焚烧炉

1.1  处理对象及其物理形态

废液： COD约26000～2800mg/L、略显酸性。

1.2  处理规模及要求

⑴、    设计处理量：300kg/h

⑵、    物料热值 ：≤100Kcal/Kg

⑶、    进料方式 ：空气雾化。

⑷、    辅助燃料 ：柴油

1.3  设计引用参考标准

●  GB18484-2001   《危险废物焚烧污染控制标准》

●  GB3095-1996    《环境空气质量标准》

●  GB/T16157-1995 《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》

●  GB15562.2-1995 《环境保护图形标志，固体废物贮存（处置）场》

●  GB8978-1996    《污水综合排放标准》

●  GB12349-90     《工业企业厂界噪声标准》

●  HJ/T20-1998    《工业固体废物采样制样技术规范》

●  GHZB1-1999     《地表水环境质量标准》

1.4尾气可确保达到GB18484-2001《危险废物焚烧污染控制标准》的要求：

　⑴、粉尘浓度  ： ≤80mg/m3

　⑵、烟气黑度  ： ≤林格曼1级

　⑶、CO  浓度  ： ≤80 mg/m3

　⑷、HCl浓度  ： ≤70mg/m3

　⑸、NOX浓度   ： ≤500 mg/m3

　⑹、SOX浓度   ： ≤300 mg/m3

　⑺、HF浓度   ： ≤7.0mg/m3

　⑻、汞及其化合物：≤0.1mg/m3

　⑼、镉及其化合物：≤0.1mg/m3

　⑽、砷、镍及其化合物：≤1.0mg/m3

　⑾、铅及其化合物：≤1.0mg/m3

　⑿、铬、锡、锑、铜、锰及其化合物：≤4.0mg/m3

2  焚烧炉装置概要

2.1前处理系统：

过滤器及管阀控制系统

2.2助燃系统：

柴油及管路输送控制系统、燃烧器及自动点火系统

2.3 燃烧系统：

废液焚烧炉、供风系统、鼓风机、废液输送及雾化系统、炉体操作平台及扶梯等

2.4热能回收系统：

空气预热器及热空气管路系统

2.5烟气净化处理系统：

急冷塔、填料吸收塔、除雾器、喷淋泵及管路阀门控制系统

2.6尾气排放系统：

引风机、烟囱及测试平台、扶梯等附件

2.7废液输送雾化系统：

废液槽、废液输送泵、废液雾化泵及管路控制系统、废液雾化喷枪、空压机及管路控制系统

2.8自动控制系统：

电控柜、负压显示、变频控制、液位控制系统、温度控制系统、电线电缆等。

 3.2  处理工艺流程介绍

处理过程如下：

操作人员首先启动引风机扫除炉内残存的瓦斯气体，启动柴油燃烧器点火升温，待炉内温度至一定温度后启动废液泵，废液由输送泵经压缩空气雾化后从雾化器喷头喷入废液燃烧室，成细雾状态，水份迅速蒸发。在鼓入的热空气与柴油喷枪的助燃下，有机物可充分热解燃烧，去除率可达99.9%。在炉本体燃烧温度控制在1000℃以上。

从焚烧炉出来的高温烟气进入空气预热器，在空气预热器中，鼓风机将冷空气送入热交换器夹层，通过吸收烟气的热量变成200℃左右的热风通入焚烧炉内，可以提高炉内温度，减少燃料消耗。

经过空气预热器出来的烟气进入急冷塔，高温烟气在水气充分接触中迅速降温至200℃以下，在急冷塔内初步吸收烟气中的酸性气体，并具备除尘的功能。

经初级处理的烟气进入填料吸收塔，在吸收塔内被喷淋而下的碱液在填料层充分接触，中和吸收里面可能存在的酸性气体和氮氧化合物，并利用填料的多孔性来增加接触面积及停留时间，使烟气得到进一步净化。

经填料吸收塔处理后的烟气进入除雾装置，在离心力的作用下除去烟气中的水雾滴后，由引风机排入烟囱，达标排放。

 处理系统设备介绍

整套处理系统由下列几个部分组成：助燃系统、焚烧系统、热能回收、烟气净化处理、尾气排放、废液雾化、自动化控制系统等。

4.1  助燃系统

助燃系统主要设备有日用油槽、油泵和燃烧器。

助燃系统的作用是开炉点火和辅助炉膛升温（当垃圾热值较低时，不能维持自身的燃烧时）。油槽用作燃烧油的日用储备，在其间加过滤器，除去油中杂质；经燃烧器油泵加压后喷入一燃室和二燃室，同燃烧器风扇鼓入的一次风混合，完成点燃，燃烧、燃烬的全过程。燃烧器一般采用轻柴油燃烧器。具有全自动管理燃烧程序、火焰检测、自动判断与提示故障等功能。燃烧器能在程控器的控制下，进行自动点火。燃烧器自带油泵内设滤油网，用以保护齿轮；内置调压阀，保证出口油压稳定。高压燃油经喷咀小孔雾化与空气混合充分后均匀燃烧、无烟，燃烧器具有自动点火、灭火保护、故障报警等功能、火焰强度大、燃烧稳定、安全性好及功率调整大等特点。可根据燃烧功率要求选择大小火功能（供风扇自动调节），同时也可通过调整供油压力来调节燃油量的大小。

4.2  焚烧系统

焚烧系统包括废液焚烧炉、热空气供应和调节系统、废液雾化系统、风机

4.2.1 设备简介

废液焚烧炉采用固定炉床焚烧炉，内衬耐火及保温材料，炉膛及炉体的结构形式和尺寸决定了焚烧炉的处理量和废物中有害物质的分解去除率。炉体设点火助燃废柴油喷枪，用柴油喷枪将炉内加热到一定温度后，废液经雾化器喷入炉内，水份迅速蒸发，剩余的有机物在高温作用下，充分燃烧。另外还设有*的热风供给装置，用来补充废物燃烧所需的氧气，并可通过调整焚烧炉内的空气量来控制炉内温度。其特点如下：

a、炉本体采用卧式结构，外壳采用钢材构架，内部选用高效保温材料与优质耐火砖，能有效地防止热辐射，使炉内维持高温，提高热效率，使燃烧更彻底，减少燃料的消耗，降低运行成本。

b、废液经雾化系统雾化后从雾化器喷头喷出成细雾状态，粒径为20～30um，使其在废液炉中与空气接触充分，且运用聚焦原理，炉中心温度较高，有利于水份迅速蒸发和有机物充分热解。

c、设计炉内正常燃烧时呈微负压，消除了回火现象，提高了操作安全性。

d、焚烧炉补风为经空气预热器预热的热空气，提高了炉内温度，减少燃料的消耗，降低运行成本。

e、废液焚烧炉温度控制在850~1100℃，确保废液燃烧充分。

4.2.1.1 废液雾化系统

雾化系统为焚烧炉技术关键，压缩空气被调整为恒定压力时进入雾化器与废液混合均匀成泡沫状，从雾化器喷头喷出时由于压力释放而被分散成小雾珠，粒径为20～30微米，并设计有回路系统，可确保雾粒粒径在恒定状态，其气化速度快且燃烧效果好。

4.2.1.2风机

本设计选用高压离心风机，经特别设计、定点生产，保证了炉内燃烧时烟气的湍流达到Z佳效果，并增设消音装置以保证风机运行时产生的噪音符合环保标准。

4.2.2  影响焚烧炉性能的因素

作为一个焚烧系统，主要的指标是焚烧有害物的销毁率，影响销毁率的主要有以下几个因素：焚烧温度、停留时间、扰动和空气过量系数。

4.2.2.1 焚烧温度

焚烧温度是指废物中的有害组分在高温下氧化，分解直至破坏达到的温度。一般来说提高焚烧温度有利于废物有害物质的破坏并可抑制黑烟的产生，但温度过高不仅加大燃料耗量，还增加了烟气中氮氧化物的含量。因此，在保证销毁率的前提下采用适当的温度较为合理。

垃圾中的有害微生物在70～100℃左右大部分不能生存，处理一般短链有机物的焚烧温度在700～850℃，所以在本方案中焚烧炉出口炉温在1000℃以上，以确保焚烧炉达标排放。

4.2.2.2 停留时间

停留时间是指废物中有害组分在焚烧条件下发生氧化、分解，后完成无害化物质所需的时间，停留时间的长短直接影响焚烧的销毁率，也决定炉膛的具体尺寸。影响滞留时间的因素很多，如焚烧温度、空气过剩系数和空气在炉内同废弃物的混合程序等。为保证废物及产物全部分解，废物在焚烧炉内燃烧温度设为1000℃以上,停留时间为2秒以上。

4.2.2.3 扰动

为使废物及燃烧产物全部分解，必须加强空气与废物、空气与烟气的充分接触混合，高效的雾化器扩大了接触面积，使有害物在高温下短时间内氧化分解。焚烧炉有*的供风系统，确保足够的风压以加强空气与废物和烟气的混合程度良好。

4.2.2.4 过剩空气系数

废物燃烧所需空气量是由理论空气量和过剩空气量两部分组成。两者的总和决定了焚烧过程中的氧气浓度，而过剩空气量决定了后烟气中的含氧量。炉膛中的氧气浓度、废物及烟气同氧的混合程度影响着废物的燃烧速度和烧净率。空气量过大可提高燃烧速度和烧净率，但会降低炉内温度，增大辅助燃料量、鼓风量、引风量以及尾气处理规模，是不经济的。反之，过量空气量太小，则燃烧不完全，甚至产生黑烟，有害物质分解不彻底。一般空气过剩量取理论空气量的10～30%。

4.3 热能回收系统

空气预热器

冷空气被鼓风机送入预热器中,通过预热器夹层螺旋导风板吸收烟气的热量变成热风，由风管送至炉本体中。既可以降低烟气温度，又可以提高炉内温度，减少燃料消耗,降低运行成本。

4.4烟气净化处理系统

4.4.1、 急冷塔

a、经初步降温的烟气进入急冷塔，通过喷淋碱液使烟气温度降温至200℃左右，防止二恶英的产生。同时吸收部分酸性气体及有害物质。

b、本急冷塔材质为不锈钢SUS321（1Cr18Ni9Ti）材质，耐腐蚀性能较好；喷淋布水装置及喷咀采用zhuan利技术，喷雾效果好，吸收效率高。

c、急冷塔产生的污水进入沉淀池和调节池后，经沉淀及调节后循环重复使用一定时间，然后送到污水处理站处理。

4.4.2填料吸收塔

a、经急冷塔降温除尘后的烟气进入填料吸收塔，通过瓷环填料使水、气湍流来进一步降温，用碱液喷淋来吸收酸性气体及有害物质。

b、  本吸收塔为SUS321（1Cr18Ni9Ti）不锈钢，防腐性能好；喷淋布水装置及喷咀采用进口技术，喷雾效果好，吸收效率高。

c、吸收塔设计足够的停留时间和低流速可满足恶劣情况下的尾气吸收达标排放。

d、  吸收塔产生的废液进入循环池和调节池后，经沉淀及调节循环使用一定时间，然后送到污水处理站处理。

4.4.3、除雾器

除雾器是采用旋风除尘器的技术，利用离心力作用使水、气分离。当带水雾的烟气进入除雾器后，由于离心力的作用，水沿圆筒旋转下降，净化后的气体通过排气管排出，分离下来的水则通过排水口排出。

4.5 尾气排放系统

4.5.1  引风机

本设计选用中高压离心风机，经特别设计、定点生产，保证了烟气在净化系统中负压运行。引风机采用变频装置，可起到调节负压大小及节能作用。风机增设消音器以保证风机运行时产生的噪音符合环保标准。

4.5.2烟囱

a、烟囱采用Q235钢制作，排烟口离地面总高度为25米，可实现尾气的有组织排放。

b、考虑到烟囱的高度，设置冷风索，防止在恶劣天气下的晃动，确保安全。

c、考虑到烟囱底座预埋钢板的施工难度及烟囱底座的牢固性，烟囱底部及预埋钢板上开孔并在烟囱底部设置人孔，安装时内外焊接。