本申请涉及高浓度含盐有机废液焚烧装置及焚烧熔融渣分离回收工艺，所述装置包括一体化的焚烧炉和余热回收锅炉，焚烧炉包括膜式水冷壁围成的分为上、中、下三段的水冷焚烧炉膛，膜式水冷壁内侧敷设特定厚度的耐火可塑料炉衬，水冷焚烧炉膛上部设焚烧装置，采用分级与组合燃烧结合的方式，二、三次风大旋流强度分离造渣。余热回收锅炉的辐射冷却炉膛与水冷焚烧炉膛并排设置且下部连通，辐射冷却炉膛内设有水冷凝渣屏装置、急冷凝渣段、折烟墙。本申请的焚烧炉装置及焚烧熔融渣分离回收工艺具有废液适配性能好，以渣抗渣，防止熔盐腐蚀，合理组织渣灰分流，快速集中凝渣固渣，方便除渣排渣，避免对流受热面结渣和堵灰，热回收效率高，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。
【技术实现步骤摘要】
高浓度含盐有机废液焚烧装置及焚烧熔融渣分离回收工艺
[0001]本申请涉及废液焚烧
，特别涉及一种高浓度含盐有机废液焚烧装置及焚烧熔融渣分离回收工艺。
技术介绍
[0002]随着石油、化工、造纸、纺织、印染、制药等行业的快速发展，行业产能和装置规模越来越大，在此类化学工业生产过程中，会产生巨量的废液，废液中含有大量的有机物和各种盐类，废液不经处理而排放，将造成严重的水体污染和生态环境破坏，严重危及人类健康乃至生存。
[0003]近年来，国家相继推出了严格的环保政策法规和排放标准，未经处理的高浓度含盐有机废水严禁排放。传统的工业废液处理方法主要有生物降解法、地下深层高压注存法和焚烧处理方法，生物降解无法有效处理高浓度含盐有机废液，地下深层高压注存已被国家环保法强令禁止。
[0004]焚烧处理能将废液中的有机物分解成小分子气体稳定的无机盐，同时释放出大量的燃烧热，热量可通过转化加以回收利用，烟气方便净化处理达标排放，盐类成为灰渣捕集下来也可分类处置回收利用。因此，焚烧法是一种简单、可行、高效的处理方法，它可以实现高浓度含盐有机废液的无害化、减量化、资源化处理，达到综合处置与环境保护双重目标，对促进大化工行业可持续发展具有重要的战略和现实意义。
[0005]不同的化工生产工艺产生的废液不同，它们的废液量、成份特性、含水量、含盐种类、热值状态等千差万别，因此，很难有一种固定的焚烧炉型能满足不同工艺废液的高效焚烧要求，甚至要求一废液一炉型，它们之间没有简单的类比放大参考价值，也就是说，废液焚烧炉存在很高的成份特性、烟气特性适配性要求。
[0006]然而，现有的废液焚烧炉多在传统垃圾焚烧炉、固废焚烧炉或燃煤、燃油锅炉基础上简单演变而来，容量规模小，技术性能落后。有些焚烧炉系统过于简单，一烧了之，高温烟气直接喷淋降温，无余热回收环节，既浪费能源资源，又造成喷淋水的二次污染；有些焚烧炉虽然针对废液的单一或某些特性采取了一定的技术措施，但没有就特定的废液特性做全面系统性分析，也没有从焚烧炉结构和系统上做好针对性设计，故在实际运行过程中存在诸多问题，要么炉温过高，烧坏燃烧器、门孔和测量仪表；要么炉温过低、停留时间不足，有毒有害物质焚烧处理不彻底，不能满足危废焚烧环保标准要求；很多焚烧炉炉衬频繁出现侵蚀、开裂和脱落、受热面高、低温腐蚀、结渣、堵灰、磨损等问题，导致其不能安全、稳定长周期运行，无法满足工艺生产对废液连续处理的要求。
[0007]其中，高浓度含盐有机废液焚烧装置及系统是制约大化工废液焚烧处理的难题，主要原因在于，高浓度含盐有机废液成份复杂、波动范围大，毒性、危害性成份高，富含硫、氯、钠和有机盐，焚烧过程中产生大量的低熔点熔融渣和盐雾，这些盐类对炉墙材料和受热面产生强烈的侵蚀和腐蚀，造成焚烧炉炉衬侵蚀、开裂和脱落、受热面腐蚀、磨损、结渣、堵灰等问题，工况波动时还会出现渣、灰比例失衡，渣量少或无渣排出，大量飞灰涌到对流受
热面，造成受热面堵塞，导致焚烧炉系统无法正常运行。
[0008]例如，中国专利申请公开号：CN103047659A，名称：一种处理高浓度含盐有机废液的焚烧工艺及焚烧锅炉，其公开的焚烧炉包括下行绝热炉膛、多级辐射冷却室、对流换热室、吹灰装置、汽水引出管和汽包，所述的下行绝热炉膛包括废液雾化喷枪、二层辅助燃气燃烧器、二次风喷口、气流屏蔽装置、水冷壁、耐火材料、补充燃气燃烧器、液态排渣装置和根部风喷口，所述的辐射换热室Ⅰ包括水冷壁、耐火材料和导流装置，所述的对流换热室包括水冷壁和对流屏。但该专利申请公布的焚烧锅炉存在以下缺点：（1）高浓度含盐有机废液热值较高，在合理的助燃过量空气条件下，绝热燃烧温度高，选择绝热炉膛存在烧坏炉墙材料和辅助设施的风险；过高的炉内燃烧温度，需要很厚的耐火、保温和绝热层，导致焚烧炉壳体、炉墙材料耗量和整体重量大，焚烧炉承载和支撑难度加大，设备成本和经济性差；过高的炉内燃烧温度还会大幅提升NOx的排放浓度，这也与烟气污染物排放标准相违背。（2）焚烧过程中产生大量的低熔点熔融渣和盐雾容易对焚烧炉及第一辐射冷却室底部耐火材料产生强烈的侵蚀和腐蚀，缩短了设备的使用寿命。（3）导流装置和烟气折流板容易被高温烟气烧变形或烧毁，造成烟气通道堵塞，最先成为导致设备无法正常运行的故障点。（4）焚烧炉膛出口温度设计过低，一旦负荷波动，温度容易降到盐熔点温度以下，很难保证液态排渣的顺利进行。（5）多级辐射冷却室的设置，一旦进口烟气超温，因换热效果差，烟气降温能力不足，会在多处形成结渣和堵塞，造成除渣作业面大，清渣困难。
[0009]再例如，中国专利申请公开号：CN105240861A，名称：一种高浓度含盐有机废液焚烧锅炉，其公开的焚烧锅炉包括辅助燃烧器、废液喷枪、绝热炉膛燃烧室、转向室、辐射冷却室、辐射水冷管屏，对流蒸发管屏、汽包、高温省煤器、低温省煤器、落灰斗、烟道连接膨胀节和炉墙。绝热炉膛燃烧室由炉膛敷墙膜式水冷壁围成，含盐废液焚烧，溶盐槽中进行回收。焚烧产生的高温烟气依次进入绝热燃烧转向室、急冷室、多级对流蒸发冷却室、省煤器进行热能回收。但该专利申请公布的焚烧锅炉同样存在诸多缺点，例如（1）焚烧炉膛采用低高度大断面设计，废液主燃烧器炉项布置，而辅助燃烧器侧墙多点布置，这将造成各燃烧器火焰不能自由伸展，相互冲撞干扰，导致燃烧不完全、不充分，炉内流场混乱无序，燃料系统、供风系统非常复杂，燃烧控制难度极高。（2）焚烧炉与余热锅炉配置不协调，为保证焚烧炉出口温度大于1100℃和停留时间大于2s，还需在余热炉下部打上很高的浇注料，造成辐射冷却室受热面积浪费。（3）焚烧炉内炉衬的敷厚度没有量化和可靠的结构保障，使用效果和寿命无法保证。（4）渣、灰份额的分配仅通过低烟速重力沉降的办法，变工况运行时波动很大。（5）所述绝热燃烧转向室出口遮烟墙，虽有降低向外辐射热量的作用，但也因此提高了烟气流速，增加了灰渣的机械携带，加大了屏区的结渣负担。（6）焚烧室绝热燃烧产生的高温烟气转向进入急冷室，仅通过四周和顶部的膜式水冷壁炉墙和急冷膜式壁管屏的辐射加对流换热，很难控制使烟气急剧降温到500℃左右。（7）尾部烟道多级蛇形管省煤器的布置，也存在很大的积灰搭桥和堵灰风险。
[0010]总之，现有技术离高浓度含盐有机废液的高效焚烧处理还有较大差距，存在很多需要突破和创新的地方。
技术实现思路
[0011]针对现有技术存在的缺陷，特别是针对高浓度含盐有机废液焚烧灰渣量大、熔融
盐熔点低、腐蚀性强、炉墙耐火材料和受热面金属材料腐蚀频发、对流受热面大面积结渣和堵灰、除渣排灰困难、余热回收效率低等现状，提供一种高浓度含盐有机废液焚烧装置及焚烧熔融渣分离回收工艺，具有废液适配性能好、能以渣抗渣抵抗熔盐腐蚀、合理组织渣灰分流、快速集中凝渣固渣、方便除渣排渣、避免对流受热面结渣和堵灰、热回收效率高、使用寿命长等特点，能更好服务于化学工业节能减排技术升级。
[0012]一方面，本申请提出了高浓度含盐有机废液焚烧装置，包括一体化的焚烧炉和余热回收锅炉，所述焚烧炉包括由膜式水冷壁围成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于：所述装置包括一体化的焚烧炉和余热回收锅炉，焚烧炉包括由膜式水冷壁围成的立方体型的水冷焚烧炉膛（1），水冷焚烧炉膛（1）在高度方向分为上、中、下三个区段空间，水冷焚烧炉膛（1）上部区段空间内设有焚烧装置，水冷焚烧炉膛（1）下区段空间为熔盐池（7）；所述余热回收锅炉包括辐射冷却炉膛（9），所述焚烧装置包括设于水冷焚烧炉膛（1）顶部的炉顶主燃烧器（2），在距炉顶下方3m～4m设二次风装置（3），二次风装置（3）下方2m～3m设置三次风装置（4）；二次风装置（3）包括二次风嘴（31）和带废液枪的二次风喷嘴（32），二次风嘴（31）和二次风喷嘴（32）均布于水冷焚烧炉膛（1）的同一水平面上，并形成直径为100mm～300mm的中心切圆；三次风装置（4）包括三次风嘴，布设方式与二次风装置（3）类似；所述辐射冷却炉膛（9）在高度方向分为上、中、下三个区段空间，辐射冷却炉膛（9）与水冷焚烧炉膛（1）共用一侧壁且下区段连通，辐射冷却炉膛（9）由膜式水冷壁围成，辐射冷却炉膛（9）中、上区段内依次设有长水冷凝渣屏（10）、短水冷凝渣屏（11），短水冷凝渣屏（11）上方为急冷凝渣段（12），急冷凝渣段（12）上方的辐射冷却炉膛（9）的后墙向内弯折形成折烟墙（14），在急冷凝渣段（12）外墙设有喷送急冷介质的急冷风箱（13）；所述水冷焚烧炉膛（1）位于二次风装置（3）以下的向火面敷设有耐火可塑料炉衬（5），辐射冷却炉膛（9）的下区段敷设耐火可塑料炉衬（5），水冷焚烧炉膛（1）中上区段的耐火可塑料炉衬（5）厚度为50mm～100mm，水冷焚烧炉膛（1）和辐射冷却炉膛（9）的下区段的耐火可塑料炉衬（5）厚度为130mm～200mm。2.根据权利要求1所述的高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于：所述二次风嘴（31）和带废液枪的二次风喷嘴（32）数量各为两个，所述三次风装置（4）包括四个三次风嘴，二次风嘴（31）、二次风喷嘴（32）和三次风嘴分别与水冷壁墙面形成50
°
～70
°
的夹角。3.根据权利要求1或2所述的高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于：所述水冷焚烧炉膛（1）的下区段侧壁且正对水冷焚烧炉膛（1）和辐射冷却炉膛（9）连通处的位置设有清焦燃烧器（6）；所述熔盐池（7）与排渣槽（8）连接。4.根据权利要求1所述的高浓度含盐有机废液焚烧装置，其特征在于：所述耐火可塑料炉衬（5）的耐火可塑料选...
【专利技术属性】
技术研发人员：常涛，张相，何春晓，
申请(专利权)人：浙江百能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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