浙大天元废液废气燃烧技术
一、概述
在化工、能源、材料、钢铁等行业,在生产过程中会产生大量的废液和废气。随着环保要求不断趋严,废液和废气必须达标排放。对于含有可燃物质的废液和废气,采用焚烧法处理是一个很好的选择。一方面在高温下,大多数废液和废气会发生化学反应或热分解,生成无害、无臭的化合物;另一方面,燃烧所产生的热量可回收利用,降低废液和废气处理成本。
杭州浙大天元科技有限公司依托浙江大学、中国计量大学的技术优势,长期从事燃烧、污染物控制和余热回收领域的技术研发和工程应用。在废液、废气焚烧领域目前已承担和完成了6个工程项目。
二、废液和废气焚烧技术
对于废液、废气焚烧,需要根据废液、废气的成分和化学性质,设计不同的焚烧技术方案。浙大天元公司在废液、废气焚烧方面,具备下列优势:
1. 建立了废液、废气数据库。该数据库包括近百种废液和废气数据,包括废液和废气物性数据、化学反应热、污染物生成、腐蚀性数据等。根据所要处理的废液或废气的性质,设计最佳的焚烧方案。
2. 编制了废液、废气焚烧计算软件,可对不同成分废液和废气进行各种计算,包括空气量计算、烟气量计算、余热锅炉换热计算、污染物生成计算。
3. 研制了超声雾化喷枪和废液预热、输送系统。解决了高粘度废液雾化、焚烧问题。
4. 研制了低热值废气燃烧器。该燃烧器燃烧低热值燃料时,燃烧稳定性好,燃烧效果高,NOx排放量少。
5. 对于一些有特殊要求的设计,采用FLUEN对燃烧器和炉膛的配合进行模拟计算,使燃烧器和炉膛的配合最优。
燃烧器是废液或废气燃烧的关键设备。我公司所研发的燃烧器具有如下优点。
1. 废液燃烧器
废液燃烧器由安装在中心管内的超声波雾化喷嘴、带旋流器的内空气通道和外空气通道组成。在中心管内安装点火燃料管(气体或轻油)、高能点火器、火焰检测器、看火孔。在燃烧器出口有一扩口段(烧嘴砖或耐火材料)。
对于废液,要解决的技术问题是粘度大,容易堵塞雾化喷孔,雾化质量不高,燃烧不完全,容易冒黑烟。
为了解决高粘度废液的雾化问题,研发了超声雾化喷嘴。超声雾化喷嘴雾化原理见下图。超声雾化具有下列优点:
(1)超声雾化喷嘴性能优于其他雾化方式,雾化粒径小,雾化粒度分布均匀。
(2)超声雾化喷孔尺寸大,不容易堵塞。
(3)超声雾化燃烧温度均匀性好,NOx生成量小。
2. 废气燃烧器
(1)采用多通道双旋流结构,主燃料布置在中心位置,从中心向外分别布置高速旋转空气通道,低热值废气通道,最外侧旋转为旋转的空气通道。空气经过旋流器后产生强力旋转,加强主燃料、低热值废气和空气混合。旋转气流在燃烧出口产生强力回流区,该回流区对于稳定煤气燃烧具有很强的作用。
(2)中心管的作用有2点:其一是在管内布置点火管(高热值点火燃料)和高能点火器,自动点燃主燃料。其二是中心管有利于增大烟气回流区尺寸,增加回流量。
(3)在燃烧器出口为带扩口的烧嘴砖或耐火材料筑砌。一方面利用烧嘴砖或耐火材料的蓄热能力提高废气火焰温度,使之稳定燃烧。另一方面扩口可引导气流扩散,合理组织炉内空气动力场。
(4)采用双旋流燃烧器强化了主燃料、低热值废气和空气混合,使火焰温度分布更加均匀,可减低NOx排放量。
(5)燃烧器与具有大蓄热能力的炉膛相结合,可以在保证低热值废气燃尽率99.9%以上时,热风炉尺寸比较小。
(6)采用紫外线火检和炉膛温度监控炉膛着火情况,确保燃烧器和炉膛安全运行。
(7)对于一些有特殊要求的设计,采用FLUEN对燃烧器和炉膛的配合进行模拟计算,使燃烧器和炉膛的配合最优。
工程应用证明,多通道双调风系列燃烧器燃烧稳定,对废气的燃烧完全,可节省主燃料的消耗,经济效益高。
序号 | 名称 | 来源 | 流量 | 有机成分 |
1 | 干燥尾气 | GLY装置 | 1200kg/h | 甘油及聚合甘油、丙烯醛、环氧树脂、甲苯等 |
2 | 真空尾气 | GLY装置 | 300 kg/h | 甘油、甲醇、脂肪酸、色素等 |
2 | 真空尾气 | ECH装置 | 300 kg/h | ECH、丙烯醛及其他微量有机物 |
3 | 氯化尾气 | ECH装置 | 300 kg/h | N2、 HCl、 CO、VOCs、氯苯等 |
4 | 真空尾气 | 环氧树脂 | 500kg/h | 甲苯、ECH、VOCs等 |
5 | 水池尾气 | 生化装置 | 2000Nm3/h | 空气、臭气 |
序号 | 名称 | 来源 | 流量 | 成分 |
1 | 氯化废液 | ECH装置 | 500kg/h | 甘油、聚甘油、DCH、MCH、有机酸、0.5%HCl等 |
2 | 精制废液 | ECH装置 | 300 kg/h | 40-60% ECH、30-50% DCH、 10-20%TCP等 |
欢迎光临 中国燃烧器网【燃友会@Chinaburner.com】中国燃烧机行业技术交流平台 (https://www.chinaburner.com/) | Powered by Discuz! X3.4 |