一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种采用空气‑氧分级的有机废液燃烧系统及方法，涉及有机废液的焚烧处理技术领域，解决了现有技术中使用焚烧炉焚烧有机废液时容易生成氮氧化物或者硫氧化物的技术问题。包括炉膛与有机废液管路，炉膛连接一级注风管路、二级注风管路、三级注风管路与有机废液管路，一级注风管路对应主燃区；二级注风管路对应还原区，三级注风管路对应再燃区。本发明专利技术将注入炉膛的助燃气体划分为三级，每级空气与氧气混合为富氧气氛，但各级助燃气体总量又相对较小。有机废液中的含碳化合物在主燃区充分燃烧，不容易生成氮氧化物与硫氧化物；生成的一氧化碳等还原性气体在还原区充分燃烧生成二氧化碳；未尽的有机废液与一氧化碳在再燃区充分燃烧。

An organic waste liquid combustion system and method adopting air oxygen classification

【技术实现步骤摘要】
一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统及方法
本专利技术涉及有机废液的焚烧处理
，具体来说，是指一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统及方法。
技术介绍
我国每年在医药、纺织、石油、造纸等行业排放数以万吨的高浓度、难降解的工业废液。这些工业废液的成分多为高浓度的有机物。近年来，随着社会对节能环保的呼吁愈来愈强烈，如何高效、清洁的处理工业废液，已经成为一个研究热点。现有技术中，对有机废液的处理方式主要是采用焚烧法，通过焚烧炉进行焚烧处理。但是，有机废液中含有大量的氮化物、硫化物、重金属等有害物质，在焚烧处理过程中，由于炉膛内的助燃空气或者氧气相对富裕，容易使氮化物或者硫化物燃烧生成氮氧化物或者硫氧化物等有害气体，从而造成空气的污染。但是，如果减少助燃空气或者氧气的流量，又会导致有机废液不能充分的燃烧，从而生成一氧化碳或者二噁英等有害气体。因此，如何设计一种用于有机废液焚烧的燃烧系统，使有机废液既能够充分的燃烧，又能够避免生成氮氧化物或者硫氧化物，是本
的技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，第一方面，提供一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，以解决现有技术中使用焚烧炉焚烧有机废液时容易生成氮氧化物或者硫氧化物的技术问题。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是：一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，包括：炉膛，沿所述炉膛的高度方向依次连接有分级注入助燃气体的一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路，所述一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路均连接有空气源和氧气源；以及，有机废液管路，与所述炉膛相连接，所述有机废液管路所喷出的有机废液与所述一级注风管路注入的助燃气体在所述炉膛内混合燃烧，以形成所述炉膛内的主燃区；所述二级注风管路注入的助燃气体位于所述炉膛内主燃区以外的还原区位置，所述三级注风管路注入的助燃气体位于所述炉膛内还原区以外的再燃区位置。在上述技术方案的基础上，该采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统还可以做如下的改进。可选的，所述一级注风管路上设置有用于控制空气流量的第一空气阀，所述二级注风管路上设置有用于控制空气流量的第二空气阀，所述三级注风管路上设置有用于控制空气流量的第三空气阀。可选的，所述一级注风管路上设置有用于控制氧气流量的第一氧气阀，所述二级注风管路上设置有用于控制氧气流量的第二氧气阀，所述三级注风管路上设置有用于控制氧气流量的第三氧气阀。可选的，所述炉膛的侧壁上分别设置有位于所述主燃区位置的第一注风点、位于所述还原区位置的第二注风点以及位于所述再燃区位置的第三注风点，所述一级注风管路与所述第一注风点相连接，所述二级注风管路与所述第二注风点相连接，所述三级注风管路与所述第三注风点相连接。可选的，沿所述炉膛的周向对称设置有若干所述第一注风点、第二注风点以及第三注风点，所述一级注风管路与若干所述第一注风点相连接，所述二级注风管路与若干所述第二注风点相连接，所述三级注风管路与若干所述第三注风点相连接。可选的，所述有机废液管路的一端连接有废液源，所述有机废液管路的另一端连接有雾化喷头，所述雾化喷头将有机废液雾化后喷入所述炉膛内的主燃区。可选的，所述炉膛的出口连接有用于回收烟气余热的换热器、用于去除硫氧化物的脱硫装置、用于去除氮氧化物的脱硝装置以及用于排除烟气的烟囱。可选的，所述烟囱的输入管路上还设置有换向阀，所述换向阀通过管路与所述有机废液管路相连接。第二方面，本专利技术还提供一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧方法，使用上述的采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，所述一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路向所述炉膛内注入的助燃气体总量中氧气的浓度为24-35％，过量氧气系数为1.15-1.3；其中，所述一级注风管路向所述炉膛内注入的助燃气体当量比为1.2-1.3。在上述技术方案的基础上，该采用空气-氧分级的有机废液燃烧方法还可以做如下的改进。可选的，所述一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路向所述炉膛内注入的空气体积流量比为(55-65)：(30-35)：(5-10)，所述一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路向所述炉膛内注入氧气后的氧气体积浓度比为(30-36)：(24-30)：(21-24)，所述一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路向所述炉膛内注入的空气与氧气的质量之和的比为(50-60)：(30-40)：(5-10)。与现有技术相比，本专利技术提供的采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统具有的有益效果是：本专利技术将注入炉膛的助燃气体通过一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路划分为三级，每级空气与氧气混合成为富氧气氛，但各级助燃气体的总量又相对较小。一级注风管路对应炉膛内的主燃区，使有机废液中的含碳化合物在主燃区充分的燃烧，并且不容易燃烧生成氮氧化物与硫氧化物；二级注风管路对应炉膛内的还原区，使主燃区生成的一氧化碳等还原性气体充分燃烧生成二氧化碳；三级注风管路对应炉膛内的再燃区，使未尽的有机废液与一氧化碳充分燃烧。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统的结构示意图。图中：1—空气源；11—第一空气阀；12—第二空气阀；13—第三空气阀；2—氧气源；21—第一氧气阀；22—第二氧气阀；23—第三氧气阀；3—炉膛；31—第一注风点；32—第二注风点；33—第三注风点；4—废液源；5—雾化喷头；6—换热器；7—脱硫装置；8—脱硝装置；9—换向阀；10—烟囱。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。实施例1：本专利技术提供一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，如图1所示，包括空气源1、氧气源2、炉膛3以及废液源4。空气源1可以选用鼓风机或者空气压缩机等设备。氧气源2可以选用氧气罐或者制氧机等设备。废液源4可以选用有机废液罐或者直接连接有机废液工艺的输出口。如图1所示，沿炉膛3的高度方向，从底部到顶部依次在炉膛3的侧壁上设置有第一注风点31、第二注风点32以及第三注风点33。空气源1与第一注风点31之间连接有一级注风管路，空气源1与第二注风点32之间连接有二级注风管路，空气源1与第三注风点33之间连接有三级注风管路。一级注风管路上设置有用于控制空气流量的第一空气阀1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，其特征在于，包括：/n炉膛(3)，沿所述炉膛(3)的高度方向依次连接有分级注入助燃气体的一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路，所述一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路均连接有空气源(1)和氧气源(2)；以及，/n有机废液管路，与所述炉膛(3)相连接，所述有机废液管路所喷出的有机废液与所述一级注风管路注入的助燃气体在所述炉膛(3)内混合燃烧，以形成所述炉膛(3)内的主燃区；/n所述二级注风管路注入的助燃气体位于所述炉膛(3)内主燃区以外的还原区位置，所述三级注风管路注入的助燃气体位于所述炉膛(3)内还原区以外的再燃区位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，其特征在于，包括：
炉膛(3)，沿所述炉膛(3)的高度方向依次连接有分级注入助燃气体的一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路，所述一级注风管路、二级注风管路以及三级注风管路均连接有空气源(1)和氧气源(2)；以及，
有机废液管路，与所述炉膛(3)相连接，所述有机废液管路所喷出的有机废液与所述一级注风管路注入的助燃气体在所述炉膛(3)内混合燃烧，以形成所述炉膛(3)内的主燃区；
所述二级注风管路注入的助燃气体位于所述炉膛(3)内主燃区以外的还原区位置，所述三级注风管路注入的助燃气体位于所述炉膛(3)内还原区以外的再燃区位置。


2.根据权利要求1所述的采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，其特征在于，所述一级注风管路上设置有用于控制空气流量的第一空气阀(11)，所述二级注风管路上设置有用于控制空气流量的第二空气阀(12)，所述三级注风管路上设置有用于控制空气流量的第三空气阀(13)。


3.根据权利要求2所述的采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，其特征在于，所述一级注风管路上设置有用于控制氧气流量的第一氧气阀(21)，所述二级注风管路上设置有用于控制氧气流量的第二氧气阀(22)，所述三级注风管路上设置有用于控制氧气流量的第三氧气阀(23)。


4.根据权利要求3所述的采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，其特征在于，所述炉膛(3)的侧壁上分别设置有位于所述主燃区位置的第一注风点(31)、位于所述还原区位置的第二注风点(32)以及位于所述再燃区位置的第三注风点(33)，所述一级注风管路与所述第一注风点(31)相连接，所述二级注风管路与所述第二注风点(32)相连接，所述三级注风管路与所述第三注风点(33)相连接。


5.根据权利要求4所述的采用空气-氧分级的有机废液燃烧系统，其特征在于，沿所述炉膛(3)的周向对称设置有若干所述第一注风点(31)、第二注风点(32)以及第三注风点(33)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立麒，张泽武，李小姗，罗聪，赵征鸿，陈宇霄，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42