CN219222434U - L型脱硫废物高效焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及L型脱硫废物高效焚烧炉，包括竖向设置的主燃烧室和水平设置的副燃烧室，所述副燃烧室一端设置在主燃烧室下端侧壁上且两者连通，另一端侧壁上设有烟气出口，副燃烧室与主燃烧室配合形成L型焚烧炉，主燃烧室上端设有液硫喷枪和至少一废液喷枪，废液喷枪与液硫喷枪夹角呈锐角，所述主燃烧室上部侧壁上至少设有一焦炉煤气燃烧器，所述焦炉煤气燃烧器喷射煤气引燃液硫混合物、浓浆废液，且驱动高温烟气形成旋流，所述主燃烧室下端中心设有旋流柱，所述副燃烧室内至少设有一折流板，所述折流板边部设有供高温烟气通过的折流通道。具有结构设计合理、脱硫废物焚烧彻底、焚烧效率高、设备运行周期长、经济效益好、节能环保等优点。

Description

L型脱硫废物高效焚烧炉

技术领域：

本发明涉及焦炉煤气脱硫废物处理技术领域，具体涉及L型脱硫废物高效焚烧炉。

背景技术：

焦化厂氨法煤气脱硫系统会产生大量的脱硫废物(又叫硫泡沫废液)，脱硫废物经预处理形成固态含硫混合物(又叫硫膏)及脱硫废液，脱硫废液经过蒸发形成浓浆废液。含硫混合物中含有单质硫、部分盐类化合物、煤粉和杂质等，脱硫废液中含有硫氰酸铵、硫代硫酸铵、硫酸铵等盐类化合物，这些废物有一定的异味和腐蚀性，其储存和处理一直以来是本行业的一个难题。

目前，对于脱硫废物比较可行的处理方式是焚烧制酸处理，其核心是先对脱硫废物进行焚烧，然后将焚烧产生的含硫烟气进行处理制备硫酸，进而实现废物循环利用，焚烧是整个处理工艺的重中之重，如何实现脱硫废物的高效焚烧一直困扰着相关科研人员。

如图6所示，现有技术大多采用双筒炉焚烧装置(即采用串联的焚烧炉和燃尽炉构成，上烟道设置在上端)对脱硫废物进行焚烧，这种双筒炉结构具有技术成熟，焚烧时间充足等优点，在一定程度上解决了脱硫废物焚烧的问题。但在实际应用中，特别是经过一段时间的使用后逐渐反馈出一些深层次的技术问题，而这些技术问题的存在严重影响双筒炉结构的正常运行，进而严重影响脱硫废物的焚烧质量和效率，这些反馈的深层次技术问题中比较突出的、严重的有两点：一是经过一段时间使用后焚烧炉的风室出风口被堵塞，导致无法正常沸腾焚烧，主要原因在于硫膏中含有不易分解的盐会在沸腾段熔融结块，影响沸腾，废液中的盐分也会结渣挂壁，最终掉落在沸腾床上影响沸腾，只能停车处理，焚烧系统因运行周期短严重影响生产。二是硫膏和废液在沸腾炉中混合燃烧，尤其是采用双筒的沸腾焚烧炉，由于运行一段时间后两个炉体和烟道的沉降不一样，导致沉降缝出现并发生漏风，烟气中的腐蚀性气体会蔓延到炉壳中，出现酸露点腐蚀问题，影响整个焚烧系统设备的寿命。鉴于现有脱硫废物焚烧装置存在的不足，有必要重新设计一款焚烧装置，颠覆现有焚烧炉结构，以期在保证焚烧质量与效率的前提下，延长设备运行周期和寿命。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供L型脱硫废物高效焚烧炉，具有结构设计合理、脱硫废物焚烧彻底、焚烧效率高、设备运行周期长、经济效益好、节能环保等优点。

本发明通过采取以下技术方案实现上述目的：

L型脱硫废物高效焚烧炉，包括竖向设置的主燃烧室和水平设置的副燃烧室，所述副燃烧室一端设置在主燃烧室下端侧壁上且两者连通，另一端侧壁上设有烟气出口，所述副燃烧室与主燃烧室配合形成L型焚烧炉，所述主燃烧室上端设有液硫喷枪和至少一废液喷枪，所述废液喷枪与液硫喷枪夹角呈锐角，所述主燃烧室上部侧壁上至少设有一焦炉煤气燃烧器，所述焦炉煤气燃烧器喷射煤气引燃液硫混合物、浓浆废液，且驱动高温烟气形成旋流，所述主燃烧室下端中心设有旋流柱，所述副燃烧室内至少设有一折流板，所述折流板边部设有供高温烟气通过的折流通道。

所述液硫喷枪设置在主燃烧室上端中心，多个所述废液喷枪围绕着液硫喷枪沿圆周方向均匀间隔设置。

所述焦炉煤气燃烧器距离主燃烧室上端的距离为2～3米，多个所述焦炉煤气燃烧器沿圆周方向间隔设置。

所述焦炉煤气燃烧器到主燃烧室中心线为第一方向，所述焦炉煤气燃烧器的喷射方向为第二方向，所述第二方向与第一方向的夹角为喷射夹角，所述喷射夹角设计成锐角。

所述折流通道的面积占折流板面积的20％～30％。

所述副燃烧室内沿其长度方向间隔设有多个折流板，相邻两个折流板的间距为2～3米。

相邻两个所述折流板上的折流通道错位设置。

所述折流通道位于折流板中心下方时，所述折流通道内边设计成拱形结构。

所述副燃烧室内沿其长度方向依次间隔设有折流板A、折流板B和折流板C三个折流板，对应的所述折流板A上设有折流通道A，所述折流板B上设有折流通道B，所述折流板C上设有折流通道C，所述折流板A设置在副燃烧室的入口处，所述折流通道A设置在折流板A中心下方，所述折流通道B设置在折流板B的左上角处，所述折流通道C设置在折流板C的右下角处。

本发明采用上述结构，能够带来如下有益效果：

采用L型焚烧炉结构替代现有双筒炉焚烧装置，本申请的L型焚烧炉本质上还是单筒焚烧炉，因此能够从根本上解决沉降缝的技术问题；采用从主燃烧室上端进料焚烧，焚烧产生的高温烟气从上往下旋转流动进入副燃烧室进行充分燃烧，焚烧产生的结块、结渣直接落在主燃烧室底部以及副燃烧室底部不会对焚烧造成影响，只需正常检修清理即可，从根本上解决堵塞的问题；通过将焦炉煤气燃烧器的喷射夹角设计成锐角以及设计旋流柱，实现高温烟气旋转流动，有助于结块或大颗粒沉降在主燃烧室底部，同时有助于高温烟气混合充分燃烧；通过设计主燃烧室、副燃烧室以及折流板，实现将高温烟气折流降速，增加烟气混合度，改变烟气流动方向，延长燃烧时间，使得液硫混合物及浓浆废液充分彻底焚烧，达到节能环保的目的。

附图说明：

图1为本实用新型L型脱硫废物高效焚烧炉的结构示意图；

图2为本实用新型L型脱硫废物高效焚烧炉的俯视结构示意图；

图3为本实用新型折流板A的结构示意图；

图4为本实用新型折流板B的结构示意图；

图5为本实用新型折流板C的结构示意图；

图6为现有双筒炉焚烧装置的结构示意图；

图中，1、主燃烧室，2、副燃烧室，3、烟气出口，4、液硫喷枪，5、废液喷枪，6、焦炉煤气燃烧器，7、旋流柱，8、折流板，801、折流板A，802、折流板B，803、折流板C，9、折流通道，901、折流通道A，902、折流通道B，903、折流通道C，10、喷射夹角，11、拱形结构，12、余热锅炉，13、双筒炉焚烧装置，14、焚烧炉，15、燃尽炉，16、上烟道，17、下烟道，18、风室。

具体实施方式：

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

此外，术语“竖向”、“水平”、“上端”、“下端”、“上部”、“下部”、“A”、“B”、“C”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，L型脱硫废物高效焚烧炉，包括竖向设置的主燃烧室1和水平设置的副燃烧室2，所述副燃烧室2一端设置在主燃烧室1下端侧壁上且两者连通，另一端侧壁上设有烟气出口3，所述副燃烧室2与主燃烧室1配合形成L型焚烧炉，所述主燃烧室1上端设有液硫喷枪4和至少一废液喷枪5，所述废液喷枪5与液硫喷枪4夹角呈锐角，所述主燃烧室1上部侧壁上至少设有一焦炉煤气燃烧器6，所述焦炉煤气燃烧器6喷射煤气引燃液硫混合物、浓浆废液，且驱动高温烟气形成旋流，所述主燃烧室1下端中心设有旋流柱7，这里的旋流柱7是用砖砌成的且呈圆柱状，所述副燃烧室2内至少设有一折流板8，这里的折流板8是从墙体引出来的一层砖墙，所述折流板8边部设有供高温烟气通过的折流通道9。采用L型焚烧炉结构替代现有双筒炉焚烧装置13(包括焚烧炉14和燃尽炉15，焚烧炉14与燃尽炉15上端连接有上烟道16，燃尽炉15下端设有下烟道17，焚烧炉14下端设有风室18，脱硫废物从焚烧炉14的侧壁上进料)，本申请的L型焚烧炉本质上还是单筒焚烧炉，因此能够从根本上解决沉降缝的技术问题；采用从主燃烧室1上端进料焚烧(固态含硫混合物经熔硫、加压输送到液硫喷枪4内，同时液硫喷枪4内通入压缩空气将液态含硫混合物雾化成细小的颗粒进入主燃烧室1内；废液喷枪5将浓浆废液喷射到主燃烧室1内且与液硫喷枪4喷射相交，呈扩散燃烧，利用含硫混合物燃烧产生的高温烟气引燃浓浆废液，浓浆废液燃烧分解释放热量，这些热量相互利用，相辅相成，分层混合燃烧，热量达到自热平衡后可以减少煤气使用，节省燃料及生产成本)，焚烧产生的高温烟气从上往下旋转流动进入副燃烧室2进行充分燃烧，焚烧产生的结块、结渣(燃烧越充分结块、结渣量越少)直接落在主燃烧室1底部以及副燃烧室2底部不会对焚烧造成影响，只需正常检修清理即可，从根本上解决堵塞的问题；通过将焦炉煤气燃烧器6的喷射夹角10设计成锐角以及设计旋流柱7，实现高温烟气旋转流动，有助于结块或大颗粒沉降在主燃烧室1底部，同时有助于高温烟气混合充分燃烧；通过设计主燃烧室1、副燃烧室2以及折流板8，实现将高温烟气折流降速，增加烟气混合度，改变烟气流动方向，延长燃烧时间，有助于液硫混合物及浓浆废液充分彻底焚烧，达到节能环保的目的。

所述液硫喷枪4设置在主燃烧室1上端中心，多个所述废液喷枪5围绕着液硫喷枪4沿圆周方向均匀间隔设置。根据实际焚烧能力，合理布局废液喷枪5数量，有助于燃烧充分，提高浓浆废液的热分解效率。

所述焦炉煤气燃烧器6距离主燃烧室1上端的距离为2～3米，多个所述焦炉煤气燃烧器6沿圆周方向间隔设置。达到最佳引燃效果。

所述焦炉煤气燃烧器6到主燃烧室1中心线为第一方向，所述焦炉煤气燃烧器6的喷射方向为第二方向，所述第二方向与第一方向的夹角为喷射夹角10(图中用符合α表示)，所述喷射夹角10设计成锐角。通过该设计能够驱动高温烟气螺旋流动，与旋流柱7配合达到最佳的旋流效果，有助于大颗粒物沉降、高温烟气混合均匀。

所述折流通道9的面积占折流板8面积的20％～30％。兼顾烟气流通和折流降速。

所述副燃烧室2内沿其长度方向间隔设有多个折流板8，相邻两个折流板8的间距为2～3米。逐级折流降速，增加烟气混合度，改变烟气流动方向，延长燃烧时间，高温烟气在L型焚烧炉内停留时间可达12秒以上，使得液硫混合物及浓浆废液能够充分燃烧。

相邻两个所述折流板8上的折流通道9错位设置。进一步增大折流降速效果。

所述折流通道9位于折流板8中心下方时，所述折流通道9内边设计成拱形结构11。拱形结构11能够确保折流通道9结构牢固可靠。

所述副燃烧室2内沿其长度方向依次间隔设有折流板A801、折流板B802和折流板C803三个折流板，对应的所述折流板A801上设有折流通道A901，所述折流板B802上设有折流通道B902，所述折流板C803上设有折流通道C903，所述折流板A801设置在副燃烧室2的入口处，所述折流通道A901设置在折流板A801中心下方，所述折流通道B902设置在折流板B802的左上角处，所述折流通道C903设置在折流板C803的右下角处。给出具体的折流方案，该方案采用三个折流板进行折流降速，效果达到最佳。

本申请L型脱硫废物高效焚烧炉的使用说明：

实际使用时，通过将本申请的L型脱硫废物高效焚烧炉接入现有脱硫废物制酸工艺中，烟气出口接入余热锅炉12。

对脱硫废物进行焚烧时，将通过熔硫釜将固态含硫混合物熔化成液态含硫混合物，通过液硫输送泵加压将液态含硫混合物输送到液硫喷枪4中，同时液硫喷枪4中通入压缩空气，液态含硫混合物经压缩空气雾化成细小的颗粒进入主燃烧室1内，在焦炉煤气燃烧器6的引燃下进行扩散燃烧；废液喷枪5将浓浆废液喷入主燃烧室1内并与液硫喷枪4喷射方向相交，含硫混合物焚烧产生的高温热量以及煤气可以引燃浓浆废液，使得火焰中心温度达到1200±100℃燃烧，炉膛中心温度可达1100±50℃，热效率高，废物分解彻底；焚烧产生的高温烟气在焦炉煤气燃烧器6以及旋流柱7的作用下形成旋流，使得高温烟气中的大颗粒物沉降在主燃烧室1底部，高温烟气进入副燃烧室2内进行充分燃烧，高温烟气在折流板8的作用下进行折流降速，增加烟气混合度，改变烟气流动方向，延长燃烧时间，高温烟气在L型焚烧炉内停留时间可达12秒以上，使得液硫混合物及浓浆废液充分彻底焚烧，达到节能环保的目的，最后高温烟气从烟气出口进入余热锅炉12。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，包括竖向设置的主燃烧室和水平设置的副燃烧室，所述副燃烧室一端设置在主燃烧室下端侧壁上且两者连通，另一端侧壁上设有烟气出口，所述副燃烧室与主燃烧室配合形成L型焚烧炉，所述主燃烧室上端设有液硫喷枪和至少一废液喷枪，所述废液喷枪与液硫喷枪夹角呈锐角，所述主燃烧室上部侧壁上至少设有一焦炉煤气燃烧器，所述焦炉煤气燃烧器喷射煤气引燃液硫混合物、浓浆废液，且驱动高温烟气形成旋流，所述主燃烧室下端中心设有旋流柱，所述副燃烧室内至少设有一折流板，所述折流板边部设有供高温烟气通过的折流通道。

2.根据权利要求1所述的L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，所述液硫喷枪设置在主燃烧室上端中心，多个所述废液喷枪围绕着液硫喷枪沿圆周方向均匀间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，所述焦炉煤气燃烧器距离主燃烧室上端的距离为2～3米，多个所述焦炉煤气燃烧器沿圆周方向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，所述焦炉煤气燃烧器到主燃烧室中心线为第一方向，所述焦炉煤气燃烧器的喷射方向为第二方向，所述第二方向与第一方向的夹角为喷射夹角，所述喷射夹角设计成锐角。

5.根据权利要求1或4所述的L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，所述折流通道的面积占折流板面积的20％～30％。

6.根据权利要求5所述的L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，所述副燃烧室内沿其长度方向间隔设有多个折流板，相邻两个折流板的间距为2～3米。

7.根据权利要求6所述的L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，相邻两个所述折流板上的折流通道错位设置。

8.根据权利要求7所述的L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，所述折流通道位于折流板中心下方时，所述折流通道内边设计成拱形结构。

9.根据权利要求1或8所述的L型脱硫废物高效焚烧炉，其特征在于，所述副燃烧室内沿其长度方向依次间隔设有折流板A、折流板B和折流板C三个折流板，对应的所述折流板A上设有折流通道A，所述折流板B上设有折流通道B，所述折流板C上设有折流通道C，所述折流板A设置在副燃烧室的入口处，所述折流通道A设置在折流板A中心下方，所述折流通道B设置在折流板B的左上角处，所述折流通道C设置在折流板C的右下角处。

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