重力除尘式废气废液焚烧装置的设计与应用

2018-03-07张晓东卫兵单宏伟端午祥赵娟

科技资讯 2018年28期

张晓东卫兵单宏伟端午祥赵娟

摘要：针对某石化新材料公司非光气法聚碳酸酯项目研发设计的重力除灰式废气废液焚烧装置，有害物质去除率≥99.99%，且排放尾气粉尘≤20mg/m3，SO2≤50mg/m3，NOx≤180mg/m3。该装置结构设计合理，可有效地沉降烟气中大部分的粉尘，减少余热锅炉积灰、堵塞的可能，也可降低后期除尘装置的除尘压力，减少投资，延长除尘寿命，广泛适用于化工、冶金等工业行业废气废液焚烧处理及余热回收系统。

关键词：重力除尘焚烧余热回收

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）10（a）-0075-02

Abstract：The gravity ash-removing waste gas and liquid incineration device developed by our company for non-phosgene polycarbonate project of a petrochemical new material company is introduced in detail. The harmful substance removal rate ≥99.99%，and the exhaust gas dust ≤20mg/m3， SO2 ≤50mg/m3，NOx ≤180mg/m3.

Key Words：Gravity ash removal； Incineration； Waste heat recovery

目前，石油、化工、冶金行业均设计有处理各种易燃易爆、可燃、剧毒、高危等废气废液的焚烧装置，焚烧装置后端配套余热锅炉和烟气治理，余热回收后达标排放。但废气废液的种类成分多而复杂，且具有不确定性，实际生产与设计参数均有偏差。部分废气废液中含有粉尘颗粒物，或燃烧后生成粉尘，容易造成余热锅炉积灰、堵塞、磨损、传热恶化，影响装置的正常运行[1-2]。

某石化新材料公司非光气法聚碳酸酯项目产生废气、废液，但经焚烧处理后含大量粉尘，该公司有针对性地研发设计了一套重力除灰式废气废液焚烧装置，焚烬率达99.9%，且排放尾气符合相应环保标准。

1 项目概况

某石化新材料公司7万t/年非光气法聚碳酸酯项目的真空系统产生含污染因子苯酚、DPC、甲醇、碳酸二甲酯、甲基苯基碳酸酯、二氧化碳的废气，最大流量740kg/h，以及含冷凝液，废催化剂的废液，最大流量811.0kg/h。由于该废气废液焚烧处理产生的烟气含有大量粉尘，现以经脱硫处理的半水煤气为燃料，设计一套重力除尘式直燃式废气废液焚烧装置，满足厂区工艺要求。

2 主要工艺及性能介绍

2.1 工艺流程

废气和废液分别由管道输送进入焚烧炉内燃烧，在开车、烘炉以及伴烧时以半水煤气为燃料。焚烧炉内温度控制在1100℃以上，压力控制在微负压，将废气、废液中的有害有机物全部氧化成CO2、H2O，燃烧产生的高温烟气经过余热锅炉产生的饱和蒸汽后并入蒸汽管网。余热锅炉出口煙气经布袋除尘后达标排放。

2.2 焚烧炉

焚烧炉采用立式V型结构设计，尾部接后工段的余热回收系统。焚烧炉顶部装有废气废液混烧燃烧器，侧壁有火焰检测器，焚烧炉下部出口连接有重力除灰装置。炉膛的结构尺寸根据焚烧废气、废液流量、炉膛温度、燃烧生成烟气停留时间的要求确定（见表1）。

2.3 重力除灰装置

如图1所示，重力除灰装置安装在焚烧炉下部，其底部有一级卸灰阀和二级卸灰阀。除灰原理是利用突然降低烟气流速和改变烟气流向，使烟气中较大部分粉尘在重力和惯性力的作用下，与烟气分离，沉降在除灰装置底部，通过两级卸灰阀进行排灰，避免在余热锅炉积灰、堵塞、磨损、传热恶化，影响装置的正常运行。

该除灰设置在线清灰系统，在一个大修周期期间，不需要进行停炉清灰。

2.4 混烧燃烧器

在焚烧炉前部，废气、废液、燃料气经混烧燃烧器多路均匀的进入焚烧炉，以保证焚烧炉内温度场平稳均匀。

混烧燃烧器为管群式分级燃烧器，由直流风套管、废液喷枪，安装在废液喷枪周围一圈的废气喷管组成。直流风套管外周安装有旋流片，调节旋流风强度，调整火焰尺寸[3]。混烧燃烧器具有良好的操作弹性及稳定性，具体特点如下。

（1）废气和空气通过燃烧器时压损低。