含盐有机废液及废活性炭焚烧工程设计--技术方案--河南省新乡****有限公司

新乡市双诚环保设备有限公司位于河南省新乡市，是一家集设计、开发、制造、销售为一体的股份制公司。丰富的制造经验、特有的专利技术、雄厚的技术实力、高效的管理团队使双诚环保成为一流的工业“三废”综合治理、节能环保、清洁生产解决方案供应商。企业依托先进的生产设备、精良的检测仪器、完善的售后服务和高素质的技术人才以及科学的管理模式建立起一套先进高效的现代企业管理制度。公司一次性通过ISO9001：2008、ISO14001：2004、OHSAS18001：2007国际体系认证。

公司产品：各种蒸发器、焚烧炉、换热器、聚乙烯（PE）储罐、钢衬塑、污水处理一体设备等。公司全面吸收和借鉴国内外同类产品的先进技术，坚持质量第一，以人为本。公司建有“新乡市危险废物焚烧技术工程中心”和“新乡市含氮化合物热解及焚烧控制技术工程中心”。另外，我公司控股的“新乡市双诚环保技术工程公司”在污水、废气治理方面也取得了不俗的业绩。我公司历来是针对客户要求，经过对实验数据分析为客户设计、制作、提供可行的解决方案和高品质的产品。

双诚人秉承“顾客至上、成就员工、回报社会”的宗旨，以多元化的产品，优质的服务，做一流产品，创一流企业。双诚人将不遗余力的投身到节能减排、绿色环保的事业中，力争为环保事业做出更大的贡献！！！

   企业宗旨：顾客至上、成就员工、回报社会。

   企业精神：求实创新、诚信致远。

   企业理念：专注环保产业，关注人类生存环境。

   经营方针：市场为导向、质量为生命、科技为动力、信誉为根本。

   团队意识：诚信、感恩、团结、上进。

   河南省新乡****有限公司位于河南省新乡市新乡县，公司在生产过程中有废水需要处理。为积极响应环保政策、满足生产需求，同时也是为了改善员工工作环境，公司拟通过科学合理、安全便捷、经济高效的处理方法将废水处理。

废液处理对象：生产工艺废水；

设计废液处理量及废液信息参考下表：

苯乙酸及四氮唑乙酸三废需焚烧部分明细

1.苯乙酸按15000吨/年，月产量1500吨核算：

常温粘稠，大于150度流动性好

苯的衍生物、氮、氯离子

2.四氮唑乙酸300吨/年，月产量30吨核算

常温粘稠，大于150度流动性好

盐酸3%、氯化铵10%、有机杂质

碳酸二乙酯70%、氰甲酸乙酯25%

无色透明液体流动性好、PH 1-2

淡黄色透明液体、PH 1

目前废水一般处理方法有：生化法、浓缩结晶分离盐法、焚烧法等，此3种处理方法和工艺对于不同废水各有利弊。

按照处理对象的成分来说，生化法适合于含盐量较低（最高不超过1.5%）且废水中氯离子尤其是能抑制甚至杀死细菌的硫酸根离子要很低。浓缩结晶分离出盐方法浓缩后的浓稠母液仍需要进一步处理，且设备投资大、运行成本较高。焚烧法对处理对象的要求较低、处理范围更广，相对更直接。

综上所述，结合使用方废水种类多、处理量及热值差别大、所含有机物成分不一及含有固废（粉状废活性炭及焦油））的特点，设计方选择通过高低热值废水相互搭配、大小处理量废水相互搭配的焚烧处理方法来实现对废水的处理。

通过设计方热量衡算及本着节约能源、降低能耗、操作便捷等原则，暂定焚烧对象中的相互配伍方案如下：

叠酯废水（3T/天）、氯酯废水（3T/天）分别与水解脱色碳（0.27T/天）、废水吸附碳（0.6T/天）、精制脱色碳（0.05T/天）配伍焚烧。

酯化废水（8T/天）与釜残焦油（2.17T/天）、釜残焦油（0.1T/天）配伍焚烧。

含乙醇废水（6T/天）与淘汰母液（0.5T/天）、废氰酯（0.23T/天）配伍焚烧。

注：1、由于厂家提供的部分废水（四氮唑乙酸废水中的淘汰母液、含乙醇废水、酯化废水）呈酸性，直接焚烧会对焚烧设备耐火材料产生较大危害，影响使用寿命，故对此部分废水先加碱调PH至中性，然后与相关废水配伍焚烧。

    2、由于焦油的特殊性，在焚烧处理时候需前期伴热以增加其流动性，且输送及雾化时也需特殊对待，故设计为在焚烧焦油时其单独使用一个雾化系统及雾化喷头。

本焚烧处理系统的焚烧工艺和技术采用成熟的连续运行的废液焚烧技术，且整个焚烧过程为微负压，确保焚烧的气体不向外扩散；

废液通过预处理（伴热/与活性炭混合等）后由泵输送，被高压雾化后分别进入一次、二次燃烧室进行焚烧；焚烧产生的烟道气经过除尘/除盐、余热回收、尾气处理后安全达标排放到大气，杜绝二次污染现象的产生。

2.1、总工艺流程的叙述：

废液通过预处理（伴热/与活性炭混合等）后由泵输送，被高压雾化后分别进入一次、二次燃烧室进行焚烧；焚烧产生的烟道气经过除尘/除盐、余热回收、尾气处理后安全达标排放到大气（具体工艺详见后续说明）；

总工艺流程示意图： 

（具体工艺详见后续说明）；

    2.21、废水参数：见废水信息表；设计焚烧处理量：见废水信息表；

(1)《中华人民共和国环境保护法》（1989年）

(2)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（1996年）

(3)《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-1985）

(5)《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ-1997）

(6)《建筑内部装修设计防火规范》（GB）

(7)《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-2001）

(8)《工业企业设计卫生标准》（TJ36-1979）

(9)《建筑电气通用图集：防雷与接地》

(10)《危险废物集中焚烧处置工程建设技术要求》（试行）

(11)《危险废物贮存污染控制标准》（GB）

(12)《危险废物焚烧污染控制标准》（GB）

(13)《危险废物安全填埋污染控制标准》（GB）

(14)《危险废物鉴别标准》（GB-1996）

(15)《污水综合排放标准》（GB）

(16)《大气污染物综合排放标准》（GB）

(17)《城市区域环境噪声标准》（GB）

(18)《工业企业厂界噪声标准》（GB）

(19)《化工管道设计规范》

(20)《设备及管道设计通则》

(21)《工业机械电气设备第一部分：通用技术条件》

  （1）处理规模和处理工艺应充分考虑当地产业结构和市场变化，留有机动性和发展余地。

  （2）选择的工艺方案应遵循危险废物处理处置无害化、资源化、减量化的原则，同时要考虑进入废物的类别、性质等特点。

  （3）选择的工艺流程要借鉴国外危险废物处理处置原则技术方法，选择技术成熟、有运行经验、通用性好的处置工艺，经济合理的建设方案，即优先选择具有相对先进性、示范性的技术。

  （4）考虑到危险废物种类多而每种危险废物的数量相对较少，因此，选定的工艺流程要考虑危险废物的复杂性和多变性，工艺选择应兼顾通用性、广普性，充分体现出整体设计的“柔性”和广泛的适应性。

  （5）在设备选型上应选择性能稳定、结构合理适应性强的设备，达到国内先进水平。

        2、焚烧炉系统应能适应正常运行工况的要求，确保在用户提供的焚烧要求下系统的正常、安全、可靠运行。

   自动化控制是危险废物焚烧炉运行控制的重要手段。仪表自控系统的设置是危险废物处理工艺运行的基本要求，能保证危险废物处理设备生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，实现危险废物处理设备的现代化生产管理。基于危险废物焚烧特性和环境保护的要求，危险废物处理设备自动化控制应有较高的水平。

根据焚烧炉系统的控制要求、焚烧炉的设计经验以及控制系统的性价比，本控制系统采用仪表控制系统，能达到半自动化控制的要求。

仪表自动化控制系统由现场检测仪表和自动化控制系统构成。

2.5.4、烟气排放要求

   本方案以《危险废物焚烧污染控制标准》（标准号GB）作为设计验收标准，有关数据低于国家标准。

2.6、工艺方案的设计

2.6.1、热力学计算依据：

使用方提供的参数，废液从储罐输送到焚烧界区，温度按照25℃计；

1）、叠酯废水（3T/天）与水解脱色碳（0.27T/天）、废水吸附碳（0.6T/天）、精制脱色碳（0.05T/天）配伍焚烧。

废碳（被掺进去）燃烧产生的烟道气量：1450Nm3/h，也即5699m3/h；

水分：有机物以乙酸乙酯为例，可计算出有机物约占14%，盐为15%，故水分约占71%，此部分水气化到800°C时体积为：2556m3/h；

故需消耗天热气60Nm3/h，此部分天热气产生烟道气体积为1140Nm3/h；也即4480m3/h；故一级焚烧炉总体积为：20989m3/h；

烟道气进入二级焚烧炉体，在二级焚烧温度升高到1100℃需要热量：

需天热气150Nm3/h，此部分天然气产生烟道气为2850Nm3/h,也即14334m3/h；故二级焚烧炉体积为一级焚烧炉体积膨胀加上二级所需天然气产生烟道气量之和，也即41191m3/h；

2）、氯酯废水（3T/天）与水解脱色碳（0.27T/天）、废水吸附碳（0.6T/天）、精制脱色碳（0.05T/天）配伍焚烧。

废碳（被掺进去）燃烧产生的烟道气量：1450Nm3/h，也即5699m3/h；

水分（按85%水分）：此部分水气化到800°C时体积为：3041m3/h；

故需消耗天热气90Nm3/h，此部分天热气产生烟道气体积为1710Nm3/h；也即6720m3/h；故一级焚烧炉总体积为22142m3/h；

烟道气进入二级焚烧炉体，在二级焚烧温度升高到1100℃需要热量：

需天热气156Nm3/h，此部分天然气产生烟道气为2964Nm3/h,也即14907m3/h；故二级焚烧炉体积为一级焚烧炉体积膨胀加上二级所需天然气产生烟道气量之和，也即43240m3/h；

3）、酯化废水（8T/天）与釜残焦油（2.17T/天）、釜残焦油（0.1T/天）配伍焚烧。

废水中有机物燃烧产生的烟道气量：700Nm3/h，也即2751m3/h；

焦油（被掺进去）燃烧产生的烟道气量：4970Nm3/h，也即19534m3/h；

水分（按80%水分）：此部分水气化到800°C时体积为：2862m3/h；

故需消耗天热气10Nm3/h，此部分天热气产生烟道气体积为190Nm3/h；也即747m3/h；故一级焚烧炉总体积为23418m3/h；

烟道气进入二级焚烧炉体，在二级焚烧温度升高到1100℃需要热量：

需天热气156Nm3/h，此部分天然气产生烟道气为2964Nm3/h,也即14907m3/h；故二级焚烧炉体积为一级焚烧炉体积膨胀加上二级所需天然气产生烟道气量之和，也即44872m3/h；

4）、含乙醇废水（6T/天）与淘汰母液（0.5T/天）、废氰酯（0.23T/天）配伍焚烧。焚烧之前需对淘汰母液及含乙醇废水加CaO调PH至中性，经计算调PH过程中新产生约43kg/h的Cacl2，则1T/h的废水中含成分如下：Cacl243kg、乙醇1T/h的20%、碳酸二乙酯、氰甲酸乙酯。

废水中有机物（以1T/h20%的乙醇为主计算）燃烧产生的烟道气量：3312Nm3/h，也即13017m3/h；

焦油（被掺进去）燃烧产生的烟道气量：4970Nm3/h，也即19534m3/h；

水分（按80%水分）：此部分水气化到800°C时体积为：2862m3/h；

Q供=5*106kj/h（由于量很小，忽略碳酸二乙酯及氰甲酸乙酯的热量）；

Q有机气体升温至800°C需热=3.5*106kj/h（由于量很小，忽略碳酸二乙酯及氰甲酸乙酯燃烧产生的体积）；

故需消耗天热气100Nm3/h，此部分天热气产生烟道气体积为1900Nm3/h；也即7468m3/h；故一级焚烧炉总体积为23347m3/h；

烟道气进入二级焚烧炉体，在二级焚烧温度升高到1100℃需要热量：

需天热气156Nm3/h，此部分天然气产生烟道气为2964Nm3/h,也即14907m3/h；故二级焚烧炉体积为一级焚烧炉体积膨胀加上二级所需天然气产生烟道气量之和，也即44872m3/h；

通过上述配伍焚烧，可得出如下结论：1、高、低热值搭配，大、小处理量的搭配，最大化的减小了燃料消耗，降低了运行成本。2、用一种尺寸的炉体即可达到焚烧要求；

2.6.2、烟气处理工艺的选择

焚烧炉烟气中的污染物成分包括粉尘、HF、HCl、NOx、SOx、CO2、CO和二噁英等。目前危险废物焚烧领域尾气净化工艺主要有干法、半干法、湿法及组合法。

综合考虑使用方焚烧实际情况、设备投资、运行成本以及操作的难易程度，本项目将采用组合法处理工艺，也即尾气先经过半干式吸收塔进行尾气的降温（同时也能吸收一部分酸性气体），之后烟气去干式吸收塔（或干式反应装置），与干式吸收塔（或干式反应装置）的吸收剂（主要是氢氧化钙和活性炭）充分反应，完成对酸性气体的吸收，之后烟气进入布袋除尘器进行除尘，从布袋除尘器出来后经过引风机去下一级喷淋塔喷淋吸收后经过汽水分离器到烟囱排放。

组合法充分吸取了前述几种尾气处理方法的优点，可使有害物质的祛除效率达到95%以上，达到净化酸性气体(SO2、HCl、HF等)和吸附烟气中二噁英的目的。净化后的烟气经引风机引入烟囱向大气排放。

烟气先进入半干式吸收塔，半干式吸收塔所需碱水由碱液制备系统经2台碱液泵提供，给水经塔内的雾化喷头将水雾化成小于30μm雾状，直接与烟气进行传质传热交换，利用烟气的热量使喷淋的水分蒸发，从而使烟气在塔内迅速降温至200℃左右，烟气在塔内的急冷时间为1秒钟。雾化喷头采用进口设备，不锈钢材料，采用压缩空气作雾化介质。

半干式吸收塔出来的烟气进入干式反应装置，通过喷入消石灰粉和活性炭粉，使烟气中的酸性气体与Ca(OH)2中和，活性碳可吸附烟气中的PCDD/PCDF等有毒有害成分。

烟气接着进入布袋除尘器，烟气由外经过滤袋时，烟气中的粉尘被截留在滤袋外表面从而得到净化，烟气经除尘器内文氏管进入上箱体，从出口排出。附集在滤袋外表面的粉尘不断增加，使除尘器阻力增大，为使设备阻力维持在限定的范围内，必须定期消除附在滤袋表面的粉尘：即由控制仪按定期顺序触发各控制阀开启脉冲阀，使气包内压缩空气由喷吹管孔眼喷出（称一次风），通过文氏管，诱导数倍于一次风的周围空气（称二次风）进入滤袋，使滤袋在一瞬间急剧膨胀，并伴随着气流的反向作用，抖落粉尘，在布袋除尘器进口温度不在限值范围时，布袋旁通电磁阀打开，烟气经旁通管路通过来保护布袋除尘器。干式反应中未反应完全的活性炭和硝石灰粉末被吸附在布袋表面，继续吸附有害物质和与烟气中残留的酸性气体进行反应。

    经布袋除尘器除尘后的烟气再由喷淋洗涤塔进一步喷淋碱液消除烟气中的酸性气体，之后进入汽水分离装置去除烟道气中的水含量，在反应器内增加烟道气的反应时间，最终经烟囱排入大气。

在布袋除尘器、 干式吸收塔收集的烟尘在各自的集灰斗内排至专用的烟尘收集桶内，收集桶集满烟尘后密闭用车送至危险废物填埋场填埋处理。

2.7、焚烧炉系统工艺流程

焚烧处理的工艺包含焚烧系统、迷宫除尘/除盐系统、余热回收系统、尾气处理系统（包括尾气降温、去除酸性气体、脱硝、除尘等）、自动控制系统、辅助系统（进料系统、点火系统、燃料系统、送风系统、软化水系统、循环水系统、压缩空气系统）等几个部分。

危险废物焚烧过程各工序的流程简述如下：

焚烧系统由一次燃烧室（含盐废水焚烧炉）、二次燃烧室及其控制系统组成。

含盐废水通过泵进入一次燃烧室的含盐废水焚烧炉内被雾化系统高压雾化，废液在炉内被加热、汽化和燃烧。炉内设计温度为750°C～800°C（视物料组分而定）。 燃烧产生的烟气先进入迷宫沉降室除盐，之后进入二次燃烧室再次高温燃烧，通过布置在二次燃烧室上的辅助燃烧器进行助燃，燃烧温度可达1100℃以上（视物料组分而定），烟气在二燃室的停留时间2秒以上，确保进入焚烧系统的危险废物充分彻底的燃烧完全。二燃室的烟气温度是通过二次风（由鼓风机提供）和助燃燃料来调节的。

考虑到工厂废物的复杂性和成分多变性及其热值的不均衡性，为确保焚烧系统的安全稳定运行，设计在焚烧炉本体布置了辅助燃烧器，辅助燃烧器具有FSSS火焰监测和保护功能，现场PLC控制，当炉膛温度低于设定值时，燃烧器自动开启，当炉膛温度高于设定值时燃烧器自动切换。燃烧器的喷气量和助燃风量由燃烧器带来的比例阀自动控制和调节。

燃烧系统的启动采用辅助燃料，焚烧炉的燃料量主要取决于焚烧炉的启动次数、废物成份、热值和水份。

当废物热值较低时，为保证焚烧炉稳定运行，焚烧炉需加入辅助燃料助燃。

迷宫沉降室是我公司具有专利技术的专门用以处理高盐废水焚烧过程中盐渣颗粒的沉降、收集的设备。其原理是利用设置在沉降室的多个具有特殊结构的耐高温、耐冲刷折流板，来不断改变烟道气的流向、流速，在烟道气流向、流速改变的同时，盐渣颗粒在自身重力、变速、撞击等复杂合力作用下沉降下来，之后通过设置在沉降室下部的螺旋输送系统将盐渣排出。

 理论上立式迷宫沉降室能除去进入沉降室盐分的80%以上。如果前期焚烧充分、迷宫沉降设计合理、位置布置恰当，迷宫沉降的除盐效率会更高，实际运行后除盐效率也不低于85%；

本迷宫沉降具有运行稳定、去除效率高、使用寿命长、免维修等优势；

流程：带有盐分颗粒的焚烧尾气从一次燃烧室出来后进入迷宫沉降室，烟气在迷宫沉降室内折流运动，耐高温、耐冲刷、特殊结构折流板的存在使得烟道气的流程加大，加上盐渣颗粒的变速、变向、撞击等使其快速、高效沉降下来，之后盐渣外排，烟气则进入二次燃烧室进一步焚烧。

本焚烧系统的余热回收分为两大部分，其一是通过余热锅炉（膜式壁余热锅炉）实现，即利用二次燃烧室后高温烟气的热量产生蒸汽，一方面烟气热量被利用，另一方面，膜式壁特殊的集盐、出盐结构不仅保证了余热锅炉盐不堵塞，还能降盐收集出来。其二是通过G-G换热器实现，即从余热锅炉出来的烟气在G-G换热器内与来自外部的冷空气进行热量交换，被余热后的冷空气去一、二次燃烧室作为补氧空气辅助燃烧，这样又进一步增加了余热利用率。

 ※烟气处理系统（主要针对氮的氧化物）

二次燃烧室出来的高温烟气首先通过SNCR高温段脱硝，之后进入余热锅炉，在余热锅炉内与来自外部的水换热（蒸汽回收利用），之后烟气进入G-G换热器，在G-G换热器内将来自外部冷空气加热到200°C左右；被加热后的热空气作为补氧空气进入一、二次燃烧室进行焚烧，烟气则被进一步降温；

烟气从G-G换热器出来后先进入1#烟气再加热器，之后进入后续尾气处理设备，最后，烟气经引风机进入烟囱排放；

SCR脱硝  目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。此两种方法都是利用氨对NOX的还原功能，在催化剂的作用下将NOX(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水。

在整个工艺的设计中，通常是先使氨蒸发，然后和稀释空气或烟气混合，最后通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。 

在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：

当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。 

在锅炉的烟气中，NO2一般约占总的NOX浓度的5%，NO2参与的反应如下： 

在绝大多数锅炉烟气中，NO2仅占NOX总量的一小部分，因此NO2的影响并不显著。  SCR系统NOX脱除效率通常很高，喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说，对于新的催化剂，氨逃逸量很低。但是，随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞，氨逃逸量就会增加，为了维持需要的NOX脱除率，就必须增加反应器中NH3/NOx摩尔比。

SCR系统组成及反应器布置

在选择催化还原工艺中，NOx与NHx在催化剂的作用下产生还原。催化剂安放在一个固定的反应器内，烟气穿过反应器平行流经催化剂表面。催化剂单元通常垂直布置，烟气自上向下流动。SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、烟气系统、检测控制系统等组成。

选择性催化还原（SCR）脱除NOx的运行成本主要受催化剂寿命的影响，一种不需要催化剂的选择性还原过程更为经济，这就是选择性非催化还原技术。该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂，而且还需要一定的停留时间。还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，该还原剂（尿素）迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，该方法是以炉膛为反应器。（本工艺选择在温度为850°C-1100°C的点位，即二次燃烧室后余热锅炉前）

研究发现，在炉膛850～1100℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOX，基本上不与烟气中的O2作用，据此发展了SNCR法。

因此应当准确控制此过程温度在850°C-1100°C之间。

SNCR系统烟气脱硝过程由下面四个基本过程完成：

·接收和储存还原剂； 

2.7、焚烧炉系统工艺流程示意图：

2.8、焚烧炉系统主要装置组成

为满足上述工艺要求焚烧炉由以下主体设备和系统组成：

一次燃烧室（废液焚烧炉）、迷宫沉降室、二次燃烧室、SNCR脱硝、余热锅炉、G-G换热器、1#烟气再加热器、省煤器、半干式急冷塔、干式吸收装置、布袋除尘器、2#烟气再加热器、喷淋吸收塔、汽水分离器、引风机、烟囱；

  2、焚烧炉附属系统组成：

点火助燃系统：燃烧器（废液燃烧器、二次燃烧器）、辅助燃料管路、雾化空气管路；

送风系统：一次风系统（燃烧空气供给）、二次风系统；

急冷吸收系统：含急冷泵、急冷管路、雾化喷头；

给水系统：软化水制水系统；

其他系统：仪表风系统、热工控制及仪表、电气系统、在线监测系统等；

3.1、废液焚烧炉（一次燃烧室）

废液、助燃空气在废液焚烧炉炉膛内经过复杂的物理化学反应，使废液中的有机物质彻底分解销毁。炉体的结构形式及尺寸决定了废液焚烧炉的处理量和有害物质的分解去除率。

      废液焚烧炉的主体是立式炉体，内衬高温耐火材料（如有需要还需内衬耐火合金钢），中间是轻质保温材料和隔热材料，最外层以钢板为保护层，炉体外壁温度不超过70℃。

废液焚烧炉出口处设有热电偶，及时反映炉内温度，便于及时调节燃料量。在炉体上部设有防爆口，以防止炉膛内烟气爆燃对炉体的损坏。

3.1.1、废液焚烧炉功能及优点

废液焚烧炉用于高温焚烧有机废液，通过调节燃气量和燃烧空气的供给来确保废液的完全燃烧和维持炉内的燃烧温度，并按焚烧烟气在炉膛内的滞留时间、容积热负荷、水分蒸发强度以及喷嘴的喷射角和射程来确定炉膛容积，以保证废液中的有机物在炉内达到完全燃烧分解。

1、焚烧炉本体采用立式炉结构，可以减少炉本体的占地面积；同卧式炉相比，立式炉结构改变了耐火材料的受力状况，完全避免了耐火材料在高温情况下可能出现的爆裂和坍塌现象。

2、焚烧炉本体采用立式炉结构，底部设有沉降室，使得焚烧过程中的无机盐类粒灰尘能够在炉本体内收集，减少烟气带出的粉尘量，减少对后续设备的压力。

3、炉体燃烧根据3T（温度、时间、涡流）原则设计，确保废液废气在炉本体燃烧室内充分氧化、热解、燃烧，使有机物破坏去除率达到99.99%以上。

4、炉体采用切向式雾化装置+内部混合式双流体雾化器喷嘴。其混合程度、雾化效果、燃烧速度及效率极高，过剩空气系数低，可节约大量燃料。雾化喷头口径大，对流体之粘度、杂质含量要求不高，不易堵塞。采用低压喷雾方式，较高压喷枪式安全，不易磨损，不易故障，燃烧效果好。

内混合式与传统的外部混合式的比较

5、安全性高-设有启动前不排除易爆气体就不能点火的功能，以防气爆；炉内设有火焰检知器，一旦炉内发生熄火或点火失败，立即自动切断废液供给，警报系统完善，安全可靠。

6、炉本体燃烧室内采用耐火砖结合耐火材料浇注，一次性成型，抗酸性气体侵蚀，经久耐用。

3.1.2、废液焚烧炉设计工况的技术参数

点火方式：燃烧器自动点火

炉体型式：立式、圆筒型、内衬耐火浇注材料一次成型

3.1.3、废液焚烧炉设计计算参数

  迷宫沉降室是我公司具有专利技术的专门用以处理高盐废水焚烧过程中盐渣颗粒的沉降、收集的设备。其原理是利用设置在沉降室的多个具有特殊结构的耐高温、耐冲刷折流板，来不断改变烟道气的流向、流速，在烟道气流向、流速改变的同时，盐渣颗粒在自身重力、变速、撞击等复杂合力作用下沉降下来，之后通过设置在沉降室下部的螺旋输送系统将盐渣排出。

 理论上迷宫沉降室能除去进入沉降室盐分的80%以上。如果前期焚烧充分、迷宫沉降设计合理、位置布置恰当，迷宫沉降的除盐效率会更高，实际运行后除盐效率也不低于85%；

3.3.1、二次燃烧室概述

 采用圆筒型耐火材料整体浇注成形结构，进口燃烧装置，助燃火焰、空气切向进入二燃室，有效保证烟气的滞留时间及大颗粒粉尘在二燃室内沉降，燃烧效率≥99.9%，焚毁去除率≥99.99%；二燃室设有紧急排放口，以确保系统具备防爆功能。

二次燃烧室功能及优点：

 (1)废液焚烧炉（一次燃烧室）产生的烟气和固体燃烧室产生的烟气进入二次燃烧室，在二燃室内与补氧空气充分混合后经二次燃烧器点火燃烧；二燃室布风合理，气体混合充分，湍流度高，无死区；

(2) 二次燃烧室内壁砌筑高铝耐火材料，具备耐火、防腐和防热负荷冲击功能，耐火材料与外壳衬有隔热层，保证外壁温度小于70℃；

(3) 设计其燃烧室出口烟气温度≥1100℃，烟气停留时间为2秒以上，能够充分分解有害气体和多氯化合物，抑制二恶英的生成；

(4) 通过稳定的燃烧（全自动温度控制），可使CO浓度在500ppm以下；

(5) 焚烧炉二燃室设有紧急排放口，确保事故情况下设备的安全；

(6) 二次燃烧室出口烟气氧含量控制在6-10%之间,在线氧含量控制仪与风机做互锁；

3.3.2、二次燃烧室设计计算参数：

       余热锅炉是焚烧系统中热能回收和利用的主要设备，高温的烟气在余热锅炉内与来自外界的软化水进行热量交换，将软化水加热成一定压力状态下的蒸汽供利用，这样，一方面进一步降低了烟气的温度，另一方面，最大限度利用了烟气余热。

       余热锅炉进口处及主要过流部位均敷设有耐高温、耐冲刷耐火浇注料，抗热应力性能好。

      采用列办式的G-G换热器主要作用是将尾气的余热转化为水的热量供外界使用，既降低了尾气的温度，又回收了余热，性价比较高。

3.6、1#烟气再加热器

     本烟气再加热器实际位置设置在G-G换热器之后，主要作用是将布袋除尘器出来的低温（相对于SCR脱硝要求温度）烟气加热到SCR脱硝工艺中催化剂的允许温度（350°C-400°C）以保证SCR催化剂最大的活性和最高的使用效果。

      安装于锅炉尾部烟道下部用于回收余热的一种装置，将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面。能吸收低温烟气的热量，降低烟气的排烟温度，故节省了能源，提高了效率。

3.9.2、省煤器设计参数

 烟气进入急冷吸收塔进行化学反应和再次降温，达到急冷和脱酸的目的。吸收装置所使用的碱液通常为NaOH溶液（10%）。碱性溶液与酸性气体反应后生成盐类，其水分被完全蒸发并降低烟气温度；半干式吸收装置最大的优点为酸气去除率高，对HCL之去除率可达95%以上，对SO2亦可80%以上，半干式吸收塔比干式反应装置对各种有机污染物（如PCDD、PCDF等）及重金属去除效率高，同时半干式吸收装置还具有除尘功能，所以本项目选用 吸收装置。其性能特点：

（1）烟气中的酸性气体采用碱液吸收后，达标排放；

（2）喷水量由设备自动控制，水量均匀连续 ；

 (3) 烟气在吸收塔内被瞬间冷却，出口烟气温度约为200℃，有效抑制二恶英的产生；

 (4) 自动控制，运行可靠、方便。

 (6) 碱液雾化采用双流体喷头，雾化粒径小，雾化效果好；

 (7) 半干式吸收塔采用热稳定好、化学稳定性好的花岗岩材料做内衬，具有良好的抗酸抗碱性，设备无腐蚀、堵塞现象。

3.8.1、药剂的使用

  常用于半干式吸收塔的碱性药剂有NaOH（15%～20%质量分数）和Ca（OH）2（10%～30%质量分数），石灰液价格较低，但是石灰在水中溶解度不高，含有很多悬浮氧化钙粒子，容易导致液体分配器、填料和管线的堵塞和结垢。苛性钠价格较石灰贵，但苛性钠和酸性气体反应速率较石灰快，吸收效率高，其去除效果好且用量少，不会因PH值调整不当而产生管线结垢等问题。

本方案按NaOH碱液进行设计。

3.8.2、半干式吸收反应方程式

3.8.3、半干式急冷塔设计参数

   利用活性炭表面吸附特性和消石灰中和反应能力，在半干式吸收装置和布袋除尘器之间串联了干式反应装置，活性炭和消石灰粉末通过定量给料装置气送进入烟气管道，对烟气中的有害物质进行吸附和反应，当烟气进入布袋除尘器后，未反应完全的活性炭和消石灰粉末被吸附在布袋表面，继续吸附有害物质和与烟气中残留的酸性气体进行反应。

干式反应装置主要设备包括石灰仓、活性炭仓和文丘里反应器。

烟气从管道进入文丘里反应器，石灰粉和活性炭粉由空气喷入反应器，气固两相相遇，经过喉部时，由于截面积缩小，烟气速度增加，产生高度紊流及气、固的混合，使得烟气中的酸性气体与石灰粉和活性炭充分接触，进行反应，从而达到去除酸性气体目的。

3.9.2、干式反应装置特点

  半干式反应装置后配置干式反应装置，可有效提高整个系统对酸性气体的去除效率，使得整个系统HCl的去除率达到98%，SOx的去除率达到90%。

干式反应装置的特点如下：

（1）连续加料，活性炭和石灰粉量连续可调；

（2）料仓容积适当，不需频繁加料，料位显示；

（3）料仓全密封，利用G-G换热器2出口空气保温，防止板结、受潮。

3.9.3、干式吸收反应方程式

3.9.4、干式反应装置设计参数

布袋除尘器是一种高效的除尘装置，去除粉尘粒径在0.05μm以上，除尘效率可达99％以上。本系统配套专门针对废物焚烧设计的布袋除尘装置，采用耐高温、耐酸碱性、耐水解性、抗氧化性都很好的特殊的过滤材料，对于高酸性烟气造成的烟气露点上升而导致烟气容易结露有良好的抵御效果，由于表面光滑、疏水，高粘性粉尘无法黏附于过滤材料表面，在保证除尘效果的前提下使清灰压力大大降低，同时使过滤材料的使用寿命大大延长。同时采用先进的滤袋张紧装置，确保滤袋始终处于张紧状态，实现滤袋清灰时的脉动共振，取得理想的清灰效果；弹性内卡式滤袋安装方式，确保滤袋的安装和拆卸非常方便，特别是避免了袋内结灰和滤料的磨损，确保滤袋使用寿命两年以上。特殊过滤结构降低了设备总阻力，使脉冲清灰频率大大降低，可使布袋表面成为石灰粉的良好载体，提高除酸效率。

使用干式吸收装置配置布袋除尘器，可提高对酸性气体、重金属及二恶英类物质的去除率。夹带着碱性粉末和粉尘的烟气接着进入气箱脉冲布袋除尘器，烟气由外经过滤袋时，烟气中的碱性粉末和粉尘被截留在滤袋外表面从而得到净化，同时碱性粉末在布袋除尘器滤布表面和烟气进行二次反应，提高了整个系统对酸性气体的去除效率。使用特殊助剂，对滤布表面进行被覆，以延长酸性气体与石灰的接触时间，增加石灰和酸性气体的接触频率，增加石灰分散的均匀性，降低气流压力损失，避免滤袋受到湿废气的影响而阻塞．烟气通过布袋除尘器后，温度由180℃降到160℃。布袋除尘器对酸性气体的吸附率为5%，对烟尘的吸附率为95%。

（1）壳体部分：包括清洁室（气箱）、过滤室、检修门及壳体结构

过滤室内设有滤带及其骨架。

（2）灰斗及卸灰机构。

（3）进出风箱体：包括进出口管路及中隔板。

（4）脉冲清灰装置：包括脉冲阀、气包等。

（5）压缩空气管路及减压装置等

（6）支柱及立式笼梯、栏杆

布袋除尘器清灰采用压差传感器控制清灰效果，对滤袋停风及喷吹的时间，清灰周期进行控制，各时间均为可调。系统采用进口PLC进行自动控制。

布袋除尘器设置旁路，在布袋除尘器进口温度不在限值范围时，布袋旁通电磁阀打开，烟气由旁通管路通过，确保烟温异常时不对布袋形成致命破坏。

布袋除尘器采用星型卸料器卸灰。

3.10.3、布袋除尘器设计参数

3.11、2#烟气再加热器

      2#烟气再加热器位置布置在喷淋吸收塔前，作用是将汽水分离器出来的含一定水量的烟气再次加热，避免烟气夹带水汽对风机等后续设备造成腐蚀。

型式：立式圆筒型、内衬耐酸碱耐火材料

根据出口烟气温度通过自动控制变频调节碱液泵，来调整喷入的碱液量，使得碱液量和烟气量成一定的比例关系，从而确保烟气吸收时间控制在5s左右；同时通过调节碱水量，保证出口烟气温度维持在75℃左右。

3.12.2、吸收装置设计技术参数

     利用气液比重不同，在一个突然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，或利用旋风分离器，气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上，碰撞后失去动能而与转向气体分离。

本套装置的风机包括燃烧炉用风机（补氧及控温）、系统用引风机。根据设计工况下热工计算结果，并考虑风量裕度，确定选用风机型号.

3.15、烟囱（需方自备）

  烟囱的设计根据《危险废物焚烧污染控制标准》(GB)严格执行。

  烟囱采用钢制烟囱加装烟囱支架，内壁衬耐酸碱耐火材料，外壁施工防腐涂料，确保烟囱的使用寿命，符合整套设备使用工况（以现场现有的烟囱为先使用）；

按《固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T)的要求，设置永久采样孔，并安装用于采样和测量的设施。烟囱顶部设置避雷针，与地面避雷装置相连，接地电阻小于4Ω。 

含乙醇废水与淘汰母液及废氰酯

一级焚烧烟气量（800°C）

一级焚烧炉体积（m3）

一级消耗天然气量（Nm3/h）

二级焚烧烟气量（1100°C）

二级焚烧炉体积（m3）

二级消耗天然气量（Nm3/h）

总消耗天然气量（Nm3/h）

平均天然气消耗（Nm3/h）

安徽建筑工业学院 毕 业 设 计 论 文 专 业 环 境 工 程 课 题 宣城危险废物焚烧处理厂设计 摘 要 危险废物具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性和传染性。危险废物的污染不太直观且其治理水平也相对落后，它对环境和人体健康的危害已经成为当今世界各国共同面临的重大环境问题。 危险废物的处理方法中焚烧处理具有减容显著、灭菌率高、设备投资低、运行费用小、不受天气影响可全天候作业、资源可回收利用等优点，在综合考虑其他工艺的特点和当地的实际情况之后得出结论，采用焚烧的方法处理危险废物比较适合 。 该论文通过对整个危险废物处理全过程的介绍，重点说明了热解焚烧处理工艺的原理，各个主要设备的功能作用，生产过程中废水、废气、废渣、噪声的污染治理措施以及焚烧过程中的水平衡、物料平衡、热平衡分析；同时依据相关规范对整个厂区的构筑物进行了合理的设计。 关键字：危险废物、热解焚烧、污染治理、厂区设计 Abstract The hazardous wastes have the