[发明专利]一种再循环烟气贴壁保护的废液焚烧锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及废液处理技术领域，具体涉及一种再循环烟气贴壁保护的高浓度含盐有机废液焚烧锅炉。

背景技术

高浓度有机废液广泛存在于基础化学原料制造、煤化工、石油化工等行业。我国废水(液)的排放总量在近五年中呈上升趋势，其中工业废水(液)是我国水环境污染的主要污染源。我国每年排放的工业废水(液)约占废水(液)排放总量的50％左右。因此，对高浓度有机废液的处理方法进行研究应用具有非常现实的意义。高浓度有机废液不仅有机物浓度高、毒性大、成分复杂，且含有大量的碱金属无机盐等物质，而且还存在很多不能降解的有机物。在生物法处理过程中，高浓度碱类及碱金属盐类物质对微生物有很强的抑制作用，一般的物化或者物化-生化方法很难除去。因此，焚烧法是目前处理此类废液最主要的技术方法。焚烧处理有机废液是一种简单、高效、可行的方法，它既可回收利用部分热量、降低处理成本，又可以将污染物进行无害化处理，尽量减少新污染物质的产生，避免造成二次污染，达到废物综合利用与保护环境的双重目的。

现今，焚烧处理有机废液通常是采用废液焚烧炉。通过废液焚烧炉焚烧，使废液在燃烧过程中分解成为可排入大气的无毒气体(如CO₂)或可通过烟气净化装置吸收的气体(如SO₂)，使废液中的不可燃成分富集成为灰渣捕集下来。由于废液中含有大量的水分，热值较低，可燃性差，因此焚烧过程中需使用助燃燃料提高炉膛内的温度，保证废液中水分的迅速蒸发及可燃成分的完全燃烧分解。废液中还含有高浓度的无机盐类，在焚烧过程中，废液中的碱金属盐形成具有腐蚀性的熔融渣，对炉膛耐火材料和锅炉受热面造成腐蚀，影响焚烧装置的连续运行。并且当碱金属盐含量较高和炉膛的流场分布不合理时，还易造成排渣不畅等问题。由于部分化工废液中氮含量较高，因此，有效控制NOx的生成和排放也成为亟待解决的问题。

目前采用的一般焚烧锅炉相对处理量较小，废液在炉膛内停留时间相对较短，有机物焚烧反应不彻底，烟气中含有较高浓度的腐蚀性碱金属盐，容易结渣积灰，对锅炉壁面造成腐蚀，由于炉膛结构和流场分布不合理，造成排渣不畅，使得稳定连续运行周期较短。

中国专利申请CN101078520A提出了一种高浓度有机废液焚烧装置，包括双焚烧炉、沉降室、余热回收工段、洗涤塔、分离罐、引风机和烟囱，其中，第一个焚烧炉的顶端和第二个焚烧炉的中下端设置有燃烧机，两焚烧炉在下部通过管道连通。此申请所述的废液焚烧炉在焚烧废液时具有以下缺点：(1)双焚烧炉之间的下部连接的部分为H形，炉膛底部的火焰充盈度较差，熔融渣容易在炉膛底部和连接管道的堆积造成排渣不畅；(2)由于没有贴壁保护风，熔融的盐极易粘结在壁面上，形成结渣并对炉膛壁面造成腐蚀；(3)由于只布置一级辅助燃烧器和没有进行烟气再循环，不利于控制燃烧区域温度，进而无法控制NO_X的生成。

中国专利申请CN102588980A提出了一种含盐废液焚烧锅炉，包括燃烧器、废液喷枪、绝热炉膛燃烧室、辐射冷却室、上锅筒(汽包)、下锅筒、对流管束、落灰斗、炉墙和钢架。此申请所述的废液焚烧炉具有以下缺点：(1)焚烧锅炉采用上行炉膛，烟气流向与灰渣降落方向相反，高温烟气携带熔融灰渣进入尾部烟道，对受热面造成腐蚀和积灰；(2)由于没有贴壁保护风，熔融的盐极易粘结在壁面上，形成结渣并对炉膛壁面造成腐蚀；(3)只布置一级辅助燃烧器和没有烟气再循环，不利于控制燃烧区域温度，进而无法控制NO_X的生成。

中国专利申请CN103047659A提出了一种处理高浓度含盐有机废液焚烧锅炉，包括下行绝热炉膛、多级辐射冷却室、对流换热室、吹灰装置、汽水引出管和汽包。此申请所述的废液焚烧炉具有以下缺点：(1)下行绝热炉膛为方形炉底，而且没有设置折焰角，炉底很难被高温烟气冲刷到，灰渣在炉底容易冷却堆积，不易顺利排出；(2)作为屏蔽气流的送风装置布置在炉膛四角，很难对最易受烟气携带熔融渣腐蚀的炉膛四壁形成有效保护，而且因为送入的是空气，不能降低燃烧区域含氧量进而控制燃烧温度，不能有效控制NOx的生成；(3)下行绝热炉膛尺寸较大，而且没有空气预热器对空气进行预热，截面热负荷和容积热负荷小，锅炉造价成本较高。