一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构

技术领域

本发明涉及含盐废液焚烧炉技术领域，具体为一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构。

背景技术

含盐废液通常来自造纸、制药、化工等行业，在现有技术中，焚烧法是处理含盐有机废液应用最为广泛的一种方法，其特点是能大量、高效、低成本地处理不同浓度的含盐有机废液。使用焚烧法处理含盐有机废液时，往往使焚烧锅炉底部处于高温环境，令盐类呈熔融态，以液态形式从锅炉底部排出。

熔融态盐在排出过程中如果接触到环境空气，就很容易冷却变硬，堵塞在出口处。若熔盐无法及时排出，可能会造成焚烧锅炉底部热负荷过高，导致水冷壁爆管，引发安全事故。当无锁风装置时，若熔盐排出过快，排盐通道则会出现排空状态，环境空气会因负压而进入锅炉内部，使焚烧锅炉底部出口附近的熔盐冷却凝固，无法排出，还会使焚烧锅炉内的烟气温度降低，影响锅炉热效率。

现有授权号为CN 102154890 B的熔融物溜槽专利，其特点为通过流道设计强化溜槽内冷却介质与熔融物的传热，该方法虽然能保证熔融物顺利排出炉膛，但并不适用于熔盐，因为大部分盐都溶于水，导致后期还需对盐水蒸发结晶，增加处理负担。

现有申请公布号为CN 109915840 A的一种具有自动疏通功能的熔融物溜槽装置专利，其特点为在溜槽上增设刮刀结构以及在溜槽外部设置冷却槽，该方法能够有效冷却熔融物，并且防止熔融物粘结在溜槽壁面上，但因盐的腐蚀性，使得溜槽对金属材质的要求较高。

现有授权号为CN 110793043 B的用于焚烧高盐有机废水的系统和废水处理方法专利，指出了一种避免熔融物堵塞外排通道，延长设备运行时间和寿命的方法，该方法从理论上解决了熔融物堵塞的问题，但未涉及到具体的设备结构，并且还需要增加集尘器、引风机等设备。

因此，发明一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构。

发明内容

鉴于上述和/或现有一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构，能够解决上述提出现有的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构，包括：

废液焚烧炉；

双轴冷却器；

清焦燃烧器，所述清焦燃烧器安装在废液焚烧炉下侧的炉墙中；

熔盐池，所述熔盐池位于废液焚烧炉底部，以倾斜的方式在底面布置耐火材料；

排盐通道，所述熔盐池最低处设有一个漏斗形排盐通道，且排盐通道的通道壁面为耐火材料，所述排盐通道是由变径通道、等径通道和尖口自上往下依次排列组成；

螺旋冷却管道，所述螺旋冷却管道埋于排盐通道的耐火材料内部，所述螺旋冷却管道缠绕在排盐通道上，且螺旋线直径沿熔盐流动的方向先减小后增大；

保温管道，所述保温管道通过法兰与熔盐池底部的耐火材料连接，并将尖口与外界环境隔开；

双轴冷却器，所述双轴冷却器通过法兰与保温管道的底部连接。

作为本发明所述的一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构的一种优选方案，其中：所述清焦燃烧器距离底部熔盐池1-2m，且清焦燃烧器燃烧产生的火焰向下倾斜10-30°。

作为本发明所述的一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构的一种优选方案，其中：所述熔盐池靠近清焦燃烧器的一侧较低，且熔盐池远离清焦燃烧器的一侧较高，倾斜角为5-10°。

作为本发明所述的一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构的一种优选方案，其中：所述变径通道深度为300-500m，所述等径通道长度为300-600m，且直径为50-150mm，所述尖口尖角为30-45°。

作为本发明所述的一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构的一种优选方案，其中：所述螺旋冷却管道绕排盐通道3-5圈，所述螺旋冷却管道与排盐通道壁面的距离沿熔盐流动的方向逐渐增大，从50-150mm变化至100-200mm，所述螺旋冷却管道内设有冷却介质。

作为本发明所述的一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构的一种优选方案，其中：所述保温管道是由内侧耐火层，中部真空层与外侧保温层所组成，总厚度为100-200mm；

所述保温管道开有一个观察操作孔，且观察操作孔的高度低于排盐通道出口200-300mm。

作为本发明所述的一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构的一种优选方案，其中：所述双轴冷却器除进料口和出料口外，其余部分均密封，所述双轴冷却器的进料口内部设有耐火材料，所述双轴冷却器的出料口管道经过加长处理。

作为本发明所述的一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构的一种优选方案，其中：所述双轴冷却器的出料口连接有用于减小漏风现象的锁风装置。

与现有技术相比：

1.熔盐主要通过化学反应对接触的耐火材料造成侵蚀，本发明通过螺旋冷却管道控制耐火材料表面温度，使排盐通道壁面产生一层较薄的熔盐凝固层，当熔盐的温度升高或降低时，只有熔盐凝固层外表面的盐发生更迭，而与耐火材料粘结的盐不会发生变化，可以保护耐火材料不会被新的熔盐进一步侵蚀。

2.本发明可以通过控制清焦燃烧器的功率和螺旋冷却管道内的冷却介质流量，灵活地控制熔盐凝固层厚度和排盐速度，当增大清焦燃烧器功率，减小冷却介质流量时，熔盐整体温度升高，凝固层变薄且粘性减少，排盐速度加快，当减小清焦燃烧器功率，增大冷却介质流量时，熔盐整体温度降低，凝固层加厚且粘性增大，排盐速度减慢，同时增加清焦燃烧器功率与冷却介质流量时，熔盐的温度梯度增大，虽然凝固层厚度变化不大，但中心区域的熔盐流动性更强，排盐速度加快。

3.本发明倾斜的熔盐池底面可将熔盐汇聚至漏斗形排盐通道内，并利用排盐管道内熔盐凝固层的厚度控制熔盐的流量，确保漏斗形排盐通道内始终留有一定深度的熔盐，避免因工况波动导致排盐不连续的问题，当熔盐占满整个排盐通道时，即可阻止外界的冷风进入炉膛，本发明还设有锁风装置，能够大幅度减少出料时冷空气的流通量，减轻冷空气掺入对熔盐流动性的影响，由于漏斗形排盐通道内积蓄的熔盐具有一定的深度，因此能为熔盐流动提供较大的动能，提高流动的畅通性。

4.本发明在排盐通道底部采用了尖口结构，能够减少出口处熔盐的悬挂量，同时，螺旋冷却管道也与排盐管道壁面保持较远距离，减少吸热量，使熔盐保持较强的流动性，此外，保温管道通过耐火层、真空层和保温层的组合方式，大幅度减轻外界环境对排盐通道出口处熔盐的冷却效果，保温管道还开有一个观察操作孔，即使出现堵塞问题，也能进行人工处理，不影响正常生产。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明局部结构放大示意图。

图中：废液焚烧炉1、清焦燃烧器2、熔盐池3、排盐通道4、变径通道401、等径通道402、尖口403、螺旋冷却管道5、保温管道6、耐火层601、真空层602、保温层603、观察操作孔604、双轴冷却器7、锁风装置8。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供一种含盐废液焚烧炉液态连续排渣结构，请参阅图1-图2，包括：

废液焚烧炉1；

清焦燃烧器2，清焦燃烧器2安装在废液焚烧炉1下侧的炉墙中，清焦燃烧器2距离底部熔盐池3为1-2m，优选为1.5m，且清焦燃烧器2燃烧产生的火焰向下倾斜10-30°，优选为20°；

熔盐池3，熔盐池3位于废液焚烧炉1底部，以倾斜的方式在底面布置耐火材料，熔盐池3靠近清焦燃烧器2的一侧较低，且熔盐池3远离清焦燃烧器2的一侧较高，倾斜角为5-10°，优选为7.5°；

排盐通道4，熔盐池3最低处设有一个漏斗形排盐通道4，且排盐通道4的通道壁面为耐火材料，排盐通道4是由变径通道401、等径通道402和尖口403自上往下依次排列组成，变径通道401深度为300-500m，优选为400m，等径通道402长度为300-600m，优选为450m，且直径为50-150mm，优选为100m，尖口403尖角为30-45°，优选为37.5°；

螺旋冷却管道5，螺旋冷却管道5埋于排盐通道4的耐火材料内部，螺旋冷却管道5缠绕在排盐通道4上，螺旋冷却管道5绕排盐通道4为3-5圈，优选为4圈，且螺旋线直径沿熔盐流动的方向先减小后增大，螺旋冷却管道5与排盐通道4壁面的距离沿熔盐流动的方向逐渐增大，从50-150mm变化至100-200mm，优选为从100mm变化至150mm，螺旋冷却管道5内设有冷却介质，其中，冷却介质可以是冷却水，也可以是其他常用传热工质；

保温管道6，保温管道6通过法兰与熔盐池3底部的耐火材料连接，并将尖口403与外界环境隔开，保温管道6是由内侧耐火层601，中部真空层602与外侧保温层603所组成，总厚度为100-200mm，优选为150mm，保温管道6开有一个观察操作孔604，且观察操作孔604的高度低于排盐通道4出口200-300mm，优选为250mm，其中，通过耐热玻璃盖将保温管道6内部与外界环境隔开，耐热玻璃盖通常处于闭合状态，但可以根据需要打开；

双轴冷却器7，双轴冷却器7除进料口和出料口外，其余部分均密封，双轴冷却器7的进料口内部设有耐火材料，双轴冷却器7的出料口管道经过加长处理，双轴冷却器7的出料口连接有用于减小漏风现象的锁风装置8，其中，锁风装置8可以是双层重力翻板阀，也可以是双层闸板阀。

操作步骤如下：

步骤一：在废液焚烧炉1中，废液中的盐分会在高温烟气的作用下成为熔融状态，在随烟气向下流动的过程中，大部分会碰撞并附着在熔盐池3内，然后受重力的影响沿倾斜底面流动并汇集至排盐通道4，与此同时，废液焚烧炉1下方清焦燃烧器2产生的热烟气会源源不断地对熔盐加热，强化其流动性；

步骤二：由于清焦燃烧器2的加热作用，刚进入排盐通道4时的熔盐温度较高，而此时螺旋冷却管道5与变径通道401之间的距离较小，恰好可以有效对贴壁的熔盐进行冷却，防止因冷却效果较差而出现无熔盐凝固层的问题，当熔盐在流动的过程中温度逐渐降低时，螺旋冷却管道5与排盐通道4壁面的距离也逐渐增大，能够减小熔盐的冷却速度，防止熔盐凝固层越来越厚，堵塞排盐通道4；

步骤三：螺旋冷却管道5的降温效果使得贴壁处的熔盐逐渐凝固，但随着熔盐凝固层厚度的增加，传热热阻逐渐增大，使得排盐通道4中心处的熔盐温度降低地极少，仍可保持为液态，于是这部分熔盐将顺着排盐通道4流下，由于熔盐凝固层占据了排盐通道4的部分空间，使得液态熔盐可流通的截面积减小，导致熔盐排出速度降低，于是变径通道401内会逐渐积蓄一定深度的熔盐，该部分熔盐保证了排盐的连续性，也确保了外界环境中的冷空气不会从排盐通道4进入废液焚烧炉1，随着变径通道401内熔盐的积蓄量不断增加，熔盐的位压也会随之提高，当这部分位压转换为动压时，熔盐的排出速度会不断加快，当废液焚烧炉1产生熔盐的速度等于排出熔盐的速度时，该过程达到平衡；

步骤四：熔盐凝固层的厚度主要取决于清焦燃烧器2的功率和螺旋冷却管道5内冷却介质的流量，当增大清焦燃烧器2功率，减小冷却介质流量时，熔盐整体温度升高，凝固层变薄且粘性减少，排盐速度加快，当减小清焦燃烧器2功率，增大冷却介质流量时，熔盐整体温度降低，凝固层加厚且粘性增大，排盐速度减慢，同时增加清焦燃烧器2功率与冷却介质流量时，熔盐的温度梯度增大，虽然凝固层厚度变化不大，但中心区域的熔盐流动性更强，排盐速度加快；

步骤五：排盐通道4出口的外侧包裹一根保温管道6，保温管道6由耐火层601、真空层602和保温层603组成，能够大幅度减轻外界环境对熔盐的冷却效果，避免从排盐管道流出的熔盐因降温过快而发生凝固、粘结和堵塞的问题，同时，保温管道6还开有一个观察操作孔，用耐热玻璃盖密封，耐热玻璃盖可以根据需求闭合或打开，通常处于闭合状态，当出现堵塞问题时，可以将其打开，进行人工疏通工作，其中，为了减少观察操作孔的散热效果，可以在耐热玻璃盖上再加一个保温盖。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。