一种可燃液体废弃物二次利用的装置和方法

技术领域

本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种可燃液体废弃物二次利用的装置和方法，特别涉及水泥回转窑二次利用、处理废机油，致癌物质，如重金属、废酸、多氯联苯等的无害化处理以及回转窑内煅烧效率提高的方法及设备。

背景技术

在现代工业产生过程中，机油的使用量巨大。机油在工业生产过程中被利用后，会产生的大量的废机油。我国每年产生的废机油的量约为3000万吨，而被有效回收利用的部分仅占约20％。但废机油是一种有毒有害的废弃物，有很大一部分已被有毒物质污染，含有大量的致癌、致突变、致变形物质以及重金属、废酸、多氯联苯(PCB)等，对人体危害极大。其中有机化合物如芳香族类很多对身体有毒害作用，这些物质不但会停留在肺部，还会进入血液运行全身，干扰人的造血系统、神经系统等等，导致血液病。重金属如铅、镉等很难排除体外，严重影响神经系统。若不对其进行有效、无害化的处理，将对人体健康造成危害，对环境生态产生巨大的破坏。

在水泥工业生产过程中，将各种工业废渣作为原料来使用，在我国已经历过长期的发展和改进，具有成熟的工艺和技术路线。通过水泥工业回收利用工业废物的理念也被广泛接受。而水泥窑具有处理温度高、停留时间长、焚烧状态易于稳定、具有碱性环境气氛、没有废渣排出、能固化重金属离子、能减少废气向大气排放量等优点，是一种在不影响产品质量的条件下改善环境、节约能源、提高效益的行之有效的、符合可持续发展战略的办法。因此，如何研发一种改进的有效的技术装备和科学的工艺，利用水泥窑处理废机油等可燃液体废弃物对于环保领域具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术中实际的节能环保、降低污染应用需求的问题，本发明的目的在于提供一种可燃液体废弃物二次利用的装置和方法。通过旋转控制结构或者二维平动平台控制结构将废机油等可燃液体危废和氧气高速喷入水泥窑中，在有效处理、固定有毒有害物质的同时，利用废机油的热值，改善燃烧场的情况，提升窑内温度场，实现回转窑炉内均匀煅烧，增加炉料的温度，提升熟料煅烧效率。

本发明采取的技术方案为：

一种可燃液体废弃物二次利用的装置，包括燃烧器，燃烧器的正下方设置有可燃液体废弃物/氧气流入口，可燃液体废弃物和氧气沿着可燃液体废弃物/氧气流入口同轴喷入燃烧器，所述燃烧器环周设置有风道进口，风道进口由内而外呈环形排布依次设置为中心风进口、旋流风进口、煤风进口和轴流风进口。

进一步的，所述可燃液体废弃物/氧气流入口处设置有旋转控制装置，旋转控制装置包括旋转控制坐标尺、密封球、可燃液体废弃物/氧气流入口，密封球嵌设在可燃液体废弃物/氧气流入口处，可燃液体废弃物/氧气流入口的嵌入端插入燃烧器内部，可燃液体废弃物/氧气流入口的预留端设置在燃烧器端盖外侧，旋转控制坐标尺和可燃液体废弃物/氧气流入口的预留端活动连接，通过燃烧器端盖外侧的预留端与旋转控制坐标尺控制气体射流进入角度。

更进一步的，所述可燃液体废弃物/氧气流入口设置为中空柱形体结构，柱形体入口总长度设置为燃烧器端盖厚度的5倍，其中，可燃液体废弃物/氧气流入口的嵌入端插入燃烧器内深度设置为燃烧器端盖厚度的2.5倍，柱形体的可燃液体废弃物/氧气流入口的预留端设置在燃烧器端盖外侧。

更进一步的，所述旋转控制装置设置在轴流风进口下端，可燃液体废弃物/氧气流入口与燃烧器端盖之间设置为球面密封结构，密封球体直径设置为燃烧器端盖厚度的1.5倍，通过旋转装置控制可燃液体废弃物和氧气进入燃烧器的气流量和气流方向。通过控制氧气流量和气流方向可有效提高可燃液体废弃物的处理温度和效率。

进一步的，所述可燃液体废弃物/氧气流入口处设置有二维平面平动控制装置，通过二维平面平动控制装置控制密封球密封于可燃液体废弃物/氧气流入口处，并控制密封球沿着可燃液体废弃物/氧气流入口为中心旋转。

进一步的，所述可燃液体废弃物/氧气流入口处设置有反扩散火焰结构，反扩散火焰结构的中心位置设置有氧气入口，氧气入口的外侧布置设置有可燃液体废弃物入口，即氧气从反扩散火焰结构中心处的氧气入口喷入，可燃液体废弃物沿着氧气流的外侧喷入，使得燃料和氧化剂有效的混合，有利于降低氮氧化物的浓度。

一种可燃液体废弃物二次利用的方法，采用所述一种可燃液体废弃物二次利用的装置，具体包括如下步骤：

(1)首先控制气体进行入中心风进口、旋流风进口、煤风进口和轴流风进口，四通道燃烧器风道正常运行；

(2)通过旋转控制装置将可燃液体废弃物/氧气流入口的高速射流旋转到合理的方向和角度；

(3)将可燃液体废弃物和氧气沿着可燃液体废弃物/氧气流入口同轴引入燃烧器；

(4)同轴通入废机油和氧气后，废机油的热值提升了窑内温度场，有利于降低煤耗，改善燃烧场的情况，实现回转窑炉内均匀煅烧，增加炉料的温度，提升熟料煅烧效率。

进一步的，所述步骤(3)中可燃液体废弃物和氧气的布置采用反扩散火焰结构，即氧气从入口中心处喷入，可燃液体废弃物则布置在氧气流的外侧，有效降低氮氧化物的生成量。

本发明的有益效果为：

本发明公开了一种可燃液体废弃物二次利用的装置和方法，通过在燃烧器正下方添加一个可燃液体危废和氧气同轴喷入的进口，将可燃液体危废和氧气高速喷入水泥窑中，可在有效处理、固定有毒有害物质的同时，可利用可燃液体危废的热值，降低煤粉的消耗，改善燃烧场的燃烧情况，提升窑内温度场，实现回转窑炉内均匀煅烧、增加炉料的温度、提升熟料煅烧效率。该方法有益于保护生态环境、降低能耗、提高水泥熟料的产量与质量、节约设备运行成本成本、实现节能减排的要求、对于环保领域具有重要的现实意义。

附图说明

图1为本发明中回转窑四通道燃烧器进口及可调节可燃液体废弃物/氧气流入口结构示意图；

图2为本发明中可调节可燃液体废弃物/氧气送入的旋转控制装置的结构示意图；

图3为本发明中旋转控制装置的局部结构示意图a；

图4为本发明中旋转控制装置的局部结构示意图b；

其中，其中，1、中心风进口；2、旋流风进口；3、煤风进口；4、轴流风进口；5、可燃液体废弃物/氧气流入口；6、旋转控制坐标尺；7、球形密封。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

实施例1

如图1和图2所示，一种可燃液体废弃物二次利用的装置，包括燃烧器，燃烧器的正下方设置有可燃液体废弃物/氧气流入口，可燃液体废弃物和氧气沿着可燃液体废弃物/氧气流入口同轴喷入燃烧器，所述燃烧器环周设置有风道进口，风道进口由内而外呈环形排布依次设置为中心风进口、旋流风进口、煤风进口和轴流风进口。

回转窑四通道燃烧器及废机油等可燃液体危废和氧气输送控制装置如图1所示，在回转窑四通道燃烧器正下方添加一个可燃液体废弃物/氧气流入口，将废机油等可燃液体废弃物和氧气同轴喷入，可在有效处理、固定有毒有害物质的同时，利用废机油的热值，降低煤耗，改善燃烧场的情况，提升窑内温度场，实现回转窑炉内均匀煅烧，增加炉料的温度，提升熟料煅烧效率。

本发明的又一实施例，四通道燃烧器风道进口由内而外依次为中心风进口、旋流风进口、煤风进口和轴流风进口，而废机油等可燃液体危废和氧气进口则添加在燃烧器正下方，将废机油等液体危废及氧气同轴燃烧喷入，该进口为球面密封机构或者其他密封结构，可通过一个旋转控制装置实现对高速射流方向和角度的控制。如图2、图3和图4所示，可燃液体废弃物/氧气流入口处设置有旋转控制装置，旋转控制装置包括旋转控制坐标尺、密封球、可燃液体废弃物/氧气流入口，密封球嵌设在可燃液体废弃物/氧气流入口处，可燃液体废弃物/氧气流入口的嵌入端插入燃烧器内部，可燃液体废弃物/氧气流入口的预留端设置在燃烧器端盖外侧，旋转控制坐标尺和可燃液体废弃物/氧气流入口的预留端活动连接，通过燃烧器端盖外侧的预留端与旋转控制坐标尺控制气体射流进入角度。

可燃液体废弃物/氧气流入口设置为中空柱形体结构，柱形体入口总长度设置为燃烧器端盖厚度的5倍，其中，可燃液体废弃物/氧气流入口的嵌入端插入燃烧器内深度设置为燃烧器端盖厚度的2.5倍，柱形体的可燃液体废弃物/氧气流入口的预留端设置在燃烧器端盖外侧。

旋转控制装置设置在轴流风进口下端，可燃液体废弃物/氧气流入口与燃烧器端盖之间设置为球面密封结构，密封球体直径设置为燃烧器端盖厚度的1.5倍，通过旋转装置控制可燃液体废弃物和氧气进入燃烧器的气流量和气流方向。通过控制氧气流量和气流方向可有效提高可燃液体废弃物的处理温度和效率。

可燃液体废弃物/氧气流入口处设置有二维平面平动控制装置，通过二维平面平动控制装置控制密封球密封于可燃液体废弃物/氧气流入口处，并控制密封球沿着可燃液体废弃物/氧气流入口为中心旋转。

可燃液体废弃物/氧气流入口处设置有反扩散火焰结构，反扩散火焰结构的中心位置设置有氧气入口，氧气入口的外侧布置设置有可燃液体废弃物入口，即氧气从反扩散火焰结构中心处的氧气入口喷入，可燃液体废弃物沿着氧气流的外侧喷入，使得燃料和氧化剂有效的混合，有利于降低氮氧化物的浓度。

本发明的又一实施例，一种可燃液体废弃物二次利用的方法，采用所述一种可燃液体废弃物二次利用的装置，具体包括如下步骤：

(1)首先控制气体进行入中心风进口、旋流风进口、煤风进口和轴流风进口，四通道燃烧器风道正常运行；

(2)通过旋转控制装置将可燃液体废弃物/氧气流入口的高速射流旋转到合理的方向和角度；

(3)将可燃液体废弃物和氧气沿着可燃液体废弃物/氧气流入口同轴引入燃烧器；

(4)同轴通入废机油和氧气后，废机油的热值提升了窑内温度场，有利于降低煤耗，改善燃烧场的情况，实现回转窑炉内均匀煅烧，增加炉料的温度，提升熟料煅烧效率。

上述步骤(3)中可燃液体废弃物和氧气的布置采用反扩散火焰结构，即氧气从入口中心处喷入，可燃液体废弃物则布置在氧气流的外侧，有效降低氮氧化物的生成量。

在废机油等可燃液体废弃物和氧气喷入后，可燃液体废弃物能提供了燃烧热值，降低了煤粉的消耗，达到节约能耗的目的。除此之外，由于可燃液体废弃物和氧气流量的存在，对回转窑筒体内速度分布产生一定影响，煤粉燃烧火焰被拉长，高温区范围扩大，可强化熟料煅烧效果。同时由于倾斜向上的氧气流量的增加，影响了回转窑筒体内氧浓度分布，较大的氧流量大大迟缓了煤粉燃烧耗尽氧气的速度，实现了回转窑内的富氧燃烧，提高了燃料的燃烧效率，影响了回转窑筒体内温度分布，高温区范围极大增加，这也进一步强化了熟料煅烧效果。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，仍在本发明的保护范围以内。