本發(fā)明屬于高含鹽高溫?zé)煔饫鋮s，涉及一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、含鹽有機(jī)廢液目前多采用立式頂燒的焚燒方案，焚燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔?約1100℃)，同時(shí)形成低熔點(diǎn)鹽，與傳統(tǒng)的燃煤鍋爐灰分相比，灰熔點(diǎn)低(約650～850℃)，在該溫度區(qū)間具有極強(qiáng)的粘結(jié)性，煙氣的含塵量達(dá)到20mg/nm3屬于高含低熔點(diǎn)鹽的煙氣，為保證熔融鹽順利通過(guò)焚燒爐，需對(duì)煙氣進(jìn)行快速降溫，使熔融態(tài)鹽快速渡過(guò)高粘性溫度區(qū)間，避免其附著在焚燒爐內(nèi)壁上造成腐蝕與粘結(jié)。

2、早期john?zink?company,llc曾采用噴水冷卻的方式冷卻含鹽煙氣，該方法導(dǎo)致煙氣中的水含量接近40％，造成排鹽后系統(tǒng)極易板結(jié)堵塞，裝置只能低負(fù)荷運(yùn)行且運(yùn)行時(shí)間有限。

3、凱勒特燃燒技術(shù)與設(shè)備(上海)有線公司則采用摻風(fēng)(或循環(huán)低溫?zé)煔?冷卻的方式，其具體方法為：爐體下部預(yù)留較長(zhǎng)的冷卻空間，冷卻風(fēng)管成一圈密布在同一高度，向爐體中心噴射低溫氣體射流。該方法可以有效地保護(hù)壁面，但是射流風(fēng)強(qiáng)度有限難以穿透煙氣，導(dǎo)致主流煙氣的降溫過(guò)程緩慢，所需的降溫空間也相應(yīng)較大；如空間不足對(duì)于側(cè)出煙氣容易產(chǎn)生甩尾現(xiàn)象，甩尾煙氣溫度往往處于粘性區(qū)間的下游，特別是側(cè)出的煙氣管道極易粘結(jié)積灰需要多臺(tái)空氣炮進(jìn)行疏通，對(duì)后系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，兼顧保護(hù)爐體壁面及提升冷卻效率，達(dá)到快速降溫及避免爐體壁面結(jié)鹽的效果。

2、本發(fā)明解決技術(shù)的方案是：一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，包括爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)、冷卻水噴槍及組合噴管；

3、爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)采用圓筒收縮形式，收縮前后內(nèi)徑之比d/d為1.25～1.5；

4、組合噴管包括沿同一高度周向均布的多個(gè)相同噴管，設(shè)置在爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)收縮截面上游1/10爐內(nèi)徑d位置處；外部冷卻風(fēng)輸送到組合噴管，組合噴管將冷卻風(fēng)的靜壓轉(zhuǎn)換為動(dòng)壓，形成環(huán)壁方向的射流以及偏向爐體中心的射流，兩股射流方向相悖，環(huán)壁方向的射流對(duì)偏向爐體中心的射流起到支撐作用，同時(shí)二者相互作用產(chǎn)生局部渦流加快煙氣與冷卻風(fēng)的混合；

5、冷卻水噴槍用于減少冷卻后的煙氣流量，設(shè)置在組合噴管上游1/2爐內(nèi)徑d位置處，噴槍傾角β采取向下5°～15°，噴槍霧化角在60°～75°之間。

6、進(jìn)一步的，爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)的收縮角α取45～60°。

7、進(jìn)一步的，爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)的出口高度取1/4～1/3出口直徑d。

8、進(jìn)一步的，環(huán)壁方向的射流和偏向爐體中心的射流速度不低于35m/s。

9、進(jìn)一步的，組合噴管的噴管數(shù)量要確保環(huán)壁方向的射流覆蓋長(zhǎng)度乘以噴管數(shù)量大于爐體截面周長(zhǎng)，所述覆蓋長(zhǎng)度為射流平均速度衰減至50％的長(zhǎng)度。

10、進(jìn)一步的，環(huán)壁方向的射流占總冷卻風(fēng)流量比例為0.35～0.45。

11、進(jìn)一步的，偏向爐體中心的射流設(shè)計(jì)角度θ選擇5°～30°。

12、進(jìn)一步的，外部冷卻風(fēng)采用低溫循環(huán)煙氣或者常溫空氣，低溫循環(huán)煙氣的溫度在120℃～180℃之間。

13、進(jìn)一步的，通過(guò)冷卻水噴槍的水冷吸收熱量占比不超過(guò)50％。

14、進(jìn)一步的，冷卻水噴槍在同一高度沿周向均勻布置3～4支。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

16、本發(fā)明可以在設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)高效完成高溫含鹽煙氣的降溫，且對(duì)爐壁面實(shí)現(xiàn)了有效的保護(hù)，避免產(chǎn)生鹽粘結(jié)甚至堵塞得問(wèn)題。較同類產(chǎn)品空間節(jié)省約30％，且出口溫度均勻，對(duì)后系統(tǒng)沒(méi)有粘結(jié)風(fēng)險(xiǎn)，有利于系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行。

技術(shù)特征：

1.一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)(1)、冷卻水噴槍(2)及組合噴管(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)(1)的收縮角α取45～60°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)(1)的出口高度取1/4～1/3出口直徑d。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，環(huán)壁方向的射流和偏向爐體中心的射流速度不低于35m/s。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，組合噴管(3)的噴管數(shù)量要確保環(huán)壁方向的射流覆蓋長(zhǎng)度乘以噴管數(shù)量大于爐體截面周長(zhǎng)，所述覆蓋長(zhǎng)度為射流平均速度衰減至50％的長(zhǎng)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，環(huán)壁方向的射流占總冷卻風(fēng)流量比例為0.35～0.45。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，偏向爐體中心的射流設(shè)計(jì)角度θ選擇5°～30°。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，外部冷卻風(fēng)采用低溫循環(huán)煙氣或者常溫空氣，低溫循環(huán)煙氣的溫度在120℃～180℃之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，通過(guò)冷卻水噴槍(2)的水冷吸收熱量占比不超過(guò)50％。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，其特征在于，冷卻水噴槍(2)在同一高度沿周向均勻布置3～4支。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種適用于焚燒爐的高含低熔點(diǎn)鹽的高溫?zé)煔饫鋮s結(jié)構(gòu)，包括爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)、冷卻水噴槍及組合噴管；爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)采用圓筒收縮形式，收縮前后內(nèi)徑之比D/d為1.25～1.5；組合噴管包括周向均布的多個(gè)噴管，位于爐體冷卻區(qū)域結(jié)構(gòu)收縮截面上游1/10爐內(nèi)徑D處；組合噴管將冷卻風(fēng)的靜壓轉(zhuǎn)換為動(dòng)壓，形成環(huán)壁射流以及偏心射流，兩股射流方向相悖，環(huán)壁射流對(duì)偏心射流起支撐作用，同時(shí)二者相互作用產(chǎn)生局部渦流加快煙氣與冷卻風(fēng)的混合；冷卻水噴槍用于減少冷卻后的煙氣流量，位于組合噴管上游1/2爐內(nèi)徑D處，噴槍傾角β采取向下5°～15°，噴槍霧化角在60°～75°之間。本發(fā)明兼顧保護(hù)爐體壁面及提升冷卻效率，達(dá)到了快速降溫及避免爐體壁面結(jié)鹽的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：殷義,劉金松,霍正卿,胡婷婷,駱騫,匡玉成,張婧文,鄭全軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航化節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23