一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置制造方法及图纸

一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，包括焚烧炉炉膛，所述炉膛内先后设置有中心燃烧区(300)、再燃还原区(301)和完全燃烧区(302)三个区域；所述中心燃烧区(300)包括中心燃烧器和一次风入口(201)；所述再燃还原区(301)位于中心燃烧区(300)后方，其内壁设有若干杆废液喷枪；所述完全燃烧区(302)位于再燃还原区(301)后方，其内壁设有若干杆废气喷枪。本燃烧装置，焚烧炉燃烧器采用低氮燃烧设计，三级燃烧多枪式圆周布置。分级燃烧控制，燃料分级、空气分级以及低氮燃烧器设计等技术避免炉内局部高温，降低热力型和快速型NOx的生成。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置
本专利技术涉及废气、废液焚烧领域，特别是可应用于煤制乙二醇(EG)废气液焚烧处理的低氮燃烧装置。
技术介绍
煤制乙二醇的通常使用乙二酸二甲酯工艺，该工艺在生产过程会产生多股废气(如乙醇装置排放尾气、低甲尾气、PSA尾气等)和废液(如混合醇酯、粗乙二醇、污甲醇喷等)等。依照《危险废物鉴别标准》的《通则》(GB5085.7)、《易燃性》(GB5085.4)，上述废气、废液属于危废，根据《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)的规定须焚烧无害化处理。虽然当前国内焚烧炉厂家较多，有的废气、废液焚烧不充分，有的氮排放严重超标，应探寻一种污废焚烧彻底同时能实现低氮排放的焚烧装置。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，焚烧炉燃烧器采用低氮燃烧设计，三级燃烧多枪式圆周布置。分级燃烧控制，燃料分级、空气分级以及低氮燃烧器设计等技术避免炉内局部高温，降低热力型和快速型NOx的生成，配合后续烟气再循环可保证NOx含量在80mg/Nm3以内。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，包括焚烧炉炉膛，所述炉膛内先后设置有中心燃烧区、再燃还原区和完全燃烧区三个区域。所述中心燃烧区包括中心燃烧器和一次风入口，所述再燃还原区位于中心燃烧区后方，其内壁设有若干杆废液喷枪，所述完全燃烧区位于再燃还原区后方，其内壁设有若干杆废气喷枪。进一步的，所述中心燃烧区作为火焰炉膛的核心火源，是保证正常运营的稳定火源。保证焚烧系统的最低运行负荷，并与再燃还原区一起承担烘炉与升温阶段的主燃料气使用。保证焚烧系统的燃烧稳定性和可靠性。所述再燃还原区主要用来焚烧副产的废液，在燃烧时能够产生大量高温烟气，是烘炉、升温阶段以及尾气的重要热源提供部分，保证尾气的充分焚烧。所述完全燃烧区位于最后端，在炉温升至设定温度后，用来焚烧副废气。如上所述的低氮燃烧装置，所述中心燃烧器配有长明灯点火枪和一级燃烧器喷枪，燃料经长明灯助燃空气入口到达一级燃烧器喷枪内作为伴烧气使用。如上所述的低氮燃烧装置，若干杆所述废液喷枪和废气喷枪分一层或多层，沿圆周方向均匀分布在再燃还原区和完全燃烧区内壁上。保证废气、废液的喷射均匀。进一步的，所述再燃还原区和完全燃烧区内壁还设有烟气回流口甲和烟气回流口乙，所述烟气回流口甲和烟气回流口乙通过回流风机将烟气引回至焚烧炉中进行再燃处理，以进一步降低烟气中的低价氮氧化物。进一步的，所述烟气回流口甲和/或烟气回流口乙包括多个，分别与再燃还原区的废液喷枪和完全燃烧区的废气喷枪交错布置。即间隔几个喷枪，布置一个烟气回流口。优选的，相邻烟气回流口之间间隔角度相同。作为进一步的优选，所述再燃还原区的废液喷枪喷口、烟气回流口甲开口，与所述完全燃烧区的废气喷枪喷口、烟气回流口乙开口错位布置，以保证炉膛内整个流场均匀稳定。如上所述的低氮燃烧装置，所述中心燃烧器中轴线与焚烧炉中轴线重合。如上所述的低氮燃烧装置，还包括三级燃烧风系统，分别为中心燃烧风系统、二级燃烧风系统和三级燃烧风系统，所述燃烧风系统包括燃烧风机和风道，其中，中心燃烧风系统为中心燃烧区提供助燃空气，二级燃烧风系统为再燃还原区提供助燃空气，三级燃烧风系统为再燃还原区提供助燃空气。优选的供风设备设计方案为中心燃烧区单独配置风机，二、三级燃风系统配置一台风机。如此既可精准匹配各区供风量又可降低设备造价。如上所述的低氮燃烧装置，在使用时，采用“3T+1”的工艺控制方法。“3T+1”，即温度(Temperature)、时间(Time)、紊流(Turbulence)和空气过量系数。具体的：1、高温燃烧。尾气或副产物的燃烧速度和燃烬率与燃烧温度有密切关系。温度越高，燃烧反应越强烈，燃烧越充分。优选的所述再燃还原区、完全燃烧区的温度分别在1000～1100℃、850～950℃。2、停留时间。有机物的燃烬率随停留时间延长而上升。在再燃还原区废液等副产物焚烧时温度超过1100℃时，2秒的停留时间就可以得到比较理想的燃烬率，保证副产物中的有害物质充分燃烧。在完全燃烧区，尾气燃烧时温度超过900℃时，1秒的停留时间就可以得到比较理想的燃烬率，确保尾气有害物充分燃烧分解，并有效避免炉内高温燃烧，降低热力型NOx的生成量。3、强紊流掺混。在中心燃烧器上配置有高强度旋流装置，如焚烧炉内壁的旋流片、喉口等，依靠其旋流建立稳定的火焰区，为整个尾气焚烧系统提供一个稳定的火源，保证系统运行的可靠性和安全性。同时高旋流气与燃料气充分混合，快速燃烧。优选的，所述再燃还原区和完全燃烧区的喷枪沿焚烧炉圆周布置，其布置形式为成一定角度向下，同时沿焚烧炉径向旋转一定角度，使焚烧炉整体运行后，形成一个旋流场，中心区域形成烟气回流区，使混合更充分、完全。4、空气过量系数。根据计算理论空气需求量，向再燃还原区送入的实际供风量小于理论空气需求量，向完全燃烧区送入的实际供风量大于理论空气需求量，使再燃还原区的空气过量系数＜100％，完全燃烧区的空气过量系数＞100％。通过此设计，再燃还原区的反应温度高，在欠氧燃烧环境下，生成的NOx较多，NOx被H2、CO、CH4等还原成氮气；完全燃烧区302反应温度低，几乎不会新生成NOx，在富氧焚烧环境下，保证废气废液焚烧彻底完全。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、分级燃烧，分区控制。设置三个燃烧区，废液喷枪和废气喷枪分别布置在再燃还原区、完全燃烧区内，实现废气液的分级燃烧。且中心燃烧区、再燃还原区和完全燃烧区分别采用“3T+1”原则控制，既能保证废气、废液燃烧充分，分解彻底，又能实现低氮排放。2、分级分区供风。不同组分分级燃烧，可根据各组分的浓度、流量等参数，精确匹配工艺需求，降低风量，降低风机装机规模。3、保护焚烧炉内衬，延长设备使用寿命。分级分区燃烧可避免炉内局部温度过高，保护炉墙内衬，延长喷枪使用寿命。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在附图中：图1是本实施例1中低氮焚烧炉纵切面示意图；图2是再燃还原区中Ⅱ级位置内壁投影示意图；图3是完全燃烧区中Ⅲ级位置内壁投影示意图；图4是双重喷枪内壁投影示意图；图5是三重喷枪内壁投影示意图；图中各附图标记所代表的组件为：111、长明灯点火枪，112、一级燃烧器喷枪，121、混合醇酯喷枪，122、粗乙二醇喷枪，123、污甲醇喷枪，124、烟气回流口甲，131、乙醇装置排放尾气口，132、低甲尾气口，133、PSA尾气口，134、烟气回流口乙，201、一次风入口，202、长明灯助燃空气入口，203、泄爆装置，300、中心燃烧区，301、再燃还原区，302、完全燃烧区。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，包括焚烧炉炉膛，其特征在于，所述炉膛内先后设置有中心燃烧区(300)、再燃还原区(301)和完全燃烧区(302)三个区域；/n所述中心燃烧区(300)包括中心燃烧器和一次风入口(201)；/n所述再燃还原区(301)位于中心燃烧区(300)后方，其内壁设有若干杆废液喷枪；/n所述完全燃烧区(302)位于再燃还原区(301)后方，其内壁设有若干杆废气喷枪。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，包括焚烧炉炉膛，其特征在于，所述炉膛内先后设置有中心燃烧区(300)、再燃还原区(301)和完全燃烧区(302)三个区域；
所述中心燃烧区(300)包括中心燃烧器和一次风入口(201)；
所述再燃还原区(301)位于中心燃烧区(300)后方，其内壁设有若干杆废液喷枪；
所述完全燃烧区(302)位于再燃还原区(301)后方，其内壁设有若干杆废气喷枪。


2.根据权利要求1所述的一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，其特征在于，所述中心燃烧器配有长明灯点火枪(111)和一级燃烧器喷枪(112)，燃料经长明灯助燃空气入口(202)到达一级燃烧器喷枪(112)内作为伴烧气使用。


3.根据权利要求1所述的一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，其特征在于，若干杆所述废液喷枪和废气喷枪分一层或多层，沿圆周方向均匀分布在再燃还原区(301)和完全燃烧区(302)内壁上。


4.根据权利要求3所述的一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，其特征在于，所述再燃还原区(301)和完全燃烧区(302)内壁还设有烟气回流口甲(124)和烟气回流口乙(134)，所述烟气回流口甲(124)和烟气回流口乙(134)与再燃还原区(301)通过回流风机引回至焚烧炉中。


5.根据权利要求4所述的一种应用于废气液焚烧处理的低氮燃烧装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建吉，张蕴，靳庆麦，季哲，魏同勇，房会伟，杜建芳，
申请(专利权)人：山东同智创新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37