燃风供风系统停机，多个所述富氧喷枪分别通过风眼栓栓死，所述事故供气系统启动。
11.根据权利要求1所述的用于危废处置的侧吹浸没燃烧熔池熔炼系统，其特征在于，当投料量发生变化时，将多个所述富氧喷枪中一部分所述富氧喷枪用风眼栓栓死或打开风眼栓。
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