液體噴射焚燒爐主要根據其燃燒室結構和霧化方式進行分類。以下是幾種主要的類型:
1. 按燃燒室結構分類:
垂直向下噴射式:
特點: 這是最常見的類型。廢液和輔助燃料(如果需要)從爐頂的燃燒器向下噴入垂直圓柱形的燃燒室。燃燒氣體也向下流動。
優點: 結構相對簡單,操作方便,廢液和燃燒氣流的運動方向與重力一致,有利于充分混合和燃燒。爐底通常設計有排渣口。
應用: 廣泛用于各種有機廢液、高濃度廢水、廢溶劑等的處理。
垂直向上噴射式:
特點: 廢液和燃燒器從爐底或爐膛下部向上噴射進入燃燒室。
優點: 燃燒氣體向上流動,停留時間相對較長。爐底通常較冷,不易積灰或結渣。
應用: 適用于需要較長停留時間或廢液灰分熔點較低的情況。
水平噴射式:
特點: 燃燒室呈長圓筒形或矩形,燃燒器安裝在端部或側面,廢液水平方向噴入。
優點: 結構緊湊,適合場地受限的情況。可以設計成較長的燃燒室以延長停留時間。
應用: 常用于中小型裝置或特定的工藝需求。
混合流型:
特點: 結合了不同流向的特點。例如,廢液可能向下噴射,而二次風設計成切向進入產生旋轉氣流(旋流燃燒),或者設計有二次燃燒室。
優點: 旨在優化混合效果、延長停留時間、提高燃燒效率。
應用: 用于處理成分復雜、熱值變化大或要求極高破壞去除效率的廢液。
2. 按霧化方式分類(核心在于燃燒器):
壓力霧化式:
原理: 利用高壓泵將液體加壓(通常幾十到幾百個大氣壓),通過特殊設計的噴嘴小孔噴出,高速液流在空氣中因摩擦和壓力突降而破碎成霧滴。
優點: 結構簡單,不需要霧化介質(空氣/蒸汽),操作成本相對較低。
應用: 適用于粘度較低、較清潔的廢液(如某些廢溶劑、輕質油)。
轉杯霧化式:
原理: 廢液被送到高速旋轉(幾千到上萬轉/分鐘)的金屬杯或盤中心,在離心力作用下沿杯壁成薄膜狀向外擴展,在杯邊緣被甩出,與高速旋轉產生的空氣剪切作用而霧化。
優點: 對液體粘度變化不敏感(可處理高粘度廢液),能處理含少量固體顆粒的廢液;調節范圍寬;不易堵塞。
應用: 非常適合處理高粘度廢液(如焦油、瀝青、樹脂、高濃度有機廢水)、含固廢液、乳化液等。
雙流體霧化式:
原理: 利用高速噴射的壓縮空氣或蒸汽(霧化介質)的能量沖擊、剪切液體流,使其破碎成細小霧滴。根據氣體和液體混合的位置和方式,又分為內部混合(在噴嘴內部混合后噴出)和外部混合(在噴嘴出口處混合)。
優點: 霧化質量最好,液滴最細小均勻;對液體粘度、處理量變化適應性強;能處理最難霧化的廢液;不易堵塞;調節范圍很寬。
應用: 應用最廣泛,尤其適用于成分復雜、粘度變化大、要求燃燒效率高、難處理的廢液。是當前主流技術。
總結與說明:
組合使用: 一個實際的液體噴射焚燒爐系統往往是上述分類的組合。
核心要素: 無論哪種類型,其高效焚燒的關鍵都在于:
良好的霧化: 產生細小均勻的液滴,增大表面積,加速蒸發和與氧氣的混合反應。
充分的混合: 確保廢液蒸汽、燃燒產物與助燃空氣(氧氣)充分、快速地混合。
足夠的溫度: 維持足夠高的燃燒室溫度(通常>850°C - 1100°C,取決于目標污染物)。
足夠的停留時間: 確保氣態污染物在高溫區有足夠的時間進行氧化分解(通常>0.5 - 2秒)。
適當的湍流: 促進混合和傳熱傳質。
輔助系統: 焚燒爐本體外,還需要配套的供風系統(一次風、二次風)、燃料系統(輔助燃料如天然氣、柴油)、廢液供給與霧化系統、排渣系統、以及關鍵的尾氣處理系統(如急冷塔、脫酸塔、除塵器、SCR/SNCR脫硝等)來滿足環保排放要求。
在選擇液體噴射焚燒爐類型時,需要綜合考慮廢液的性質(成分、熱值、粘度、含固量、鹽分、腐蝕性等)、處理量要求、排放標準、運行成本、投資成本等因素來確定最合適的燃燒室結構和霧化方式組合。
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