CN107238085A - 液态废物熔池浸没燃烧喷枪*** - Google Patents

液态废物熔池浸没燃烧喷枪*** Download PDF

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姚建明
胡立琼
陈学刚
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Abstract

本发明提供了一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***。该液态废物熔池浸没燃烧喷枪***包括液态废物供应单元、雾化介质供应单元和雾化单元。液态废物供应单元设置有液态废物供应口；雾化介质供应单元设置有雾化介质供应口；雾化单元通过液态废物供应管路与液态废物供应口相连通，雾化单元通过雾化介质供应管路与雾化介质供应口相连通。雾化单元通过液态废物供应管路与液态废物供应口相连通，通过雾化介质供应管路与雾化介质供应口相连通，且雾化介质供应管路套设于液态废物供应管路的外侧，这能够使液态废物在雾化介质的高速冲击作用下雾化成小液滴后喷出，进而提高燃烧效率。

Description

液态废物熔池浸没燃烧喷枪***
技术领域
本发明涉及固废处理领域，具体而言，涉及一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***。
背景技术
危险废物指具有毒性、易燃性、***性、腐蚀性、化学反应性或感染性，会对生态环境和人类健康构成严重危害的废物，目前主要通过填埋或者和焚烧工艺进行处置。
危险废物按照状态可划分为固态类、半固态类和液态类，采用侧吹浸没燃烧熔池熔炼技术处理危险废物时，固态类和半固态类危险废物可通过加料装置从加料口加入，液态类危险废物(废矿物油、有机废液、浓盐水等)需要通过喷枪喷入炉膛或者熔池。废矿物油的热值较高，可以作为补充燃料喷入熔池以替代天然气或者煤等矿物燃料，实现已废治废的目的。有机废液和浓盐水含有较高的氯化物盐，直接喷入炉膛会高温挥发进入烟尘，降低烟尘熔点，造成上升烟道和锅炉粘接；喷入熔池后，氯化物盐类物质与熔渣经过化学反应实现一定的程度的固化，减少对后续烟气处理***的影响。
废矿物油、有机废液、浓盐水属于液态类物料，不同于天然气和煤粉，其物理性质类似于油类物质。目前报道的侧吹喷枪都是针对于天然气和煤粉，而针对油类物质的喷射装置还未见报道。因而现有的油类物质均是直接将液态类危废直接通入焚烧炉中进行热解处理，但上述处理过程中易造成结焦的现象发生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，以解决液态废物焚烧的问题。
为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，该液态废物熔池浸没燃烧喷枪***包括：液态废物供应单元，设置有液态废物供应口；雾化介质供应单元，设置有雾化介质供应口；雾化单元，雾化单元通过液态废物供应管路与液态废物供应口相连通，雾化单元通过雾化介质供应管路与雾化介质供应口相连通。
进一步地，雾化介质供应管路与液态废物供应管路同轴设置；优选地，雾化介质供应管路套设于液态废物供应管路的外部。
进一步地，雾化单元还包括多孔隔挡装置，多孔隔挡装置设置在雾化介质供应管路的出口端，用于提高雾化介质的流速，增强雾化效果。
进一步地，多孔隔挡装置上设置有喷射孔，且喷射孔中雾化介质的喷射方向朝液态废物供应管路的轴向延伸方向聚拢。
进一步地，喷射方向与液态废物供应管路的轴向延伸方向的夹角为5～15°。
进一步地，雾化单元还包括雾化空腔，雾化空腔的入口端分别与雾化介质供应管路的出口端、液态废物供应管路的出口端相连。
进一步地，雾化空腔的出口端还设置有多孔喷头。
进一步地，液态废物供应单元包括：供应罐，与液态废物供应管路的进口相连；过滤器；油泵；以及流量控制装置；过滤器、油泵、流量控制装置按远离供应罐的方向依次设置在液态废物供应管路上。
进一步地，液态废物供应单元还包括吹扫装置和吹扫口，吹扫口设置在流量控制装置与雾化单元之间的液态废物供应管路上，且吹扫口与吹扫装置相连通。
进一步地，液态废物熔池浸没燃烧喷枪***还包括助燃气供应单元，助燃气供应单元设置有助燃气供应管路，助燃气供应管路用以向雾化后的液态废物提供助燃气；优选地，助燃气供应管路套设在雾化单元的外部。
进一步地，助燃气供应单元用于供应氧含量为21～75vol％的富氧空气，助燃气供应单元包括混氧器，混氧器用于使氧气和空气混合以得到富氧空气。
进一步地，助燃气供应单元还包括：氧气调节装置，用于调节氧气的流量，氧气调节装置包括顺次连通设置的第一快速切断阀、第一流量计、第一压力检测器、第一流量调节阀、第一旁通手动阀门和第一止回阀；和/或空气调节装置，用于调节空气的流量，且空气调节装置包括顺次连通设置的第二快速切断阀、第二流量计、第二压力检测器、第二流量调节阀、第二旁通手动阀门和第二止回阀。
进一步地，助燃气供应单元还包括氧气浓度检测器，沿助燃气供应管路的物料流动方向，氧气浓度检测器设置在混氧器的下游。
进一步地，雾化介质供应单元包括雾化介质供应罐，用于供应压缩空气或者蒸汽；优选地，雾化介质供应单元还包括第三快速切断阀、第三流量计、第三压力检测器、第三流量调节阀和第三止回阀，且第三快速切断阀、第三流量计、第三压力检测器、第三流量调节阀和第三止回阀依次连通设置在雾化介质供应管路上。
应用本发明的技术方案，上述液态废物熔池浸没燃烧喷枪***中，雾化单元通过液态废物供应管路与液态废物供应口相连通，通过雾化介质供应管路与雾化介质供应口相连通，且雾化介质供应管路套设于液态废物供应管路的外侧，这能够使液态废物在雾化介质的高速冲击作用下雾化成小液滴后喷出，进而提高燃烧效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一种典型的实施方式提供的一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***的结构示意图。
图2示出了根据本发明的一种优选的实施方式提供的一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***的液态废物供应装置的结构示意图；
图3示出了根据本发明的一种优选的实施方式提供的一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***的氧气调节装置的结构示意图；
图4示出了根据本发明的一种优选的实施方式提供的一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***的空气调节装置的结构示意图；
图5示出了根据本发明的一种优选的实施方式提供的一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***的雾化介质供应装置的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、液态废物供应单元；101、液态废物供应口；11、供应罐；12、过滤器；13、油泵；14、流量控制装置；15、吹扫装置；151、吹扫口；
20、雾化介质供应单元；21、第三快速切断阀；22、第三流量计；23、第三压力检测器；24、第三流量调节阀；25、第三止回阀；201、雾化介质供应口；
30、雾化单元；31、多孔隔挡装置；32、雾化空腔；33、多孔喷头。
40、助燃气供应单元；41、混氧器；
42、氧气调节装置；421、第一快速切断阀；422、第一流量计；423、第一压力检测器；424、第一流量调节阀；425、第一旁通手动阀门；426、第一止回阀；427、氧气阻火器；
43、空气调节装置；431、第二快速切断阀；432、第二流量计；433、第二压力检测器；434、第二流量调节阀；435、第二旁通手动阀门；436、第二止回阀；44、氧气浓度检测器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图及实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的，液态废物如何焚烧的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，如图1所示，该液态废物熔池浸没燃烧喷枪***包括液态废物供应单元10、雾化介质供应单元20、助燃气供应单元40和雾化单元30。其中液态废物供应单元10设置有液态废物供应口101，雾化介质供应单元20设置有雾化介质供应口201；助燃气供应单元40包括助燃气供应管路，雾化单元30通过液态废物供应管路与液态废物供应口101相连通，雾化单元30通过雾化介质供应管路与雾化介质供应口201相连通。
上述液态废物熔池浸没燃烧喷枪***中，雾化单元30通过液态废物供应管路与液态废物供应口101相连通，通过雾化介质供应管路与雾化介质供应口201相连通，且雾化介质供应管路套设于液态废物供应管路的外侧，这能够使液态废物在雾化介质的高速冲击作用下雾化成小液滴后喷出，进而提高燃烧效率。
在一种优选的实施例中，雾化介质供应管路与液态废物供应管路同轴设置。
优选地，雾化介质供应管路套设于液态废物供应管路的外侧，这有利于喷枪的冷却。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，雾化单元30还包括多孔隔挡装置31，多孔隔挡装置31设置在雾化介质供应管路的出口端，用于提高雾化介质的流速。这一方面有利于提高液态废物的雾化效果，另一方面在雾化介质供应管路的出口端设置多孔隔挡装置31有利于使经雾化得到的雾化小液滴更加的细小，进而有利于进一步提高后续液态废物的燃烧效率。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，多孔隔挡装置31上设置有喷射孔，且喷射孔的喷射方向朝液态废物供应管路的轴向延伸方向聚拢，这有利于进一步提高液态废物的雾化效率。优选喷射孔的喷射方向与液态废物供应管路的轴向延伸方向的夹角为5～15°。需要说明的是，液态废物供应管路的轴向延伸方向是指液态废物供应管路的轴线向雾化单元30侧延伸的方向。多孔隔挡装置31上的喷射孔的喷射方向与液态废物供应管路的轴向延伸方向的夹角可以相同也可以不同，当上述夹角不同时，夹角在5～15℃之间变化。
在一种优选的实施方式中，雾化单元30还包括雾化空腔32，上述雾化空腔32的入口端分别与雾化介质供应管路的出口端、液态废物供应管路的出口端相连通，这有利于进一步提高液化废物的雾化效果。
在一种优选的实施方式中，雾化空腔32的出口端还设置有多孔喷头33，这有利于提高从液态废物熔池浸没燃烧喷枪***中喷出的雾化液体的流速，从而有利于更进一步提高液态废物的雾化效果。
在一种优选的实施方式中，如图2所示，液态废物供应单元10包括供应罐11、过滤器12、油泵13和流量控制装置14，其中供应罐11与液态废物供应管路的端相连通，过滤器12、油泵13和流量控制装置14按远离供应罐11的方向依次设置在液态废物供应管路上。设置供应罐11用于接收液态废物并进行初步澄清分离。优选采用蒸汽伴热或者电加热方式对上述液态废物进行提温，并设置外保温层以降低热量损失；优选在供应罐11的底部布设磁铁，这有利于加速杂质的澄清。优选供应罐11呈圆柱状，并在其底部设排污口、顶部设进料口和稳压口以及侧边设排料口。每套***设2～3个中间罐，轮换使用。在液态废物供应管路上，设置过滤器12用于去除液态废物中的杂质。设置油泵13用于提供将液态废物从供应罐11输送到喷嘴的动力，优选采用隔膜泵，变频调节。设置流量控制装置14，用于调节液态废物的流量。流量控制装置14包括流量计、压力检测、止回阀、快速切断阀和小循环调节等，用于控制液态废物的流量并防止因喷枪紧急停油导致油泵损坏。
在一种优选的实施方式中，如图2所示，液态废物供应单元10还包括吹扫装置15和吹扫口151，上述吹扫口151设置在流量控制装置14与雾化单元30之间的液态废物供应管路上，且吹扫口151与吹扫装置15相连通。在流量控制装置14与雾化单元30之间设置吹扫口151有利于将液态废物供应管路中残余的液态废物排出。
在一种优选的实施例中，液态废物熔池浸没燃烧喷枪***还包括助燃气供应单元40，助燃气供应单元40设置由助燃气供应管路，用以向雾化后的液态废物和炉内物料燃烧提供助燃气。这种特殊的结构使得雾化后的液态废物在喷出的同时还会同时掺入助燃气，这能够提高液态废物的燃烧效率，从而有利于有效抑制液态废物燃烧后生成二噁英等前驱物及NOx，进而提高燃烧尾气的清洁性。优选助燃气供应管路套设在雾化单元30的外部。这有利于进一步提高燃烧尾气的清洁性。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，助燃气供应单元40用于供应氧含量为21～75vol％的富氧空气，助燃气供应单元40包括混氧器41，上述混氧器41用于使氧气和空气混合后得到富氧空气。
在一种优选的实施方式中，如图3所示，助燃气供应单元40包括用于调节氧气流量的氧气调节装置42这有利于通过调节氧气的流量进而调节助燃气的组成。且沿氧气供应管路的物料流动方向，氧气调节装置42中顺次连通设置有第一快速切断阀421、第一流量计422、第一压力检测器423、第一流量调节阀424、第一旁通手动阀门425和第一止回阀426。在沿氧气供应管路的物料流动方向设置第一快速切断阀421有利于快速实现氧气的供应和关闭功能，设置第一流量计422和第一流量调节阀424有利于实时检测氧气供应管路中的氧气的流量，并根据实际需要进行调节。设置第一压力检测器423能够及时检测氧气供应管路中的压力。设置第一旁通手动阀门425能够在主管路阀门出现故障时备用，设置第一止回阀426有利于防止空气回流。
在一种优选的实施方式中，如图3所示，氧气调节装置42还包括氧气阻火器427，沿氧气供应管路的物料流动方向，上述氧气阻火器427设置在第一快速切断阀421的上游。设置氧气阻火器427用于避免回火后在对氧气供应管路造成损伤。
在一种优选的实施方式中，如图4所示，助燃气供应单元40还设置有用于调节空气流量的空气调节装置43，这有利于通过调节空气的流量进而调节助燃气的组成。且沿空气供应管路的物料流动方向，在空气调节装置43包括顺次连通设置的第二快速切断阀431、第二流量计432、第二压力检测器433、第二流量调节阀434、第二旁通手动阀门435和第二止回阀436。设置的第二快速切断阀431，有利于快速实现空气的供应和关闭功能，设置第二流量计432和第二流量调节阀434有利于实时检测空气供应管路中的空气的流量，并根据实际需要进行调节；设置第二压力检测器433能够及时检测空气供应管路中的压力，设置第二旁通手动阀门435能够在空气供应管路的主管路阀门出现故障时备用。设置第二止回阀436有利于防止氧气回流。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，助燃气供应单元40还包括氧气浓度检测器44，沿助燃气供应管路的物料流动方向，上述氧气浓度检测器44设置在所述混氧器41的下游。氧气浓度检测器44用于检测混合器得到的混合气中的氧含量。
在一种优选的实施方式中，如图5所示，雾化介质供应单元20包括雾化介质供应罐，用于供应压缩空气或者蒸汽。优选雾化介质供应单元20还包括第三快速切断阀21、第三流量计22、第三压力检测器23、第三流量调节阀24和第三止回阀25，且第三快速切断阀21、第三流量计22、第三压力检测器23、第三流量调节阀24和第三止回阀25依次连通设置在雾化介质供应管路上。在雾化介质供应管路中，设置的第三快速切断阀21，有利于快速实现雾化介质的供应和关闭功能，设置第三流量计22和第三流量调节阀24有利于实时检测雾化介质供应管路中的雾化介质的流量，并根据实际需要进行调节；设置第三压力检测器23能够及时检测雾化介质供应管路中的压力，设置第三止回阀25有利于抑制雾化介质回流。
上述液态废物熔池浸没燃烧喷枪***中的液态废物供应单元10、雾化介质供应单元20、助燃气供应单元40在实际使用过程中可同时对应多个喷液态废物熔池浸没燃烧喷枪***(喷枪)，优选通过在每个喷枪对应的支管路上设置阀门调整单个喷枪的流量。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
上述液态废物熔池浸没燃烧喷枪***中，雾化单元通过液态废物供应管路与液态废物供应口相连通，通过雾化介质供应管路与雾化介质供应口相连通，且雾化介质供应管路套设于所述液态废物供应管路的外侧，这能够使液态废物在雾化介质的作用下雾化成小液滴后喷出。助燃气供应管路套设在雾化单元的外侧，这种特殊的结构可以利用高速气流带走降低喷枪温度，同时使得雾化后的液态废物在喷出的同时还会同时掺入助燃气，这能够提高液态废物的燃烧效率，从而有利于有效抑制液态废物燃烧后生成二噁英等前驱物及NOx，进而提高燃烧尾气的清洁性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述液态废物熔池浸没燃烧喷枪***包括：
液态废物供应单元(10)，设置有液态废物供应口(101)；
雾化介质供应单元(20)，设置有雾化介质供应口(201)；
雾化单元(30)，所述雾化单元(30)通过液态废物供应管路与所述液态废物供应口(101)相连通，所述雾化单元(30)通过雾化介质供应管路与所述雾化介质供应口(201)相连通。
2.根据权利要求1所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述雾化介质供应管路与所述液态废物供应管路同轴设置；优选地，所述雾化介质供应管路套设于所述液态废物供应管路的外部。
3.根据权利要求1所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述雾化单元(30)还包括多孔隔挡装置(31)，所述多孔隔挡装置(31)设置在所述雾化介质供应管路的出口端，用于提高雾化介质的流速，增强雾化效果。
4.根据权利要求3所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述多孔隔挡装置(31)上设置有喷射孔，且所述喷射孔中雾化介质的喷射方向朝所述液态废物供应管路的轴向延伸方向聚拢。
5.根据权利要求4所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述喷射方向与所述液态废物供应管路的轴向延伸方向的夹角为5～15°。
6.根据权利要求5所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述雾化单元(30)还包括雾化空腔(32)，所述雾化空腔(32)的入口端分别与所述雾化介质供应管路的出口端、所述液态废物供应管路的出口端相连。
7.根据权利要求6所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述雾化空腔(32)的出口端还设置有多孔喷头(33)。
8.根据权利要求1所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述液态废物供应单元(10)包括：
供应罐(11)，与所述液态废物供应管路的进口相连；
过滤器(12)；
油泵(13)；以及
流量控制装置(14)；
所述过滤器(12)、所述油泵(13)、所述流量控制装置(14)按远离所述供应罐(11)的方向依次设置在所述液态废物供应管路上。
9.根据权利要求8所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述液态废物供应单元(10)还包括吹扫装置(15)和吹扫口(151)，所述吹扫口(151)设置在所述流量控制装置(14)与所述雾化单元(30)之间的所述液态废物供应管路上，且所述吹扫口(151)与所述吹扫装置(15)相连通。
10.根据权利要求1所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述液态废物熔池浸没燃烧喷枪***还包括助燃气供应单元(40)，所述助燃气供应单元(40)设置有助燃气供应管路，所述助燃气供应管路用以向雾化后的液态废物提供助燃气；优选地，所述助燃气供应管路套设在所述雾化单元(30)的外部。
11.根据权利要求10所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述助燃气供应单元(40)用于供应氧含量为21～75vol％的富氧空气，所述助燃气供应单元(40)包括混氧器(41)，所述混氧器(41)用于使氧气和空气混合以得到所述富氧空气。
12.根据权利要求11所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述助燃气供应单元(40)还包括：
氧气调节装置(42)，用于调节氧气的流量，所述氧气调节装置(42)包括顺次连通设置的第一快速切断阀(421)、第一流量计(422)、第一压力检测器(423)、第一流量调节阀(424)、第一旁通手动阀门(425)和第一止回阀(426)；和/或
空气调节装置(43)，用于调节空气的流量，且所述空气调节装置(43)包括顺次连通设置的第二快速切断阀(431)、第二流量计(432)、第二压力检测器(433)、第二流量调节阀(434)、第二旁通手动阀门(435)和第二止回阀(436)。
13.根据权利要求12所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述助燃气供应单元(40)还包括氧气浓度检测器(44)，沿所述助燃气供应管路的物料流动方向，所述氧气浓度检测器(44)设置在所述混氧器(41)的下游。
14.根据权利要求1所述的液态废物熔池浸没燃烧喷枪***，其特征在于，所述雾化介质供应单元(20)包括雾化介质供应罐，用于供应压缩空气或者蒸汽；优选地，所述雾化介质供应单元(20)还包括第三快速切断阀(21)、第三流量计(22)、第三压力检测器(23)、第三流量调节阀(24)和第三止回阀(25)，且所述第三快速切断阀(21)、所述第三流量计(22)、所述第三压力检测器(23)、所述第三流量调节阀(24)和所述第三止回阀(25)依次连通设置在所述雾化介质供应管路上。
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