废液焚烧炉设计方案20121030.doc

废液焚烧装置设计方案报告 西安航天动力研究所 2012年10月30日 目 录 1 前言 3 2 技术要求 3 3 主要设计思路 5 4 热力计算 6 5 需水量计算 7 6 废液烧嘴及燃烧炉系统设计 7 6.1 烧嘴总体结构 7 6.2 助燃烧嘴设计 9 6.3 焚烧炉设计 10 6.4 系统设计 14 1 前言 本报告根据广安诚信化工有限责任公司废液焚烧炉工程项目技术要求，对废液焚烧系统燃烧器、焚烧炉、废液喷嘴及炉内冷却水喷淋降温系统进行了设计计算，并提出了系统设计思路。在本报告所提设计思路满足甲方要求以后，再进行比较详细的方案设计。 2 技术要求 kJ/kg，仅参考。 2.2 助燃燃料气 天然气净化后产生的解吸气作为焚烧炉的辅助燃料，压力8000～15000pa，其燃料成份(V%)如下： He+O2=0.011% N2=0.247% CO2=0.862% C1=71.865% C2=17.501% C3=5.673 iC4=1.142% nC4=1.168% iC5=0.462% nC5=0.257% C6+=0.812% 低位发热量 ：参考值40657kJ/Nm3 3．设计要求 3.1废液焚烧处理的主要标准依据： 3.1.1国家环保局GB18484－2001《危险废物焚烧污染控制标准》2002-01-01实施。 3.1.2国家环保局、国家质量监督检验检疫总局GB18597-2001《危险废物贮存污染控制标准》2002-07-01实施。 3.1.3国家环保局GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》1997-01-01实施。 3.1.4危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范。 3.2废液预处理系统： 3.2.1预处理装置（含储液槽、过虑器等）的处理能力8t/h。 3.3 废液焚烧系统： 3.3.1废液燃烧器选用空气或蒸汽雾化形式，悬浮燃烧。 3.3.2防止废液输送阻塞管道及阀门，管路设置吹扫装置。 3.3.3废液管路选用耐腐的阀门及管道。 3.3.4废液和天然气燃烧器应有可靠的质量、优的性能、完善的自控系统燃烧器烧匹配燃烧燃烧kPa。 3.4.4应设置运行、维护和检修用平台扶梯。 3.4.5燃烧燃烧 主要设计思路 废回收装置与普通酸性气体最大的区别是有大量的液态需要进入炉膛，在高温下产生热分解，此反应为吸热反应，因此需要烧嘴燃烧燃料和空气提供大量热量，同时保证炉温控制在后续工艺需要的合适水平。雾化后在焚烧炉内完全分解，酸性气体在炉内完全反应，炉内温度控制在100°C左右，燃烧过程需要富氧。总体设计思路如下： （1）喷嘴使用空气雾化喷嘴，提高雾化质量和均匀度； （2）燃料气和助燃空气选用旋流喷嘴，形成较大燃气回流区，提高火焰稳定性； （3）喷嘴设置在，烧嘴的燃气回流区与喷雾场相互作用，促进掺混加快的蒸发和分解速度； （）烧嘴的内喷嘴设置缩进长度，烧嘴出口利用耐火材料形成扩口，提高燃烧效率和火焰稳定性 热力计算00℃设计，考虑到气体燃烧效率高，而废液中有机物的燃烧效率较低，综合考虑燃烧效率取0.95，热力计算温度取为1440K。废液焚烧的热力计算结果如下： P, BAR 1.0000 T, K 1425.07 M, (1/n) 26.905 Cp, KJ/(KG)(K) 1.4663 GAMMAs 1.2674 SON VEL,M/SEC 747.1 MOLE FRACTIONS *Ar 0.00655 *CO2 0.05412 H2O 0.25667 *NO 0.00043 *N2 0.60269 *OH 0.00006 *O2 0.07339 SO2 0.00600 SO3 0.00009 由计算结果可以看出，由于废液可燃分很多，热值比较高，因此仅采用废液焚烧也可以满足系统处理要求。考虑到废液成分的变化，设置燃料气伴烧装置，在焚烧温度不达标的情况下进行伴烧。 由于废液热值及成分并不能完全明确，经估算所需空气约15500kg/h。考虑到需天然气伴烧，总空气量按20000kg/h设计。 5 需水量计算 根据排烟温度300℃的要求，根据能量平衡原理，对需水量进行了计算。需水量计算可以采用下式进行： 式中、、分别为焚烧后气体的流量、比热及温度。 -水的流量； /-液态水/水蒸汽比热； -水的蒸发潜热。 将已知参数带入上式，得到需水量约10吨/h