CN2201577Y

CN2201577Y - 废水浓缩焚烧炉

Info

Publication number: CN2201577Y
Application number: CN 93237296
Authority: CN
Inventors: 傅耀宗; 傅晖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-19
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2003-07-19

Abstract

本实用新型涉及的是一种用于处理含有可燃有机物，COD浓度在10mg/l以上的废水经浓缩后焚烧，或者处理COD浓度在10万mg/l以上，对含有贵重的不可焚烧物废水经浓缩后回收再用设备—— 废水浓缩焚烧炉。废水浓缩焚烧炉的特征，用应用广泛的蒸汽锅炉或热水锅炉，改进设计了蒸发排气净化管、高温炉膛、耐高温防结焦炉渣、防腐煤斗，并针对各种废水提出解决废水的蒸发锅内不产生水垢、腐蚀、泡沫及汽水共腾、钢板脆裂等，处理废水彻底、无二次污染。

Description

本实用新型涉及的是一种用于处理含有可燃有机物、COD浓度在10万mg／L以上的废水经浓缩后焚烧，或者处理COD浓度在10万mg／L以上并含有贵重的不可焚烧物废水经浓缩后回收再用设备——废水浓缩焚烧炉。

现有国内对各种有机废水处理，通常采用常规的水处理方法；如混凝、絮凝、生化气浮、曝气、固液分离等，该类设备制作成本高，对COD10万mg／L以上的高浓度废水且难以实施处理。国外虽有不同类型有机废水焚烧炉；如抛弃焚烧炉、焚烧利用炉。该类焚烧炉多数是将浓缩与焚烧制成2体分离设备，结构复杂，制作制作麻烦，热能利用不合理，价格十分昂贵，从而难以推广应用。

本实用新型的目的在于针对上述存在的问题，提出一种将目前普通应用的蒸汽锅炉或热水锅炉经精巧合理的改进，适用于浓缩与焚烧COD浓度在10万mg／L的有机废水，或者浓缩回收再用的废水浓缩焚烧焚炉。

废水浓缩焚烧炉，整体结构相似普通蒸汽锅炉或热水锅炉。但实质上废水浓缩焚烧炉与一般蒸汽锅炉有根本的区别：1、蒸汽锅炉锅筒本体内的介质是软化水，废水浓缩焚烧炉锅筒本体（蒸发锅）内的介质是有毒废水。2、废水浓缩焚烧炉的炉膛温度比蒸汽锅炉炉膛温度高400℃～500℃，可燃烟气在1300℃高温炉膛内流程基本要求大于7m，从而必须具备确保链条炉排在炉膛温度1350℃的高温条件下能正常运转，一般蒸汽锅炉的炉膛温度不可能达到1350℃。到此高温，炉渣会结焦，炉排也会熔化，所以一般蒸汽锅炉无法在此条件下正常运行。废水浓缩焚烧炉设计了结构精巧的特殊高温炉膛和耐高温防结焦炉渣，确保炉排在高温条件下正常运行。3、废水浓缩焚烧炉的蒸发锅内产生的蒸汽或废气主要返回焚烧炉再燃烧，经高温热解及除尘脱硫器净化后的烟气，排入大气中完全符合国家允许浓度标准。4、废水浓缩焚烧炉设计了蒸发锅保持常压（即表压为0）的排气净化管。5、废水浓缩焚烧炉的废水对蒸发锅产生水锈、腐蚀、泡沫及汽水共腾，钢板脆裂等关键问题已进行精心的设计和合理的解决。上述五点是废水浓缩焚烧炉的主要特征，具体工艺流程是：

首先将需要焚烧的有机（或无机）废水汇集到调节池进行预处理，初步去除废水中的飘浮油污及其它悬浮物，并投药调质废水，用耐腐蚀潜水泵将调质后的废水送入膨胀式反应塔，确保废水的PH值调节到6～9，经处理后的废水在废水浓缩焚烧炉锅筒内不产生水锈、腐蚀、泡沫、汽水共腾，钢板脆裂等。再用泵（或高位势能）将PH6～9的废水一部分送入除尘脱硫器内（除尘脱硫器已获实用新型专利，专利号ZL9221871.X）使除尘脱硫器的除尘脱硫剂混合，起除尘脱硫之作用的同时，使除尘脱硫器保持恒定的液面，大部分废水送入废水浓缩焚烧炉蒸发锅内进行浓缩，经浓缩后的废水达到可燃条件或回收利用。在浓缩过程中蒸发锅内产生的水蒸汽和可燃废气用鼓风机抽送到焚烧炉特殊高温炉膛内作助燃和燃烧。经蒸发锅浓缩达到可燃条件的废水，经稳定罐，将废水、水汽分离、使不同状态的废弃物用不同的焚烧方法，如废气用鼓风机送入炉膛焚烧，液态用喷雾方法送入焚烧炉内焚烧，固态和液态物参入燃煤或耐高温防结焦炉渣中进行焚烧。这些需要焚烧物在1300℃的高温炉膛内进行高温热解、氧化燃烧、可燃有机物生成二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、烟尘等烟气，该烟气经除尘脱硫器净化，达到国家允许的排放浓度标准后，排入大气中。

为充分利用热能，焚烧炉内燃烧后的高温炉渣落入汇集调节池，不但能起到酸碱中和、催化酸碱中和，而且起到浓缩废水的作用。除尘脱硫器内的烟尘也流入汇集调节池，间断与耐高温防结焦炉渣一道参入燃煤中进入废水浓缩焚烧炉内焚烧。

废水浓缩焚烧流程见附图3：

废水浓缩焚烧炉，其特征是根据不同的废水用不同的物质，不同的方法进行废水调质：

废水中不同物质的不良影响及去除方法

名称	化学分子式	存在状态	影响	去除方法
					硫化氢	H₂S	溶解气体	腐蚀及臭味	投防腐药剂、充气和循环焚烧
二氧化碳	CO₂	溶解气体	PH过低会腐蚀	充气或中和
					氧	O₂	溶解气体	腐蚀	加入亚硫酸钠
浑浊物等		悬浮固体	助长水锈	固液分离凝聚沉淀过滤
					有机物		悬浮或溶解固体	引起泡沫及汽水共腾	凝聚过滤、油脂去除器、比重天平法
油		胶体	引起泡沫及汽水共腾	凝聚过滤、油脂去除器、比重天平法

名称	化学分子式	存在状态	影响	去除方法
					重碳酸盐	Ca(HCO₃)₂Mg(HCO₃)₂	溶解固体	水垢	蒸发器、投药化学软化
钙、镁盐类	CaSO₄CaCl₂MgSO₄MgCl₂	溶解固体	引起水垢	冷石灰、纯碱法热石灰、纯碱法热磷酸钠钠沸石、氢沸石及投阻垢剂
					钠盐	NaHCO₃Na₂CO₃NaOHNaCl	溶液固体	泡沫及汽水共腾、钠板脆裂腐蚀	投药或纯碱法及时流入稳定罐
硫酸盐	SO₄	溶液固体	与钙、镁离子结合成水垢	及时排入稳定罐钡盐处理
					铁、锰	Fe+ +Mn+ +	溶解固体	积附堵塞	氧化法化学沉淀法
氧化硅	SiO₂	悬浮或溶解固体	引起水垢	凝聚过滤

废水浓缩焚烧炉，其特征是首先在链条炉排上铺上厚200mm的耐高温防结焦炉渣，耐高温防结焦炉渣是在普通炉渣中或燃煤中参入重量比10～26％的石灰石或石灰，耐高温防结焦炉渣循环再用。

本实用新型的优点在于：利用成功的，应用广泛的蒸汽锅炉或热水锅炉进行改进，使淘汰的锅炉复活用作废水浓缩焚烧炉，解决高浓度有机废水和无机废水难于处理的关键难题。采用废水浓缩焚烧炉处理高浓度有机废水或无机废水浓缩回收治理工程费用及运行费用，相比常规的废水处理方法，投资费用节省40％至80％。废水浓缩回收利用，使废水中许多宝贵的物质“变废为宝”。废水浓缩焚烧后，渣可循环利用、可燃废气可以循环燃烧。排入大气中的烟气可以严格控制在国家规定允许的浓度范围内，如烟色可控制在林格曼0级，含尘可控制在每标立方米内不超过100毫克之内。

附图1、图2是本实用新型的结构及安装工程图。

附图1、图2中的1是链条炉排，2是耐高温防结焦炉渣，3是高温炉膛甲，4是特殊高温炉膛，5是高温炉膛乙，6是落渣口，7是蒸发锅，8是高温烟管，9是除尘脱硫器，10是引风机，11是循环烟管，12是烟囱，13是排气净化管、14是上煤机构，15是防腐煤斗，16是浓缩液参入管，17是浓缩液喷雾燃烧器，18是鼓风机，19是增压泵，20是稳定罐，21是膨胀式反应塔，22是汇流调节池，23是耐腐蚀潜水泵。

附图3是本实用新型废水浓缩焚烧流程图。

附图3中的1－5是焚烧炉即为附图1中的1－5，6是落渣渣，7是蒸发锅，8是高温烟管，9是除尘脱硫器，10是引风机，11是循环烟管，12是烟囱，13是排气净化管，14是上煤机构，15是防腐煤斗，16是浓缩液参入管，17是浓缩液喷雾燃烧器，18是鼓风机，19是增压泵，20是稳定罐，21是膨胀式反应塔，22是汇流调节池，23是耐腐蚀潜水泵，24是空气，25是渣液，26是废水，27是干化渣。

实施例：

本实用新型主要由链条炉排1，耐高温防结焦炉渣2，高温炉膛甲3，特殊高温炉膛4，高温炉膛乙5，落渣口6，蒸发锅（浓缩锅）7，高温烟管8，除尘脱硫器9，引风机10，循环烟管11，烟囱12，排气净化管13，上煤机构14，防腐煤斗15，浓缩液参入管16，浓缩液喷雾燃烧器17，鼓风机18，增压泵19，稳定罐20，膨胀式反应塔21，汇流调节池22，耐腐蚀潜水泵23，废水进入管24等组成。所需处理的高浓度废水流入汇流调节池22进行预处理后，用耐腐蚀潜水泵23，送入膨胀式反应塔21，高浓度有机废水得到水质矫正，达到符合在蒸发锅7浓缩的条件，经膨胀式反应塔21中和调质合格的废液一部分送入除尘脱硫器9，绝大部分废液经废液进入管24进入蒸发锅内浓缩达到可以燃烧条件。可以燃烧的浓缩废水经稳定罐20再次进行固、液、气的分离，可燃气体与蒸发锅7内的可燃气体经鼓风机18送入耐高温炉膛甲内燃烧，可燃固态及液态废水一部分经浓缩参入管16与防腐煤斗15内的烟煤或耐高温防结焦炉渣混合进入高温炉膛甲3进行燃烧，一部分可燃浓缩废水经浓缩液喷雾燃烧器喷入高温炉膛甲3进行焚烧。可焚烧气态、液态、固态物在高温1300℃的焚烧炉炉膛能够正常的燃烧，必须用厚达200mm的耐高温防结焦炉渣2，确保炉渣不结焦，并保护链条炉排1能够在高温炉膛内正常运转，把耐高温炉渣送入落渣口及落入汇流调节池2，可燃废液和废渣在炉膛高温区流程必须确保7m以上，特殊高温炉膛4和高温炉膛乙5不但延长了可燃烟气的流程，而且构成炉膛辐射受热面及蒸发锅锅筒面不直接受高温辐射，减轻辐射管及蒸发锅锅筒的热负荷，确保所需焚烧物在高温炉膛内得到充分完全的燃烧。得到充分完全燃烧的烟气经蒸发锅对流受热面进行热交换后，烟气温度降到350℃左右，经高温烟管8进入除尘脱硫器9，烟气得到有效的净化和降温，由引风机10抽送到烟囱排放大气中。烟囱烟气中经可燃物敏感传感器探测如有可燃物及过量空气（氧）在可燃烧控制值之内（调试值），即关闭烟囱电动阀，烟气由循环烟管11，经排气净化管13进入鼓风机18吸口送入炉膛进行再燃烧。确保焚烧后的烟气排入大气中符合国家允许标准。

本实用新型废水浓缩焚烧炉，蒸发锅内的压力限定与产生蒸汽、可燃废气的流通截面积按下列公式计算：

2G＝0.0144PF公斤／秒

式中G＝焚烧炉蒸发锅的蒸发量，公斤／秒

P＝焚烧炉蒸发锅允许的绝对压力，公斤／公分²

F＝焚烧炉蒸发锅蒸汽及废气排出口的流通截面积，公分²

Claims

1、废水浓缩焚烧炉其特征：是将被处理废水26汇集到调节池22，绝大多数废水经耐腐蚀泵23送至膨胀式中和塔进行调质后，一部分水送至除尘脱硫器9作脱硫除尘剂，除尘脱硫器内的渣和水液25又返回到汇集调节池22，大部分废水经蒸发锅7浓缩蒸发产生的可燃气体经排汽净化管13由鼓风机18与新鲜空气混合送至焚烧炉进行焚烧，浓缩达到可燃条件的废水经稳定罐20后经增压泵和喷雾燃烧嘴19送到焚烧炉内，经高温防结焦炉渣2、高温炉膛甲3、特殊高温炉膛4、高温炉膛Z5进行焚烧，焚烧产生的烟气经除尘脱硫器9净化，一部分经循环烟管11返回焚烧炉进行循环焚烧，大部分净化无环境污染的烟气排入大气中。

2、根据权利要求1所述的废水浓缩焚烧炉其特征是：经循环烟管11返回焚烧炉进行循环焚烧，焚烧炉焚烧产生的含有过剩空气的烟气，经除尘脱硫器脱去烟气中的SO₂和CO₂相应提高氧的含量，使烟气中的CO、O₂和其他可燃物返回到焚烧炉进行循环燃烧。

3、根据权利要求1所述的废水浓缩焚烧炉其特征是：耐高温防结焦炉渣2，是在普通炉渣中或燃煤中参入重量比10～26％的石灰或石灰石及轻质耐火材料。

4、根据权利要求1所述的废水浓缩焚烧炉特征是：蒸发锅7内的压力限定与产生蒸汽、可燃废气的排气净化管13的流通截面积按2G＝0.014PF公斤／秒计算。