含鹽廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種含鹽廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的高壓霧化裝置、一次焚燒室、迷宮式沉降室、二次焚燒室、水冷式降溫除塵器、余熱鍋爐以及尾氣凈化裝置；所述迷宮式沉降室包括殼體、煙氣進(jìn)口和煙氣出口，殼體內(nèi)煙氣進(jìn)口和煙氣出口之間垂直設(shè)置有多個(gè)擋板，擋板交叉設(shè)置使得煙氣經(jīng)迷宮式的曲折路線通過(guò)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)在余熱回收前鹽分回收更加安全、充分、徹底，避免了鹽分在余熱鍋爐及管道中的沉積，有效提高了余熱回收效率，保證了設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】含鹽廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種化工廢液的焚燒處理與熱能回收系統(tǒng)，特別是高含鹽含堿液的廢液焚燒處理與余熱蒸汽的回收焚燒系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]化工生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水種類(lèi)很多，每一種廢水水質(zhì)成分、濃度因原料和工藝而異，既有原料、副產(chǎn)品、降解物，還有原輔材料，形成了大量有毒有害高濃度廢液等，廢水中污染物成分復(fù)雜，色度高，多數(shù)有強(qiáng)烈刺激性氣味，是目前最難處理的廢水之一。
[0003]很多化工廢液水質(zhì)變化大。由于廢水成分、濃度各異，且排放無(wú)規(guī)律，造成廢水排放量、水質(zhì)變化很大且無(wú)規(guī)律可循；如采用化學(xué)處理法和生物化學(xué)處理廢水，因工廠一部分廢水濃度、水質(zhì)變化大，工藝無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行，且污水處理后的大量污泥的產(chǎn)生又帶來(lái)新的污染源。
[0004]化工企業(yè)排放水質(zhì)越來(lái)越復(fù)雜且難于控制，同時(shí)人民環(huán)境保護(hù)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，新的環(huán)境法規(guī)不斷出臺(tái)，對(duì)于廢水排放要求也越來(lái)越高，這些都促使生產(chǎn)企業(yè)不斷尋求廢水處理的新技術(shù)、新工藝，熟悉和了解國(guó)內(nèi)外工藝，辯證地分析其利弊，選擇適用的高濃度廢水焚燒處理新技術(shù)，這對(duì)企業(yè)治理有著重要的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種含鹽廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)霧化的含鹽廢液進(jìn)行兩次焚燒，對(duì)焚燒后的煙氣經(jīng)余熱鍋爐，回收余熱，并且，通過(guò)在一次焚燒之后進(jìn)行迷宮式沉降，二次焚燒后進(jìn)行水冷式降溫除塵，有效地分步驟地降低煙氣中的含鹽量，可有效防止鹽分沉降在煙道或余熱鍋爐內(nèi)，降低換熱效果和焚燒效果。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一種含鹽廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)包括依次連接的高壓霧化裝置、一次焚燒室、迷宮式沉降室、二次焚燒室、水冷式降溫除塵器、余熱鍋爐以及尾氣凈化裝置；所述迷宮式沉降室包括殼體、煙氣進(jìn)口和煙氣出口，殼體內(nèi)煙氣進(jìn)口和煙氣出口之間垂直設(shè)置有多個(gè)擋板，擋板交叉設(shè)置使得煙氣經(jīng)迷宮式的曲折路線通過(guò)；根據(jù)焚燒的廢液的熱值產(chǎn)生的煙氣量設(shè)定迷宮式沉降室的長(zhǎng)度、寬度、高度，使得煙氣在該迷宮式沉降室的流速為2-3米/秒，煙氣在迷宮式沉降室中的滯留時(shí)間為1.5-2秒；所述水冷式降溫除塵器中的煙氣流速為3-4米/秒，煙氣滯留時(shí)間為1.5-2秒。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)中一次焚燒室出口沒(méi)有設(shè)計(jì)沉降設(shè)備，導(dǎo)致大量鹽顆粒進(jìn)入二次焚燒室，降低了二次焚燒的效率，同時(shí)對(duì)后面煙氣余熱回收設(shè)備造成損害。通過(guò)一次焚燒和二次焚燒之間設(shè)置迷宮式沉降室可以有效降低進(jìn)入二次焚燒室內(nèi)的鹽分。試驗(yàn)表明，進(jìn)而二次焚燒室內(nèi)的鹽分降低95-98%，二次焚燒時(shí)能耗降低5-10%。
[0008]上述參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了鹽分沉降和生產(chǎn)效率、成本三者最大邊際效應(yīng)。煙氣通過(guò)速度較快，沉降效果下降，通過(guò)速度較慢或者滯留時(shí)間較長(zhǎng)則會(huì)必然導(dǎo)致生產(chǎn)效率的下降，以及在環(huán)節(jié)中熱量損耗加大，影響整個(gè)系統(tǒng)的熱能回收。本實(shí)用新型的參數(shù)設(shè)置則只是在不降低整體熱能回收效率的前提下，最大化地實(shí)現(xiàn)了鹽分在一次焚燒和二次焚燒之后沉降。
[0009]進(jìn)一步，所述余熱鍋爐包括軟水箱，所述水冷式降溫除塵器的冷卻水進(jìn)口和出口分別經(jīng)管路與軟水箱連通，所述冷卻水在水冷式降溫除塵器與所述軟水箱之間循環(huán)。
[0010]進(jìn)一步，所述余熱鍋爐與所述尾氣凈化裝置之間設(shè)置有空氣換熱器，空氣換熱器的進(jìn)氣口與補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)連接，空氣換熱器的出氣口與所述一次焚燒室和/或所述二次焚燒室連通，補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)吹入空氣換熱器內(nèi)的氣體經(jīng)加熱后流入一次焚燒室和/或二次焚燒室。
[0011]進(jìn)一步，所述尾氣凈化裝置包括依次連接的堿液洗滌裝置、霧水分離器、引風(fēng)機(jī)和排氣筒。
[0012]進(jìn)一步，所述霧水分離器的出水口與所述堿液洗滌裝置的堿液循環(huán)池連通，所述霧水分離器中分離出的堿液經(jīng)過(guò)其出水口及管路回流到所述堿液循環(huán)池內(nèi)。
[0013]一種含鹽廢液焚燒兼熱能回收工藝，具體包括如下步驟:
[0014]I)含鹽廢液高壓霧化并與空氣混合后進(jìn)入一次焚燒室內(nèi)進(jìn)行焚燒處理；一次焚燒的溫度為750-800°C，霧化的廢液在一次焚燒室中滯留時(shí)間為1.5-2.5秒；
[0015]2)將一次焚燒室產(chǎn)生的煙氣導(dǎo)入迷宮式沉降室內(nèi)進(jìn)行沉降處理，去除煙氣內(nèi)的大顆粒鹽類(lèi)顆粒和粉塵；一次焚燒后的煙氣在迷宮式沉降室中以每秒2-3米/秒速通過(guò)，煙氣在沉降室中的滯留時(shí)間控制在1.5-2秒。
[0016]3)將經(jīng)步驟2)后殘留的煙氣導(dǎo)入二次焚燒室進(jìn)行二次焚燒處理，二次焚燒的燃燒溫度為 1100-1150 V ；
[0017]4)將二次焚燒處理后的殘留煙氣進(jìn)行水冷式除塵，除塵后的煙氣溫度降至750-800°C，煙氣以3-4米/秒流速在水冷式降溫除塵器通過(guò)，煙氣在水冷式降溫除塵器內(nèi)的滯留時(shí)間為1.5-2秒；
[0018]5)將除塵降溫后的煙氣導(dǎo)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收；
[0019]6)余熱回收后煙氣通過(guò)空氣換熱器，經(jīng)換熱后的煙氣經(jīng)凈化處理達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)后排入大氣。
[0020]進(jìn)一步，所述一次焚燒室內(nèi)負(fù)荷取為106X 14KJ/(m3, h)。
[0021]進(jìn)一步，所述一次焚燒室采用干法出渣，換熱后的鹽渣采用螺旋干法出渣系統(tǒng)出料。
[0022]一次焚燒室和二次焚燒室的焚燒爐主體均采用立式耐火式結(jié)構(gòu)，因焚燒爐內(nèi)溫度高，廢液在焚燒的過(guò)程中有一部分鹽會(huì)氣化隨著煙氣冷卻變成鹽顆粒，80-90%鹽渣在一次焚燒室內(nèi)落下，換熱后的鹽渣采用螺旋干法出渣系統(tǒng)出料，避免濕法出渣高溫鹽渣掉入水中出現(xiàn)氣爆的危險(xiǎn)。
[0023]進(jìn)一步，所述迷宮式沉降室的出口壓力控制在-10(T-120Pa。
[0024]進(jìn)一步，所述煙氣凈化處理設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)氣流度為0.6-1.2m/s，耗液量為0.4-1.35L/m3 氣體，設(shè)計(jì)阻力 200_390Pa。
[0025]進(jìn)一步,所述含鹽廢液為COD濃度(Chemical Oxygen Demand化學(xué)需氧量)為5萬(wàn)-100萬(wàn)含鹽廢廢液、PH值為3-12，其中廢水中的鹽熔點(diǎn)在800°C以上。
[0026]進(jìn)一步，步驟6)中所述空氣換熱器的空氣或富氧氣體被預(yù)熱后通入一次焚燒室或二次焚燒室。
[0027]進(jìn)一步，所述步驟4)中的所述水冷除塵所用冷卻水源自步驟5)中的所述余熱鍋爐的軟水，并對(duì)該軟水進(jìn)行預(yù)熱。
[0028]進(jìn)一步，所述步驟6)中所述凈化處理包括依次設(shè)置的堿液洗滌、霧水分離。
[0029]一次焚燒后的殘留有害煙氣進(jìn)入二次焚燒，二次焚燒的溫度達(dá)到1100°C以上，在高溫狀態(tài)下氣化狀態(tài)的鹽容易進(jìn)入余熱回收設(shè)備，氣化狀態(tài)的鹽與換熱設(shè)備接觸容積占在余熱設(shè)備管壁上，鹽渣粘在余熱管壁容易腐蝕管壁且導(dǎo)致?lián)Q熱效果下將；影響焚燒工藝穩(wěn)定運(yùn)行。本實(shí)用新型通過(guò)在二次焚燒室后設(shè)置水冷式降溫除塵器使得煙氣在其中停留時(shí)間足夠長(zhǎng)，并且使其溫度降至800°C以下，可有效降低余熱回收時(shí)煙氣的鹽分，降低了鹽分對(duì)余熱鍋爐的損害，保證了工藝的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)在余熱回收前鹽分回收更加安全、充分、徹底，避免了鹽分在余熱鍋爐及管道中的沉積，有效提高了余熱回收效率，保證了設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1-1為本實(shí)用新型一次焚燒部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖1-2為本實(shí)用新型二次焚燒部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖1-3為本實(shí)用新型凈化處理部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本實(shí)用新型流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]實(shí)施例1
[0037]如圖1-2所示，一種含鹽廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)包括依次連接的高壓霧化裝置、一次焚燒室、迷宮式沉降室、二次焚燒室、水冷式降溫除塵器、余熱鍋爐以及尾氣凈化裝置；迷宮式沉降室包括殼體、煙氣進(jìn)口和煙氣出口，殼體內(nèi)煙氣進(jìn)口和煙氣出口之間垂直設(shè)置有多個(gè)擋板，擋板交叉設(shè)置使得煙氣經(jīng)迷宮式的曲折路線通過(guò)；根據(jù)焚燒的廢液的熱值產(chǎn)生的煙氣量設(shè)定迷宮式沉降室的長(zhǎng)度、寬度、高度，使得煙氣在該迷宮式沉降室的流速為2-3米/秒，煙氣在迷宮式沉降室中的滯留時(shí)間為1.5-2秒；水冷式降溫除塵器中的煙氣流速為3-4米/秒，煙氣滯留時(shí)間為1.5-2秒。
[0038]余熱鍋爐包括軟水箱，水冷式降溫除塵器的冷卻水進(jìn)口和出口分別經(jīng)管路與軟水箱連通，冷卻水在水冷式降溫除塵器與軟水箱之間循環(huán)。由此，通過(guò)水冷式降溫除塵器可以將軟水箱內(nèi)的軟水進(jìn)行預(yù)先加熱，由此有效提高了本系統(tǒng)的預(yù)熱回收效率。
[0039]余熱鍋爐與尾氣凈化裝置之間設(shè)置有空氣換熱器，空氣換熱器的進(jìn)氣口與補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)連接，空氣換熱器的出氣口與一次焚燒室和/或二次焚燒室連通，補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)吹入空氣換熱器內(nèi)的氣體經(jīng)加熱后流入一次焚燒室和/或二次焚燒室。補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)吹出的氧氣或空氣與余熱鍋爐排出的煙氣交換熱量，被加熱后的氧氣或空氣通入一次焚燒室或二次焚燒室內(nèi)，提升了焚燒溫度的同時(shí)，降低了輔助燃料的使用量，即有效降低了本系統(tǒng)的能量效率。
[0040]尾氣凈化裝置包括依次連接的堿液洗滌裝置、霧水分離器、引風(fēng)機(jī)和排氣筒。霧水分離器的出水口與所述堿液洗滌裝置的堿液循環(huán)池連通，所述霧水分離器中分離出的堿液經(jīng)過(guò)其出水口及管路回流到所述堿液循環(huán)池內(nèi)。
[0041]實(shí)施例2
[0042]如圖2所示，一種含鹽廢液焚燒兼熱能回收工藝，具體包括如下步驟:
[0043]I)含鹽廢液高壓霧化并與空氣混合后進(jìn)入一次焚燒室內(nèi)進(jìn)行焚燒處理；一次焚燒的溫度為750-800°C，霧化的廢液在一次焚燒室中滯留時(shí)間為2秒；
[0044]2)將一次焚燒室產(chǎn)生的煙氣導(dǎo)入迷宮式沉降室內(nèi)進(jìn)行沉降處理，去除煙氣內(nèi)的大顆粒鹽類(lèi)顆粒和粉塵；一次焚燒后的煙氣在迷宮式沉降室中以每秒2.5米/秒速通過(guò)，煙氣在沉降室中的滯留時(shí)間控制在2秒。
[0045]3)將經(jīng)步驟2)后殘留的煙氣導(dǎo)入二次焚燒室進(jìn)行二次焚燒處理，二次焚燒的燃燒溫度為1100°c左右(當(dāng)該溫度過(guò)高時(shí)，氮氧化物會(huì)急劇增加)。
[0046]4)將二次焚燒處理后的殘留煙氣進(jìn)行水冷式除塵，除塵后的煙氣溫度降至750-800°C，煙氣以3.5米/秒流速在水冷式降溫除塵器通過(guò)，煙氣在水冷式降溫除塵器內(nèi)的滯留時(shí)間為2秒；
[0047]5)將除塵降溫后的煙氣導(dǎo)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收；
[0048]6)余熱回收后煙氣通過(guò)空氣換熱器，經(jīng)換熱后的煙氣經(jīng)凈化處理達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)后排入大氣?？諝鈸Q熱器的空氣或富氧氣體被預(yù)熱后通入一次焚燒室或二次焚燒室。凈化處理包括依次設(shè)置的堿液洗滌、霧水分離。
[0049]其中，一次焚燒室內(nèi)負(fù)荷取為106X 14KJ/(m3, h)。一次焚燒室采用干法出渣，換熱后的鹽渣采用螺旋干法出渣系統(tǒng)出料。螺旋干法出渣系統(tǒng)包括水冷夾套式出渣池和螺旋式除渣機(jī)，其中，水冷夾套式出渣池包括接渣器和水套，接渣器安裝在水套內(nèi)，水套內(nèi)的冷卻水包圍接渣器的外壁；接渣器內(nèi)貫穿設(shè)置有螺旋式除渣機(jī)，焚燒爐產(chǎn)生的堿渣鹽渣排入接渣器內(nèi)經(jīng)過(guò)水套冷卻后，由螺旋式除渣機(jī)輸送排出。
[0050]現(xiàn)有技術(shù)中含鹽廢水焚燒技術(shù)在一次室出口設(shè)計(jì)煙氣水冷卻罐，高溫?zé)煔庵苯硬迦胨鋮s罐，因?yàn)闋t內(nèi)溫度高，焚燒后落下的高溫鹽渣會(huì)與水發(fā)生氣爆現(xiàn)象，而本實(shí)用新型的干法出渣系統(tǒng)則有效避免了氣爆現(xiàn)象的發(fā)生。
[0051]一次焚燒室和二次焚燒室的焚燒爐主體均采用立式耐火式結(jié)構(gòu)，因焚燒爐內(nèi)溫度高，廢液在焚燒的過(guò)程中有一部分鹽會(huì)氣化隨著煙氣冷卻變成鹽顆粒，80-90%鹽渣在一次焚燒室內(nèi)落下，換熱后的鹽渣采用螺旋干法出渣系統(tǒng)出料，避免濕法出渣高溫鹽渣掉入水中出現(xiàn)氣爆的危險(xiǎn)。
[0052]迷宮式沉降室的出口壓力控制在-10(T-120Pa。煙氣凈化處理設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)氣流度為0.6-1.2m/s,耗液量為0.4-1.35L/m3氣體，設(shè)計(jì)阻力200_390Pa。通過(guò)上述參數(shù)的設(shè)置，可以取得煙氣中的灰渣、鹽渣沉降和生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本三者之間的最大邊際效應(yīng)。
[0053]本方法所處理的含鹽廢液為COD濃度為5萬(wàn)-100萬(wàn)含鹽廢廢液、PH值為3_12，其中廢水中的鹽熔點(diǎn)在800°C以上。
[0054]步驟4)中的所述水冷除塵所用冷卻水源自步驟5)中的所述余熱鍋爐的軟水，并對(duì)該軟水進(jìn)行預(yù)熱。
[0055]一次焚燒后的殘留有害煙氣進(jìn)入二次焚燒，二次焚燒的溫度達(dá)到1100°C以上，在高溫狀態(tài)下氣化狀態(tài)的鹽容易進(jìn)入余熱回收設(shè)備，氣化狀態(tài)的鹽與換熱設(shè)備接觸容積占在余熱設(shè)備管壁上，鹽渣粘在余熱管壁容易腐蝕管壁且導(dǎo)致?lián)Q熱效果下將；影響焚燒工藝穩(wěn)定運(yùn)行。本實(shí)用新型通過(guò)在二次焚燒室后設(shè)置水冷式降溫除塵器使得煙氣在其中停留時(shí)間足夠長(zhǎng)，并且使其溫度降至800°C以下，可有效降低余熱回收時(shí)煙氣的鹽分，降低了鹽分對(duì)余熱鍋爐的損害，保證了工藝的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0056]以上結(jié)合附圖僅描述了本申請(qǐng)的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但本申請(qǐng)不限于此，凡是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本申請(qǐng)的精神下，做出的任何改進(jìn)和/或變形，均屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種含鹽廢液焚燒兼熱能回收系統(tǒng)，其特征在于，其包括依次連接的高壓霧化裝置、一次焚燒室、迷宮式沉降室、二次焚燒室、水冷式降溫除塵器、余熱鍋爐以及尾氣凈化裝置；所述迷宮式沉降室包括殼體、煙氣進(jìn)口和煙氣出口，殼體內(nèi)煙氣進(jìn)口和煙氣出口之間垂直設(shè)置有多個(gè)擋板，擋板交叉設(shè)置使得煙氣經(jīng)迷宮式的曲折路線通過(guò)。
2.如權(quán)利要求1所述回收系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱鍋爐包括軟水箱，所述水冷式降溫除塵器的冷卻水進(jìn)口和出口分別經(jīng)管路與軟水箱連通，所述冷卻水在水冷式降溫除塵器與所述軟水箱之間循環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述回收系統(tǒng)，其特征在于，所述余熱鍋爐與所述尾氣凈化裝置之間設(shè)置有空氣換熱器，空氣換熱器的進(jìn)氣口與補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)連接，空氣換熱器的出氣口與所述一次焚燒室和/或所述二次焚燒室連通，補(bǔ)氧風(fēng)機(jī)吹入空氣換熱器內(nèi)的氣體經(jīng)加熱后流入一次焚燒室和/或二次焚燒室。
4.如權(quán)利要求1所述回收系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣凈化裝置包括依次連接的堿液洗滌裝置、霧水分離器、引風(fēng)機(jī)和排氣筒。
【文檔編號(hào)】F23J15/06GK204141593SQ201420650619
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】王志軍 申請(qǐng)人:宜興市智博環(huán)境設(shè)備有限公司