CN202835390U - 一种带余热锅炉的废液焚烧炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于化工企业有毒有害废液处理的带余热锅炉的废液焚烧炉，其特点是，包括：焚烧炉、烟气后处理部件、余热锅炉、以及除尘器、引风机、烟囱；焚烧炉包括顺序设置的绝热燃烧室、还原段、氧化段；绝热燃烧室设有燃烧器；还原段上设置多个废液喷嘴；烟气后处理部件包括连接在焚烧炉的氧化段后的激冷段；余热锅炉连接在激冷段后；余热锅炉后连接除尘器和引风机，引风机的输出端通过管道与烟囱连接。本实用新型既可以把有毒物质通过高温焚烧完全分解，减少燃料消耗，还可以降低NOx的排放量，减少环境污染，并通过配套的余热锅炉充分回收利用烟气余热，同时避免余热锅炉受热面的黏附性积灰和低温酸露点腐蚀，达到使用寿命长、节能环保的双重效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于化工企业的带余热锅炉的废液焚烧炉。
背景技术
化工生产工艺中通常有大量废液排出，这些废液组分有：有机物如醇类、酚类和醛类物质；含氮物质如腈类和胺类等；剧毒物质如氢氰酸(HCN)；含S、Cl物质以及一些钠盐等盐类物质。这些物质有毒有害，直接排放会造成严重环境污染，破坏生态平衡。因此，化工废液不能直接排放，而必须经过处理以满足环保要求，焚烧就是破坏废液中有毒有害成份最有效的处理方法。但有些化工废液的主要成分是水，热值很低，着火困难，不易燃烧，要消耗大量的燃料。同时，废液中的某些组分含有N（氮），在焚烧时会产生大量的NOx（氮氧化物），对环境造成污染。有些化工装置的废液经焚烧炉燃烧后，高温烟气直接排放，一方面对大气产生热污染，另一方面，高温烟气直接放空，造成大量能量的浪费，因此最好配置余热回收设备（如余热锅炉），对烟气的热量进行回收利用。但是，若废液中含有钠盐等盐类物质，这些物质在焚烧后的高温烟气中为熔融状态，会黏附到余热锅炉的受热面上，造成严重堵灰；另外，废液的主要组分是水，又有较高的含S（硫）量，烟气的酸露点温度就相应比较高，在余热锅炉的低温段受热面上就会产生低温酸露点腐蚀，堵灰和露点腐蚀都严重影响了余热锅炉的长周期安全运行。
发明内容
本实用新型是为了克服现有废液焚烧炉存在的上述缺点而提供的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，既可以把有毒物质通过高温焚烧完全分解，并减少燃料消耗，还可以降低NOx的排放量，减少环境污染，并通过配套的余热锅炉充分回收利用烟气余热，同时避免余热锅炉受热面的黏附性积灰和低温酸露点腐蚀，使用寿命长，达到节能环保的双重效果。
本实用新型采取的技术方案是：一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特点是，包括：焚烧炉、烟气后处理部件、余热锅炉、以及除尘器、引风机、烟囱；所述的焚烧炉包括顺序设置的绝热燃烧室、还原段、氧化段；所述的绝热燃烧室设有燃烧器；所述的还原段上设置多个废液喷嘴；所述的烟气后处理部件包括连接在所述焚烧炉的氧化段后的激冷段；所述的余热锅炉连接在所述激冷段后；所述的除尘器的输入端与余热锅炉的烟气输出管道连接，其输出端通过管道与引风机连接；所述引风机的输出端通过管道与烟囱连接。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中，所述的焚烧炉的绝热燃烧室、还原段、氧化段、激冷段均由钢板外壁和耐热内衬里组成。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中，所述的烟气后处理部件还包括顺序连接的调温段和选择性非催化还原段，所述的调温段前端与所述的焚烧炉的氧化段后部连接，所述的选择性非催化还原段的后部连接激冷段；所述的选择性非催化还原段设有喷氨口。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中， 所述的调温段和选择性非催化还原段均由钢板外壁和耐热内衬里组成。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中，所述的焚烧炉还包括一预热空气输送部件，所述的预热空气输送部件包括一鼓风机、一与鼓风机连接的空气预热器、一与空气预热器的输出端连接的三个风道，该三个风道中：其中一个风道与燃烧器贯通连接，另一个与还原段贯通连接，再有一个与氧化段贯通连接；所述的三路风道上分别设置用于调节风量的挡板。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中，所述的烟气后处理部件还包括一烟气循环部件，所述的烟气循环部件包括一从引风机与烟囱之间相连接的管道引出的冷风道、与所述冷风道连接的烟气循环风机、分别与所述烟气循环风机的输出端连接的一激冷烟道和一调温烟道；所述的激冷烟道与所述的激冷段贯通连接，所述的调温烟道与所述的调温段贯通连接; 所述的调温烟道和激冷烟道上分别设置用于调节烟气流量的挡板。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中，所述的余热锅炉设有蒸汽输出口和至少一个吹灰器。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中，还包括一给水预热器，其输入端通过管道与锅炉给水口连接，输出端与所述的余热锅炉连接。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中，所述的燃烧器上设有至少一个火焰检测器；所述的燃烧器、绝热燃烧室和还原段上布置至少一个看火孔。
上述一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其中，还原段底部或/和氧化段设置人孔。
由于本实用新型采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：
1、通过设置绝热燃烧室，稳定燃烧器的火焰，使废液喷入后能稳定燃烧分解；
2、通过设置空气预热器，提高助燃空气的温度，减少燃料量的消耗；
3、通过将焚烧炉分为还原段和氧化段，在还原段内贫氧燃烧，降低燃烧温度，并利用烟气的还原性气氛来降低NOx的生成，在氧化段内富氧燃烧，使得有毒物质充分完全分解；
4、通过设置烟气后处理部件，对烟气先进行处理，给后级烟气处理减轻了负担。尤其在该烟气后处理部件再设置烟气再循环，对烟气的处理效果更为明显：
4-1、将冷烟气引入到调温段，烟气温度降低到900℃～1000℃之间，达到适合选择性非催化还原的温度，并进行喷氨，以将NOx还原成氮气；
4-2、将冷烟气引入到激冷段，将烟气温度降低到640℃～760℃之间，低于盐类物质的熔点，使盐类物质结晶固化成小颗粒，并通过设置吹灰器，避免灰份黏附到余热锅炉受热面上；
5、通过在烟气后处理部件后部设置余热锅炉，将高温烟气的余热进行回收利用，既节约了能源，又减轻了企业添置设备的成本；
6、通过在余热锅炉设置给水预热器，将给水温度提高到烟气酸露点温度以上，避免余热锅炉低温受热面的酸露点腐蚀。具有节能、环保、使用寿命长的优点。
附图说明
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。
图1是本实用新型一种带余热锅炉的废液焚烧炉的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，这是本实用新型一种带余热锅炉的废液焚烧炉的一种实施例的结构示意图。本实用新型一种带余热锅炉的废液焚烧炉，包括：焚烧炉1、烟气后处理部件2、余热锅炉3、以及除尘器4、引风机5和烟囱。
本实施例中，所述的焚烧炉1呈“L”形设置，包括顺序设置的绝热燃烧室11、还原段12、氧化段13；其中，所述的绝热燃烧室和还原段为立式设置，所述的氧化段为卧式设置。所述的绝热燃烧室11顶部设有燃烧器111。本实施例所述的燃烧器111上设有两个或三个火焰检测器1111，用于自动检测火焰。所述的绝热燃烧室11、还原段12、氧化段13均由钢板外壁和耐热内衬里组成。燃烧器点火后，燃料在绝热燃烧室内高温燃烧，并建立稳定的火焰。根据废液的流量，在还原段上部设置多个废液喷嘴121，废液从所述的废液喷嘴内喷入到火焰中，水份气化蒸发，有毒物质燃烧分解。在所述的燃烧器、绝热燃烧室和还原段上布置两个或两个以上看火孔，用于人工观察炉膛内的火焰燃烧情况。所述的燃烧器、绝热燃烧室、还原段、氧化段都为负压操作和运行。
本实施例中，所述的烟气后处理部件2包括激冷段21，为卧式设置，连接在所述的焚烧炉的氧化段13的后部。焚烧炉的氧化段输出的烟气温度经过该激冷段后，其烟气温度低于盐类物质的熔点，使余热锅炉受热面表面的积灰为干态而非熔融状态，便于清除。为了能够达到适合选择性非催化还原的温度，本实用新型的烟气后处理部件2还可包括顺序设置的一调温段22和一选择性非催化还原段23，所述的调温段前端与所述的焚烧炉的氧化段后部连接，所述的选择性非催化还原段的后部连接激冷段；所述的选择性非催化还原段设有喷氨口231。
所述的余热锅炉3连接在所述激冷段21的后部，该余热锅炉设有蒸汽输出口31和至少一个吹灰器32。该余热锅炉3将高温烟气的余热进行回收，给水进入余热锅炉后产生蒸汽，送入工厂蒸汽管网使用，以达到节能的目的。由于经过激冷段的烟气温度低于盐类物质的熔点，所以余热锅炉受热面表面的积灰为干态而非熔融状态，通过在余热锅炉上布置多台吹灰器32，将余热锅炉受热面上的灰份清除，以增强烟气和余热锅炉工质的换热效果。本实用新型余热锅炉3还包括一给水预热器33，其输入端通过管道与锅炉给水口连接，输出端与所述的余热锅炉3连接。由于废液的主要组分是水，又有较高的含硫量，烟气的酸露点温度就相应比较高，通过设置给水预热器，将给水温度提高到烟气酸露点温度以上，避免余热锅炉低温受热面的酸露点腐蚀，延长余热锅炉的使用寿命。
本实用新型在所述的余热锅炉后布置除尘器4和引风机5，所述的除尘器的输入端与余热锅炉的烟气输出管道连接，其输出端通过管道与引风机连接，最后将符合环保要求的烟气进入烟囱排放。由于烟气中的灰份过多，一方面对环境造成污染，另一方面影响引风机的正常使用，因此除尘器4可将烟气中的灰份进行捕捉和收集，使得进入引风机的烟气为较洁净的烟气。引风机5的作用是将达到环保要求的低温烟气被引风机抽到烟囱中排放。同时通过引风机产生的抽力，使得所述的燃烧器、绝热燃烧室、还原段、氧化段都为负压操作和运行，避免未完全分解的有毒气体从焚烧炉内泄漏到大气中，对人身安全造成威胁。
本实用新型一种带余热锅炉的废液焚烧炉中，所述的焚烧炉1还包括一预热空气输送部件14，所述的预热空气输送部件14包括一鼓风机141、一与鼓风机连接的空气预热器142、一与空气预热器的输出端连接的三个风道143、144、145，该三个风道143、144、145中：其中一个风道143与燃烧器贯通连接，另一个风道144与还原段贯通连接，再有一个风道145与氧化段贯通连接,分别给所述的燃烧器、还原段和氧化段送入燃烧所需的空气。通过设置空气预热器，提高助燃空气的温度，可以显著减少燃料的消耗，达到节能的目的。为了方便调节风量，所述的三路风道上分别各设一置挡板，例如风道143设置挡板1431，风道144设置挡板1441, 风道145设置挡板1451。通过三路风道的风量调节，使得所述的还原段内为贫氧不完全燃烧，降低燃烧温度，并利用烟气的还原性气氛来降低NOx的生成，在氧化段内富氧燃烧，使得有毒物质进一步完全分解。
本实用新型一种带余热锅炉的废液焚烧炉中，所述的烟气后处理部件还包括一烟气循环部件24，所述的烟气循环部件24包括一从连接引风机和烟囱之间的管道引出的冷风道241、与冷风道连接的烟气循环风机242、分别与烟气循环风机的输出端连接的一激冷烟道243和一调温烟道244。所述的激冷烟道与所述的激冷段贯通连接，所述的调温烟道与所述的调温段贯通连接。所述的调温烟道和激冷烟道上分别设置用于调节烟气流量的挡板2431、2441。因为盐类物质在800℃以上的高温烟气中为熔融状态，会黏附到余热锅炉的受热面上，造成严重堵灰。本实用新型通过冷烟气再循环的方式，将冷烟气引入到调温段，烟气温度降低到900℃～1000℃之间，达到适合选择性非催化还原的温度，并进行喷氨，以将烟气中的部分NOx还原成氮气，使烟气排放达到环保要求；另外还通过烟气再循环的方式，将冷烟气引入到激冷段，将烟气温度进一步降低到640℃～760℃之间，该温度低于盐类物质的熔点，使盐类物质结晶固化成干态的小颗粒，便于吹灰清除。
本实用新型在所述的还原段底部或氧化段设置人孔，本实施例在还原段12设置人孔122，便于停炉时人员进入炉膛内检查和维修使用。当然，也可在还原段和氧化段都设置人孔。
本实用新型在所述的绝热燃烧室、还原段、氧化段、调温段、选择性非催化还原段、激冷段均包括钢板外壳100，其内部设置衬里101。衬里为隔热耐火材料，既可以是浇注料，也可以是隔热耐火砖，一是为了防止火焰和高温烟气将焚烧炉烧坏，二是为了减少热量向外界的散发，降低焚烧炉外壁的温度，既防止烫伤人员又达到节能的目的。
本实用新型所述的空气预热器内的空气和给水预热器内的给水可由锅炉产生的蒸汽和热水提供。本实施例中，所述的空气预热器内的空气和给水预热器内的给水均由本实用新型所述的余热锅炉产生的热水或蒸汽提供进行加热，而不必从外部接入加热介质，使施工和维修更方便。
本实用新型通过设置绝热燃烧室，稳定燃烧器的火焰，使废液喷入后能稳定燃烧分解；通过设置空气预热器，提高助燃空气的温度，减少燃料量的消耗；通过将焚烧炉分为还原段和氧化段，在还原段内贫氧燃烧，降低燃烧温度，并利用烟气的还原性气氛来降低NOx的生成，在氧化段内富氧燃烧，使得有毒物质充分完全分解；通过设置烟气再循环，将冷烟气引入到调温段，烟气温度降低到900℃～1000℃之间，达到适合选择性非催化还原的温度，并进行喷氨，以将NOx还原成氮气；通过设置烟气再循环，将冷烟气引入到激冷段，将烟气温度降低到640℃～760℃之间，低于盐类物质的熔点，使盐类物质结晶固化成小颗粒，并通过设置吹灰器，避免灰份黏附到余热锅炉受热面上；通过设置余热锅炉，将高温烟气的余热进行回收利用；通过设置给水预热器，将给水温度提高到烟气酸露点温度以上，避免余热锅炉低温受热面的酸露点腐蚀。具有节能、环保、使用寿命长的优点。
Claims (10)
1.一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，包括：焚烧炉、烟气后处理部件、余热锅炉、以及除尘器、引风机、烟囱；
所述的焚烧炉包括顺序设置的绝热燃烧室、还原段、氧化段；所述的绝热燃烧室设有燃烧器；所述的还原段上设置多个废液喷嘴；
所述的烟气后处理部件包括连接在所述焚烧炉的氧化段后的激冷段；
所述的余热锅炉连接在所述激冷段后；
所述的除尘器的输入端与余热锅炉的烟气输出管道连接，其输出端通过管道与引风机连接；
所述引风机的输出端通过管道与烟囱连接。
2.根据权利要求1所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，所述的焚烧炉的绝热燃烧室、还原段、氧化段、激冷段均由钢板外壁和耐热内衬里组成。
3.根据权利要求1所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，所述的烟气后处理部件还包括顺序连接的调温段和选择性非催化还原段，所述的调温段前端与所述的焚烧炉的氧化段后部连接，所述的选择性非催化还原段的后部连接激冷段；所述的选择性非催化还原段设有喷氨口。
4.根据权利要求3所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于， 所述的调温段和选择性非催化还原段均由钢板外壁和耐热内衬里组成。
5.根据权利要求1所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，所述的焚烧炉还包括一预热空气输送部件，所述的预热空气输送部件包括一鼓风机、一与鼓风机连接的空气预热器、一与空气预热器的输出端连接的三个风道，该三个风道中：其中一个风道与燃烧器贯通连接，另一个与还原段贯通连接，再有一个与氧化段贯通连接；所述的三路风道上分别设置用于调节风量的挡板。
6.根据权利要求1所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，所述的烟气后处理部件还包括一烟气循环部件，所述的烟气循环部件包括一从引风机与烟囱之间相连接的管道引出的冷风道、与所述冷风道连接的烟气循环风机、分别与所述烟气循环风机的输出端连接的一激冷烟道和一调温烟道；所述的激冷烟道与所述的激冷段贯通连接，所述的调温烟道与所述的调温段贯通连接; 所述的调温烟道和激冷烟道上分别设置用于调节烟气流量的挡板。
7.根据权利要求1所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，所述的余热锅炉设有蒸汽输出口和至少一个吹灰器。
8.根据权利要求1所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，还包括一给水预热器，其输入端通过管道与锅炉给水口连接，输出端与所述的余热锅炉连接。
9.根据权利要求1所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，
所述的燃烧器上设有至少一个火焰检测器；
所述的燃烧器、绝热燃烧室和还原段上布置至少一个看火孔。
10.根据权利要求1所述的一种带余热锅炉的废液焚烧炉，其特征在于，所述的还原段底部或/和氧化段设置人孔。
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