一种可降低co生成的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构及方法
阅读说明：本技术 一种可降低co生成的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构及方法 (Arrangement structure and method for waste liquid and waste gas incinerator combustion system capable of reducing CO generation ) 是由 潘鹏 汪文哲 吴林 罗俊伟 陈亚斌 焦风云 王大伟 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可降低CO生成的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构及方法。它包括从下至上依次布置在锅炉前墙、后墙的一次风喷口、二次风喷口、三次风喷口,下层辅助燃烧器和低热值废液喷枪布置在一次风喷口、二次风喷口之间,上层辅助燃烧器布置在二次风喷口、三次风喷口之间。本发明能够根据废液特性,有效降低CO排放。(The invention discloses a waste liquid and waste gas incinerator combustion system arrangement structure and method capable of reducing CO generation. The low-calorific-value waste liquid spray gun is arranged between the primary air nozzle and the secondary air nozzle, and the upper auxiliary burner is arranged between the secondary air nozzle and the tertiary air nozzle. The invention can effectively reduce CO emission according to the characteristics of the waste liquid.)
技术领域
本发明属于锅炉燃烧设备
技术领域
，具体涉及一种可降低CO生成的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构及方法。背景技术
在石油、化工、生物、制药等生产工艺过程中，经常会产生大量含有有机物的废液及废气。废液主要成分为水、残碱和有机物，有机物主要有环己酮、己内酰胺或植物化工醇等，浓度在40％以下。废气主要含有VOC、可燃气体、大量的空气或氮气等。
一般采用将废液及废气送入焚烧炉焚烧，再通过尾部烟气污染物综合治理的方式进行处理。焚烧过程发生在由膜式水冷壁组成的废液废气焚烧炉炉膛中。由于这些废液、废气热值一般都较低(废液固形物热值约9～12MJ/kg)，因此在经过焚烧炉焚烧处理时，往往需要配备高热值辅助燃料(比如油或天然气等)燃烧器来助燃。
现有的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构，是将高热值辅助燃料燃烧装置集中布置在炉膛底部，废液或废气则由距离炉底一定高度位置喷入炉膛的高温烟气中，在炉膛的不同高度补充助燃空气进去，以完成焚烧。
废液含有较多水分，废液通过喷枪雾化后进入炉膛，在经过高温烟气干燥、挥发分析出、热解等一系列过程后，有机可燃质与补充进来的助燃空气混合燃烧。但由于高温烟气经膜式水冷壁炉膛吸热后，烟温大幅下降，废液热值低、水分高，废气热值低、流量大，废液、废气进入炉膛后难以与烟气混合均匀，在燃烧过程中极易产生大量CO。CO产生后，无法像NOx、SO2等有害气体通过尾部环保装置进行吸收、转化处理，因此，通过调整废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构是降低废液废气焚烧炉CO是最有效可行的方法。
现有废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构，主要存在几个问题：
(1)、废液喷枪的布置数量较少，单支出力过大(2.5～3t/h)，采用简单压力机械雾化形式，易形成较大的液滴，不利于液滴的快速干燥与有机物析出。
(2)、辅助燃烧器全部布置在炉底标高之上约(0.5～1)米，随后经膜式水冷壁炉膛吸热后，烟温大幅下降，在废液热值偏低时(主要表现在固形物浓度降低)，分解出的有机可燃质与送入的助燃空气混合后不能完全燃烧；
(3)、助燃空气沿炉膛高度方向布置两层，分别设一次风喷口和二次风喷口，一次风喷口位于炉底标高之上约(0.5～1)米，二次风喷口位于废液喷枪标高之上约(0.5～1)米，分别按前后墙对冲方式喷射入炉膛，穿透性不足，不能与烟气混合均匀；
(4)、大量低热值废气喷口布置在二次风喷口标高之上约(2～3)米，此炉膛区域烟温偏低，废气中可燃成分无法燃尽；
以上几个问题，导致现有废液废气焚烧炉烟气CO排放偏高。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种可降低CO生成的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构及方法。
本发明采用的技术方案是：一种可降低CO生成的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构，包括从下至上依次布置在锅炉前墙、后墙的一次风喷口、二次风喷口、三次风喷口，下层辅助燃烧器和低热值废液喷枪布置在一次风喷口、二次风喷口之间，上层辅助燃烧器布置在二次风喷口、三次风喷口之间。
进一步优选的结构，所述锅炉室体内从下至上依次包括高温垫层区、高温燃烧区、混合干燥区、再燃区、补充燃尽区。
进一步优选的结构，所述一次风喷口布置在锅炉炉膛下部，距离炉底300～1000mm，风量约占总风量的10％～20％，通过风门调节入炉风量，选取风速为10～25m/s，用于炉底可能产生的垫层助燃。
下层辅助燃烧器，燃烧高热值的辅助燃料或高热值废液/废气，用以产生高温烟气。
进一步优选的结构，所述低热值废液喷枪布置在下层辅助燃烧器上方1.2m～2.5m的处，根据喷枪出力1.2t/h～2.5t/h，选取对应的数量，喷入炉内利用高温烟气干燥，分解出有机物。
进一步优选的结构，所述二次风喷口布置在低热值废液喷枪上方距离300～1200mm，通过风门调节入炉风量，风量约占总风量的30％～60％，选取风速为20～50m/s，用以补充空气提供给干燥有机物燃烧。
进一步优选的结构，所述上层辅助燃烧器布置在二次风喷口上方距离500～2000mm，燃烧高热值的辅助燃料或高热值废液/废气，也可掺烧低热值的废气等，根据炉内燃烧情况调整，补充热量，保证此处未燃尽的有机物、CO等可燃物达到燃烧温度。
进一步优选的结构，所述三次风喷口布置在辅助燃烧器上方距离800～2500mm，通过风门调节入炉风量，风量约占总风量的10％～25％，选取风速为25～60m/s，进一步补充助燃空气，使得CO等可燃物燃尽。
一种可降低CO生成的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构的方法，包括以下步骤：下层辅助燃烧器在中下部燃烧产生高温燃烧区，该层燃烧器可以采用天然气或者高热值的废油、废气作为燃料，生产高温烟气，低热值废液喷枪所喷射液体进入混合干燥区后，一部分由于重力以及高温裂解，大颗粒熔渣及有机盐等落入高温垫层区，并在此区域形成高温熔池，未燃尽的有机盐类在最下层一次风喷口提供合适的空气环境下，继续燃尽；另一部分废液液滴经过干燥后，形成挥发有机物、水蒸气与烟气的混合物，一起进入再燃区进行混合燃烧，并由二次风喷口提供空气，较难燃尽的CO及有机物等进入补充燃尽区，在上层辅助燃烧器产生的高温环境与三次风喷口喷射的空气混合并燃尽。最终降低CO的排放。上层燃烧器可以采用天然气或者高热值的废油、废气作为燃料。
本发明的有益效果是：(1)、本发明能够根据废液特性，有效降低CO排放；(2)、布置结构简单，便于调整，能够适应废液热值的大幅波动。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1-一次风喷口、2-下层辅助燃烧器、3-低热值废液喷枪、4-二次风喷口、5-上层辅助燃烧器、6-三次风喷口、7-锅炉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，本发明包括从下至上依次布置在锅炉7前墙、后墙的一次风喷口1、二次风喷口4、三次风喷口6，下层辅助燃烧器2和低热值废液喷枪3布置在一次风喷口1、二次风喷口4之间，上层辅助燃烧器5布置在二次风喷口4、三次风喷口6之间。
所述锅炉7室体内从下至上依次包括高温垫层区A、高温燃烧区B、混合干燥区C、再燃区D、补充燃尽区E。
所述一次风喷口1布置在锅炉7炉膛下部，距离炉底300～1000mm，风量约占总风量的10％～20％，通过风门调节入炉风量，选取风速为10～25m/s。
所述低热值废液喷枪3布置在下层辅助燃烧器2上方1.2m～2.5m的处。
所述二次风喷口4布置在低热值废液喷枪3上方距离300～1200mm，通过风门调节入炉风量，风量约占总风量的30％～60％，选取风速为20～50m/s。
所述上层辅助燃烧器5布置在二次风喷口4上方距离500～2000mm。
所述三次风喷口6布置在辅助燃烧器5上方距离800～2500mm，通过风门调节入炉风量，风量约占总风量的10％～25％，选取风速为25～60m/s。
一种可降低CO生成的废液废气焚烧炉燃烧系统布置结构的方法，包括以下步骤：下层辅助燃烧器2在中下部燃烧产生高温燃烧区B，低热值废液喷枪3所喷射液体进入混合干燥区C后，一部分由于重力以及高温裂解，大颗粒熔渣及有机盐等落入高温垫层区A，并在此区域形成高温熔池，未燃尽的有机盐类在最下层一次风喷口1提供合适的空气环境下，继续燃尽；另一部分废液液滴经过干燥后，形成挥发有机物、水蒸气与烟气的混合物，一起进入再燃区D进行混合燃烧，并由二次风喷口4提供空气，较难燃尽的CO及有机物等进入补充燃尽区E，在上层辅助燃烧器5产生的高温环境与三次风喷口6喷射的空气混合并燃尽。
本发明具有以下特点：(1)、针对废液的具体成分及热值，尽量选择多支出力较小(1～1.5t/h)的废液喷枪，采用介质雾化方式，废液雾化后颗粒更细，利于液滴的快速干燥与有机物析出，以完成充分燃烧；
(2)、在二次风喷口标高之上，增加布置一层上层辅助燃烧器作为调节手段。运行时在废液或废气热值偏低时，可以通过投入此层辅助燃烧器补充一部分热量，使得废液中已析出的有机质能够维持在高温区持续燃烧；
(3)、在上层辅助燃烧器标高之上，增加布置一层三次风喷口作为燃尽风，以较高的速度喷入，补充氧气给未燃尽的有机物和已经生成的CO，使其充分燃尽；
(4)、低热值废气通过上层辅助燃烧器进入炉膛，在此高温区利于废气中可燃成分全部燃尽。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
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