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有机废液焚烧关键技术

发布日期:2014-07-10

危险废物是当前我国环境的重要污染源之一,已经成为我国当前环境突发事件的重要原因。对危险废物处置不当,极易造成土壤、大气和水体污染,严重威胁人类生存安全和生态环境安全。因此,实现危险废液的环保处理和有效利用对提高大气环境质量,减轻水污染等十分重要。

对此,国家工程实验室与北京华电光大新能源环保技术有限公司、北京航天石化技术装备工程公司合作,通过承担北京市科技计划重大科技成果转化落地培育项目等,进行危险有机废液焚烧关键技术的开发、成果落地转化与产业化推广等工作。已经成功研发了气流屏蔽燃烧技术、炉内灰渣分级控制技术、受热面防腐与优化布置技术及自预热式液气组合燃烧器,完成了研究成果的进一步完善优化、工程化开发、配套工艺研究,掌握了废液焚烧炉的设计、制造、现场安装和调试运行的完整技术和工程服务能力。

实验室研究了炉膛内液滴的雾化特性、雾化液滴在炉膛内的运动特性、运动时间以及干燥时间等,在此基础上采用分级干燥、燃烧方式的深入研究了不同粒径的废液在炉膛内的干燥、燃尽时间和运行长度,从而对炉膛内燃烧器的合理布置提供理论依据。建立了与废液焚烧炉相对应的数值模型,改变模型中的燃烧器的布置方式,对不同布置方式下炉内的流场、温度场、雾化液滴的运动轨迹、离心分离、辅助燃料助燃的情况进行对比,选出最优的燃烧器布置方式,从而进行相应的设计。研究了燃烧过程SO2、NOX排放行为与调控技术,对不同的燃烧器、雾化喷嘴的布置进行调整优化。加强对污染物排放与控制技术的研发,通过设计计算、模拟优化与实验验证相结合的手段,完善废液焚烧炉的结构设计,并辅以烟气脱硫、脱硝等必要措施,达到高效焚烧和低污染排放的目标。研究了燃烧过程含硫、含氯成分的生成,受热面腐蚀,以及控制等机理,优化汽水流程与受热面布置。通过现场试验,确定了各项关键技术在解决受热面腐蚀、积灰、结渣、NOx排放等问题上的应用效果;分析、比较和归纳各关键因素的影响规律;利用分析结果进一步对废液焚烧装置的设计进行优化,调整完善设计、安装与运行方案。

从核心产品角度出发,研发了新型危险有机废液焚烧锅炉及配套液气组合式燃烧器。利用先进高效的焚烧技术,完成对危险有机废液的彻底减容化与无害化,同时回收余热副产蒸汽,回收碱灰再利用。本产品的推广应用,将进一步提高废液焚烧装置的高效、环保、安全、经济运行水平,提高焚烧装置的灵活性和适用性,降低甚至消除危险废物的环境污染,符合国家环保产业发展政策。本技术已经形成了比较完善的技术转化和产业化的条件,积累了丰富的技术成果转化经验。已经和国内多家大型化工企业进行了广泛的技术交流,获得了行业内的认可。目前已经落实了近10台套年处理量5-15万吨的工业废液焚烧项目,为团队合作伙伴带来的总合同额超过1.5亿元,其中江苏海力项目与河北旭阳项目已经建成投产,运行良好。


江苏海力项目

本技术的产业化应用,能实现废液焚烧装置的长周期安全稳定运行,能实现最大程度的危险废物减容化、无害化和资源化。焚烧装置的安全、节能、稳定运行,设备利用效率的提高,使得停机检修的时间大大减少,运行与维护费用显著降低。以单个项目为例,用户企业每年减排废液12万吨,减排COD0.2万吨,减排NOx1.7万吨,余热回收副产蒸汽20万吨,余热回收节省标准煤0.4万吨,回收硫酸钠0.8万吨,累计经济效益可达1000万元以上。另外,在国家日趋严格的环保标准的执行力度下,本技术对相关行业企业主营业务的审批、立项、运营等方面都具有关键性的推动作用,间接经济效益显著。


河北旭阳项目