含盐有机废液焚烧锅炉的研究与应用

李朝晖　崔波　刘殿博

摘 要：现阶段，比较常用的废液从炉膛下部喷入、烟气上行式炉膛炉型，其在对含盐有机废液进行处理的过程中，经常存在废液燃烧不完全以及燃烧效率低等问题。所以，在这种背景下，本文深入研究了一种废液由炉膛顶部雾化喷入，烟气下行的新型含盐有机废液焚烧锅炉。针对这种类型的锅炉，其具有很多的优点，包括：废液雾化效果相对良好，烟气的停留时间较长，能够让废液充分燃烧等。

关键词：含盐有机废液;焚烧锅炉;研究与应用

针对含盐有机废液而言，其成分具有较强的复杂性，通常都含有大量的氢氧化钠以及硫酸钠等，并且在沸点较低，无法有效的对危险有机物进行讲解。所以，在对含盐有机废液进行处理期间，一定要采用相对科学的手段。

1 锅炉结构和应用分析

1.1 锅炉结构分析

在本次的研究的中，新型焚烧炉主要由炉膛、凝渣管等组成。其中，针对炉膛顶部，设计了废液焚烧器，在炉膛的中间部位，设计了四角切圆燃烧器及四角切圆燃尽风喷口。并且，在锅炉的底部，设计了对冲燃烧器，具体如图1所示。

1.2 锅炉的实际应用分析

通常情况下，在对含盐有机废液进行处理的过程中，其会由炉膛顶部燃烧器喷出来，然后进行燃烧，而废液会从上到下，有顺序的经历干燥、蒸发以及燃烧过程。并且，通过锅炉中部的燃煤器，会进一步对废液的燃烧温度进行提高，同时，利用四角切圆燃烧器及四角切圆燃尽风喷口，也可以对锅炉骨炉膛内部烟气的湍流度进行增强，以保证废液可以得到良好的燃烧。

在对这种新型锅炉进行应用期间，其主要是对液态排渣手段进行应用，从锅炉炉膛的底部位置，有效的将熔融态无机盐排放出来。并且，对于锅炉底部的对冲燃烧器而言，其能够有效的对锅炉底部的温度进行保持，让其内部的温度可以一直高于无机盐的熔点，从而从根源对熔融态的无机盐进行有效排放出去。同时，还可以让废液得到充分的燃烧，有效的降低了环境污染。

在废液排放过程中，高温烟气会依照一定的顺序，经过凝渣管区、辐射冷却室、蒸发器。并且，随着处理深度的不断增加，烟气的温度也会越来越低，随后，对已经吸收的烟气热量进行应用，让其产生饱和蒸汽，最后在通过锅炉排放出去。在这一过程中，对凝渣管束进行有效的设置，可以有效的对烟气所包含的无机盐进行捕捉，进而让这些物质，包括：熔融态无机盐等，都可以全部从锅炉底部清除在外。当从锅炉底部排除在外的熔融态无机盐处于冷却状态之后，会进入熔渣接灰斗中缓存，并通过包装机，对这些无机盐进行打包外销[1]。而针对烟气携带的粉末状碱灰，则会通过锅炉烟道的灰斗进行回收，并利用包装机进行外销。

2 含盐有机废液焚烧锅炉的研究

2.1 研究方法

在本次的研究以及分析过程中，主要是采用数值模拟以及理论计算共同结合的手段。通过对理论计算方式进行应用，将计算结果与锅炉的实际运行数据进行合理的分析，有针对性的进行比较，并对该类锅炉机性能的计算手段进行有效的优化[2]。此外，对数值模拟手段进行应用，实现对锅炉内烟气的流动特性模拟的效果，进一步研究烟气的温度分布情况等，然后有针对锅炉进行改进和完善。

2.2 研究对象

2.2.1 参数结构

研究焚烧炉的主要结构尺寸如表1所示。

2.2.2 燃料性质

锅炉应用了X油作为助燃燃料，具体如表2所示。

2.2.3 数值模型

将本次研究的废液焚烧锅炉的结构尺寸等作为依据，对其燃烧器等进行了简化，具体创建了数值模型，具体如图2所示。

2.3 研究内容

2.3.1 传热计算

对本次研究的废液焚烧锅炉进行了计算，具体结果如表3所示。

2.3.2 数值模拟

在对模拟进行计算的前期阶段，进行了如下假设。第一，废液的液滴粒径平均值假设为400μm。第二，因为液滴具有较强的粘性，如果接触了锅炉壁的表面，就会被捕集，并会经历干燥以及挥发的过程[3]。

其中，图3表示不同温度下，气流流动轨迹。图4表示每个喷口出来的气流方向以及不同喷口气流之间的碰撞方式。并且，通过对图4的进一步分析和研究，针对气流运行期间的分布情况，可以对大部分的受热面进行冲刷。

3 结束语

通过对焚烧锅炉内部气流以及燃料液滴流动性的模拟得知，新型焚烧的結构设计型式，可以在一定程度上达到提升焚烧效率的目的。

参考文献：

[1]陈杰，谢金芳，安兵涛.含盐有机废液焚烧锅炉的研究[J].工业锅炉，2017，22（06）：126-130.

[2]马静颖，张廷羽.高浓度含盐有机废液焚烧技术[J].能源工程，2017，22（01）：145-148.

[3]陈晓平，赵长遂，沈来宏，等.流化床焚烧技术在有机废液无害化处理领域的应用[J].锅炉技术，2017，32（19）：125-128.

作者简介：

李朝晖（1969- ），专科学历，工程师，一直从事焚烧炉管理。