焚烧装置及焚烧系统

248 编辑：中冶有色技术网来源：南京博纳能源环保科技有限公司

2023-12-27 10:36:42

权利要求书： 1.焚烧装置，其特征在于，包括：

焚烧炉(10)，所述焚烧炉(10)为水冷壁焚烧炉(10)，所述焚烧炉(10)具有进料口；

燃烧器(11)，所述燃烧器(11)具有出料端，所述出料端连通于所述进料口设置；所述出料端设置有第一废气喷口(111)、第二废气喷口(112)和压缩空气喷口，所述压缩空气喷口和所述第二废气喷口(112)均为环形，所述第一废气喷口(111)位于所述第二废气喷口(112)内侧，所述压缩空气喷口位于所述第二废气喷口(112)外侧；所述燃烧器(11)还包括若干个雾化喷枪(114)，所述雾化喷枪(114)均匀排列设置在所述压缩空气喷口内部。

2.根据权利要求1所述的焚烧装置，其特征在于，所述燃烧器(11)还包括废气喷枪(115)，所述废气喷枪(115)位于所述第二废气喷口(112)内部。

3.根据权利要求2所述的焚烧装置，其特征在于，所述废气喷枪(115)设置有非对称分布的出气孔。

4.根据权利要求2所述的焚烧装置，其特征在于，所述压缩空气喷口包括第一空气喷口(1131)和第二空气喷口(1132)，所述第一空气喷口(1131)和所述第二空气喷口(1132)均为环形，所述第一空气喷口(1131)位于所述第二空气喷口(1132)内侧，且所述第一空气喷口(1131)的出口处设置有旋流叶片(11311)。

5.根据权利要求4所述的焚烧装置，其特征在于，所述雾化喷枪(114)设置在所述第一空气喷口(1131)内部。

6.根据权利要求4所述的焚烧装置，其特征在于，所述第二空气喷口(1132)内部设置有增压喷枪(116)。

7.根据权利要求4所述的焚烧装置，其特征在于，所述第二空气喷口(1132)的出口处设置有气流收束结构(117)，所述气流收束结构(117)为环形，且沿气流的流动方向，所述气流收束结构(117)的直径缩小。

8.根据权利要求1所述的焚烧装置，其特征在于，所述燃烧器(11)连通设置有废气供给装置、废液供给装置和压缩空气供给装置。

9.根据权利要求8所述的焚烧装置，其特征在于，

所述燃烧器(11)与所述废气供给装置之间设置有调节阀门；

和/或，所述燃烧器(11)与所述废液供给装置之间设置有调节阀门；

和/或，所述燃烧器(11)与所述压缩空气供给装置之间设置有调节阀门。

10.焚烧系统，其特征在于，包括权利要求1?9中任一项所述的焚烧装置。

说明书：焚烧装置及焚烧系统技术领域[0001] 本实用新型涉及废气、废液焚烧处理技术领域，尤其涉及一种焚烧装置及焚烧系统。背景技术[0002] 热氧化焚烧法是一种常见的用于处理有机废气、废液的燃烧方法，适用性广、处理彻底无二次污染、系统简单稳定。高温焚烧可安全、连续、迅速的将各种有机物分解氧化为小分子物质，烟气经过处理后即可达标排放，已广泛应用于各种工业废气废液的无害化处理领域。[0003] 酚焦油是生产苯酚丙酮产品过程中生成的高沸点的副产物，其毒性较大且具有挥发性，属于危险废物。这类焦油的特点是热值较高，适合采用热氧化焚烧法进行焚烧处理。但是酚焦油含氧，如采用热氧化焚烧法中常用的水冷壁焚烧炉膛进行焚烧处理，会产生雾化不充分等问题，进而导致结焦、有害物质分解不彻底。

[0004] 基于以上所述，亟需一种焚烧装置及焚烧系统，能够解决上述的技术问题之一。实用新型内容

[0005] 本实用新型的一个目的在于提供一种焚烧装置，能够充分焚烧处理包括酚焦油的废液和废气，且避免废液雾化不充分。[0006] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：[0007] 焚烧装置，包括：[0008] 焚烧炉，上述焚烧炉为水冷壁焚烧炉，上述焚烧炉具有进料口；[0009] 燃烧器，上述燃烧器具有出料端，上述出料端连通于上述进料口设置；上述出料端设置有第一废气喷口、第二废气喷口和压缩空气喷口，上述压缩空气喷口和上述第二废气喷口均为环形，上述第一废气喷口位于上述第二废气喷口内侧，上述压缩空气喷口位于上述第二废气喷口外侧；上述燃烧器还包括若干个雾化喷枪，上述雾化喷枪均匀排列设置在上述压缩空气喷口内部。[0010] 可选地，上述燃烧器还包括废气喷枪，上述废气喷枪位于上述第二废气喷口内部。[0011] 可选地，上述废气喷枪设置有非对称分布的出气孔。[0012] 可选地，上述压缩空气喷口包括第一空气喷口和第二空气喷口，上述第一空气喷口和上述第二空气喷口均为环形，上述第一空气喷口位于上述第二空气喷口内侧，且上述第一空气喷口的出口处设置有旋流叶片。[0013] 可选地，上述雾化喷枪设置在上述第一空气喷口内部。[0014] 可选地，上述第二空气喷口内部设置有增压喷枪。[0015] 可选地，上述第二空气喷口的出口处设置有气流收束结构，上述气流收束结构为环形，且沿气流的流动方向，上述气流收束结构的直径缩小。[0016] 可选地，上述燃烧器连通设置有废气供给装置、废液供给装置和压缩空气供给装置。[0017] 可选地，其特征在于，[0018] 上述燃烧器与上述废气供给装置之间设置有调节阀门；[0019] 和/或，上述燃烧器与上述废液供给装置之间设置有调节阀门；[0020] 和/或，上述燃烧器与上述压缩空气供给装置之间设置有调节阀门。[0021] 本实用新型的另一个目的在于提供一种焚烧系统，能够充分焚烧处理包括酚焦油的废液和废气，且避免废液雾化不充分。[0022] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：[0023] 焚烧系统，包括上述的焚烧装置。[0024] 本实用新型所提供的焚烧装置及焚烧系统的有益效果在于：通过沿燃烧器的径向方向由内至外第一废气喷口、第二废气喷口和压缩空气喷口，并在压缩空气喷口内部均匀排列设置雾化喷枪，使得从第一废气喷口进入焚烧炉的高热值废气能够混合含氧废气以及压缩空气，形成中心刚性火焰，起到中心稳燃的作用，且废液雾化后经过高速流动的压缩空气，形成足够分散的细小液滴，能够加速焦油中重组分的分解，有利于焦油中有机盐向无机盐有点转化，提高了焦油的焚毁效率和去除率，避免炉膛结焦和燃烧波动等问题。并且，高热值废气、含氧废气和压缩空气均通过互相隔离的气室流动，废液也是通过独立的雾化喷枪流动，能够防止废气、废液发生泄漏而产生危险。附图说明[0025] 图1是本实用新型所提供的焚烧系统的部分结构连接示意图；[0026] 图2是本实用新型中燃烧器的结构示意截面图；[0027] 图3是本实用新型中燃烧器的结构示意立体图。[0028] 图中：[0029] 1、压缩空气管线；2、缓冲罐；3、焦油增压泵；4、废液管线；5、含氧废气管线；6、高热值废气管线；7、增压风机；8、低热值废气管线；9、辅助燃料气管线；[0030] 10、焚烧炉；[0031] 11、燃烧器；111、第一废气喷口；112、第二废气喷口；1131、第一空气喷口；11311、旋流叶片；1132、第二空气喷口；114、雾化喷枪；115、废气喷枪；116、增压喷枪；117、气流收束结构。具体实施方式[0032] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。[0033] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。[0034] 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0035] 下面参照图1至图3介绍本实用新型所提供的焚烧装置及焚烧系统。该焚烧装置属于焚烧系统的一部分，主要用于焚烧处理含酚焦油的废液及废气。[0036] 具体地，如图1所示，焚烧装置包括焚烧炉10，以及用于向焚烧炉10内供料的燃烧器11。焚烧炉10采用水冷壁焚烧炉10，炉壁中设置有水冷管，既能够防止炉壁因高温损坏，还能够与焚烧系统内的余热回收装置相连通，对焚烧产生的热量进行回收利用。[0037] 如图2、图3所示，燃烧器11呈柱状，一端为出料端，出料端对应连通至焚烧炉10的进料口。出料端设置有第一废气喷口111、压缩空气喷口和第二废气喷口112，第一废气喷口111的横截面为圆形，用于向焚烧炉10内提供高热值废气(含酚焦油)；压缩空气喷口和第二废气喷口的横截面112均为环形，分别用于提供压缩空气和含氧废气。第一废气喷口111位于第二废气喷口112内侧，压缩空气喷口位于第二废气喷口112外侧，第一废气喷口111、第二废气喷口112和压缩空气喷口沿燃烧器11的径向方向由内至外设置。压缩空气喷口内部还设置有若干个雾化喷枪114，若干个雾化喷枪114沿环形均匀排列设置，使得雾化后的废液能够分布均匀。

[0038] 通过沿燃烧器11的径向方向由内至外第一废气喷口111、第二废气喷口112和压缩空气喷口，并在压缩空气喷口内部均匀排列设置雾化喷枪114，使得从第一废气喷口111进入焚烧炉10的高热值废气能够混合含氧废气以及压缩空气，形成中心刚性火焰，起到中心稳燃的作用，且废液雾化后经过高速流动的压缩空气，形成足够分散的细小液滴，能够加速焦油中重组分的分解，有利于焦油中有机盐向无机盐有点转化，提高了焦油的焚毁效率和去除率，避免炉膛结焦和燃烧波动等问题。并且，高热值废气、含氧废气和压缩空气均通过互相隔离的气室流动，废液也是通过独立的雾化喷枪114流动，能够防止废气、废液发生泄漏而产生危险。[0039] 可选地，在本实施例中，如图2所示，燃烧器11还包括废气喷枪115，废气喷枪115位于第二废气喷口112内部，废气喷枪115能够向第二废气喷口112内部注入低热值废气(例如酚焦油浓度较低的废气)，使得低热值废气也能够被焚烧处理。优选地，低热值废气通过增压风机7增压后进入焚烧炉10，能够改善其燃烧情况。[0040] 优选地，废气喷枪115设置有非对称分布的出气孔，选择性的降低局部火焰温度。由于分别通过第一废气喷口111、第二废气喷口112以及废气喷枪115注入高热值废气、含氧废气和低热值废气，有利于废气间的充分混合，从而减少氮氧化物的生成。

[0041] 参照图2所示，在本实施例中，压缩空气喷口包括第一空气喷口1131和第二空气喷口1132，第一空气喷口1131和第二空气喷口1132均为环形，第一空气喷口1131位于第二空气喷口1132内侧，且第一空气喷口1131的出口处设置有旋流叶片11311，旋流叶片11311与燃烧器11的轴向呈一定夹角设置。通过第一空气喷口1131和第二空气喷口1132，能够分别产生旋流助燃风和直流助燃风，有利于形成中心刚性火焰，使得废气和雾化后的废液充分混合。[0042] 进一步地，雾化喷枪114设置在第一空气喷口1131内部，使得雾化后的废液先与旋流助燃风混合，进一步提升废液的雾化程度，加速焦油中重组分的分解。示例性地，在本实施例中，旋流叶片11311还设置有喷枪过孔，雾化喷枪114穿过喷枪过孔设置，使得先形成旋流助燃风，再雾化废液，能够有效地保障废液的雾化程度。[0043] 可选地，在本实施例中，第二空气喷口1132内部还设置有增压喷枪116，增压喷枪116能够提供增压后的废气，从而强化直流助燃风形成火焰外围边界的效果，进而增强整体火焰的稳定性。

[0044] 优选地，在本实施例中，第二空气喷口1132的出口处设置有气流收束结构117，气流收束结构117为环形，且沿气流的流动方向，气流收束结构117的直径缩小，能够提升直流助燃风的风速，有利于提升火焰的方向稳定性和燃烧稳定性。[0045] 本实用新型还提供了一种焚烧系统，焚烧系统包括废气供给装置、废液供给装置、压缩空气供给装置以及上述的焚烧装置。燃烧器11的另一端以及侧壁上设置有各种进口，能够分别连接高热值废气管线6、压缩空气管线1、低热值废气管线8、废液管线4、含氧废气管线5、辅助燃料气管线9等等不同的供料管线。通过对应的上述的供料管线，废气供给装置分别向第一废气喷口111和第二废气喷口112输入高热值废气和含氧废气，压缩空气供给装置向压缩空气进口输入压缩空气，废液供给装置向雾化喷枪114输入废液。[0046] 通过使用上述的焚烧装置，沿燃烧器11的径向方向由内至外第一废气喷口111、第二废气喷口112和压缩空气喷口，并在压缩空气喷口内部均匀排列设置雾化喷枪114，使得从第一废气喷口111进入焚烧炉10的高热值废气能够混合含氧废气以及压缩空气，形成中心刚性火焰，起到中心稳燃的作用，且废液雾化后经过高速流动的压缩空气，形成足够分散的细小液滴，能够加速焦油中重组分的分解，有利于焦油中有机盐向无机盐有点转化，提高了焦油的焚毁效率和去除率，避免炉膛结焦和燃烧波动等问题。[0047] 示例性地，在本实施例中，参考图1、图2所示，废液(及含酚焦油)在缓冲罐2中与含水焦油配比后，经中压蒸汽加热，在焦油增压泵3的驱动下，通过废液管线4送入燃烧器11中的雾化喷枪114，经过压缩空气高压雾化后，喷入焚烧炉10内。含氧废气和低热值废气通过含氧废气管线5、低热值废气管线8于燃烧器11的中圈位置处喷入，与雾化后的焦油在外圈位置处混合，与旋流助燃风在火焰外围汇合。[0048] 可选地，燃烧器11与废气供给装置之间、燃烧器11与废液供给装置之间或者燃烧器11与压缩空气供给装置之间设置有调节阀门，能够调节废气、废液或压缩空气的供应比例，调整燃烧状态，使得通过合理的配比及结构设置，在保证了燃烧的充分及稳定的同时，通过浓淡组分的搭配、局部温度压力的控制，实现了低氮燃烧，有利于降低NOx、CO、NMHC等各项污染物的排放。当然，本实用新型中不具体限定调节阀门的设置数量和设置位置，可以是对单独的废液进行调整，也可以是设置更多的调节阀门，对高热值废气、含氧废气以及低热值废气的比例进行更精细的调整，均属于本实用新型所要保护的范围之内。[0049] 显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。