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)
6.4 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
2.1 焚烧装置处理量
废液处理：5t/h，废水喷量：20-30 t/h。废液成分如下表所示：
rtyrty废液成份分析结果
编号比例备注
8．30%
甘氨腈0．93% 包括胺基化合物，以甘氨腈计
亚氨基二乙腈8．29% 最低5%
氮川三乙腈3．04%太阳能安全帽
有机腈合计20．56%
游离CN 0．076% 以氰氢酸计
以上化合物氮合计10．64%
密度g/cm3 1．1563 目前母液在1.21-1.24之间
CODGr 2360.93mg/L
粘度mpa.s 10±1
PH 4.79 按PH=3.5±1考虑
自制自慰器总氮13.85%
水分53.30%
灰分0.43%
其它有机物12%
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%
速冻生胚包子
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、优良的性能、完善的自控系统，燃烧器与焚烧炉炉膛相匹配。 3.3.5燃烧器设有安全保护装置，燃烧器点火启动不正常时，安全保护装置自动切断燃料供应。
3.3.6燃烧器设有火焰报警装置和温控自动调节装置，保证系统安全运行。
3.3.7焚烧炉温度1100～1300℃。
3.3.8烟气停留时间≥2S。
3.3.9焚烧效率≥99.9%。
3.3.10焚烧去除率≥99.99%。
3.3.11焚烧残渣的热灼减率＜5%。
屋顶融雪装置
3.3.12焚烧炉排烟温度300℃。
3.4燃烧室的性能要求：
3.4.1结构形式：为露天布置，炉顶设顶盖。
3.4.2焚烧炉为负压运行，其值为-50～200Pa。
柳编水果篮
3.4.3燃烧室承压能力按±4kPa。
3.4.4应设置运行、维护和检修用平台扶梯。
3.4.5燃烧室炉膛采高铝砖耐火材料，耐高温，耐磨损，耐腐蚀。
3.4.6燃烧室的炉墙、烟道、测点、人孔等处应有良好的密封性，防止泄漏。
3.4.7应满足的大修周期为六年，小修周期为三年。
3 主要设计思路
废液回收装置燃烧器与普通酸性气体燃烧器最大的区别是有大量的液态物质需要进入炉膛，废液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。废液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1100°C左右，燃烧过程需要富氧。首先进行热力学参数计算，在保证满足要求的前提下进行了结构设计。根据上述要求喷嘴及焚烧炉的总体设计思路如下：
（1）废液喷嘴使用空气辅助雾化喷嘴，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，增强炉膛内部的湍流度；
（3）废液喷嘴设置在炉膛前端火焰外焰位置，通过炉膛周向均匀喷入炉内，烧嘴的燃气回流区与废液喷雾场相互作用，促进掺混加快废液的蒸发和分解速度；
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