废液焚烧炉分类及其特点

2023-03-21 15:07 生活经验 0阅读 投稿:小七

废液焚烧装置目前主要分为三种:液体喷射式焚烧炉、回转窑焚烧炉以及循环流化床焚烧炉。下面对这三种典型废液焚烧炉进行介绍:

1) 液体喷射焚烧炉

液体喷射焚烧炉是三种典型炉型中结构最简单而且对废液处理效果最好的废液焚烧装置,在工业应用上得到了广泛认可。液体喷射焚烧炉的主要形式有立式、卧式以及L型和n型液体喷射焚烧炉等形式“,见图2一1。

7

1、一次风入口;2、二次风入口;3、炉膛衬里;4、热氧化室I段;

5、热氧化室Il段;6、热氧化室Ill段;7、炉膛出口

(3)直角形废液喷射焚烧炉

图2一1液体喷射焚烧炉的几种形式

Figure 2一1 Several forms Of liquid jet incinerator

液体喷射焚烧炉(Wastewater Injection Incinerator)一般都是具有内衬耐火材料的圆筒,并在炉体上安置数个燃烧器,废液经燃烧喷嘴雾化后喷进入炉膛,然

后被点火器点燃;为了保障废液雾化后的分子与空气中的氧气的充分接触以及足够的接触时间,燃烧器在设计时多为直流式或旋流式,这种结构能够使废液雾化后的分子在燃烧器内的停留时间保持在3s-8s之间,燃烧区的中心温度最高可达 2000K左右。我们常采用掺混辅助燃料的方式在卧式液体喷射废液焚烧炉中处理水分含量较高且热值和灰含量较低的废液,如掺混煤粉[12等]片 辅助燃料保证混合液热值超过18600kJ · kg-I碱金属盐含量较高和灰分溶点较低的有机废液等常采用立式液体喷射焚烧炉进行燃烧,这是由于立式液体喷射焚烧炉的立式结构能够使无机盐在高温下溶化后形成溶融态,沿着耐火衬里流入冷却罐中。L型液体喷射焚烧炉是在立式液体喷射焚烧炉的基础上进行结构改进而设计的炉型,此类炉膛结构便于提高废液燃烧粒子的充分燃烧、氧化和烟气的余热回收。

总体来看,液体喷射焚烧炉适应能力很强,具有建设费用低、调节温度速度快和维护费用相对较低等显著优势,能够处理各类组分复杂的有机废液;但液体喷射焚烧炉内温度较高,NOX排放量较大,易发生结焦,同时对于雾化较难、固态悬浮物浓度较高的有机废液,需在特殊形式的燃烧器或喷雾器的帮助下进行处

2)回转窑焚烧炉

回转窑焚烧炉(Rotary Incinerator)在国内是一种通用型废液焚烧装置,这种炉型对废液具有很强的适应能力,对焚烧物的形状要求不高。在废液燃烧时无需对废液进行复杂的预处理,不仅可以处理液态废弃物,也可以处理固体废弃物和气态废物。马来西亚的焚烧厂多采用这种炉型“处理其国内的固态废弃物,回转窑具有停留时间长,隔热好等优点,并且因为回转作用使废物料层得到充分翻动。回转窑焚烧炉对焚烧物变化适应性强,图2-2是典型的回转窑废液焚烧炉的结构示意图。

图2-2回转窑废液焚烧炉结构示意图

Figure 2-2 Schematic diagram Of rotary kiln waste liquid incinerator

回转窑焚烧炉一般为圆型筒体,炉体放置时与水平面呈一定的倾斜角度,并配有数个燃烧器。回转窑的典型组成是由炉膛和二燃室,它们都是钢制圆筒形且内部都有耐火内衬,待燃烧的物料从高处的炉膛进料端进入炉膛,通过辅助燃料的燃烧所产生的热量的加热下,在回转窑的转动和物料自身重力的推动下物料沿着回转窑的炉壁向下运动,运动过程中物料通过水分蒸发、燃烧和燃尽三个阶段最后变为残渣和烟气。

废料燃烧后的残渣中含有大量的重金属元素,因此在填埋前需要对残渣进行无害化处理 , 二燃室会进一步对回转窑炉膛内的废料燃烧所产生的烟气进一步焚烧处理,目的是除去有害气体。按照回转窑焚烧炉的出渣情况以及回转窑炉膛温度,回转窑分为溶渣式和灰渣式回转窑。

溶渣式回转窑的运行温度一般在 1600-1850K之间,而灰渣式回转窑运行温度在1100-1300K之间,溶渣式回转窑能够有效避免回转窜的积灰、结渣、堵塞。对于气态或液态废弃物,若其热值较高,可直接与固态废弃物混合并投入回转窑一燃室进行处理或经雾化后喷入二燃室进行燃烧,最终的废气进入余热锅炉进行余热回收,进入烟气处理装置进行废气处理。影响回转窑焚烧炉对废弃物的处理效果因素主要操作方式(顺/逆流操作、非溶渣及溶渣操作等)、停留时间、回转密转速、进料方式、燃气流速和方向等,而热负荷与废弃物含水量及其热值有关。

3)流化床焚烧炉

流化床焚烧炉(Fluidized Bed Incinerator)是一种燃烧效率高、污染物排放较少、燃料适应性强、操作稳定、耐久性强等优点的危险废弃物处理装置,由于其独特的结构特点及流体动力学特性,不仅常被应用于焚烧处理固态废弃物,

有机废液的焚烧处理技术中也常使用流化床焚烧炉,图2 -3为典型的流化床焚烧炉结构示意图。

图2-3流化床焚烧炉结构示意图

Figure 2-3 Schematic diagram Of fluidized bed incinerator

流化床废液焚烧炉系统由焚烧炉本体、废液喷射装置、高温燃烧室等组成,有机废液经过雾化后通过废液喷射装置喷入密相燃烧区和稀相燃烧区,与助燃空气混合并焚烧,密相燃烧区的中心温度一般在870-950 ℃,稀相燃烧区温度一般在750-850 ℃。废液在位于焚烧炉下部的密相区与床料(一般为煤灰、砂子等惰性床料)快速接触,废液会急速开始蒸发紧接着开始燃烧,燃烧产生的烟气中的


少量固体颗粒以及还未燃烧完全的废液会进入稀相燃烧区,通过与旋转的二次风接触进而继续燃烧。震动排渣机将会从炉底排出燃烧过程所产生的炉渣。按照流化床的操作方式的不同可分为鼓泡式流化床和循环流化床。

鼓泡式流化床焚烧炉中的空气以气泡的形式通过床层,循环流化床焚烧炉中的床料颗粒被高速的烟气带至旋风筒并在筒内分离,然后会被送回到燃烧室内继续燃烧。一般情况下采用空气分级技术在流化床焚烧炉内处理有机废液,一次风为密相燃烧区提供足够的空气,二次风加旋后切向喷入稀相燃烧,在稀相区内形成了双切圆同向旋转气流,加强了稀相区的气体一固体、气体一气体混合,使有机废液的燃尽率得以保持在很高的水平并控制NOX排放。流化床焚烧炉内烟气停留时间足够长、燃烧的中心温度足够高而且燃烧足够充分,因此这种炉型的燃烧效率较高,对于废液的处理率可达到99%。但流化床焚烧炉也存在不容忽视的缺点,如:炉膛壁面的结焦结渣、排放的烟气中含有的固体颗粒较多、在处理高浓度含盐有机废液时流化效果不理想等。

4)焚烧工艺的优化

通过催化焚烧的方式可对工业废液中的挥发性有机化合物进行处理,采用催化焚烧的方式可以降低炉膛运行时的温度,减少能耗“。对于通过生物降解处理方法的有机废液,通过采用微波辐射的电化学焚烧方式进行废液处理,这种方法可有效防止二次污染,易于实现燃烧控制的自动化。国内专家通过对含盐的高浓度有机废水进行溶剂萃取并进行脱盐浓缩后最后再通过流化床对废液进行焚烧处理,得到了很高的焚烧效率[。 通过对高浓度的含盐废水进行蒸发结晶然后通过焚烧处理的实验也取得了很好的效果。

声明:若水百科所有作品(图文、音视频)均由用户自行上传分享,仅供网友学习交流。若您的权利被侵害,请联系youzivr@vip.qq.com