欢迎来到清道夫!

X

您确定要下载此文件吗? 您当前betway必威集团:30betway必威集团,本次下载需:20betway必威集团 确认 取消

详情页

您当前的位置:betway官网手机版学堂 > 详情页

硅藻土和苯酚废水焚烧工程技术方案--新乡市XX化工有限责任公司

  • 来源:清道夫
  • 时间:2018-05-31
硅藻土和苯酚废水焚烧工程技术方案--新乡市XX化工有限责任公司        2016.06.20
设计方:新乡市双诚betway官网手机版设备有限公司     设计:王浩杰;0373-3808863  15138635771地址:河南省新乡市凤泉区西玛大道101号       网址:http://www.xxschb.com 1 项目概况1.1 前言新乡市XX化工有限责任公司(使用方)主要生产漆包线漆系列产品的专业厂家,生产聚氨酯类,聚酯类,改性聚酯类,聚脂亚胺类,聚酰胺酰亚胺类等几大系列。项目生产过程中产生废固、废液和废气。目前危废的处理严重制约着公司的发展,急需解决危废的处置问题。使用方决定采用焚烧处理方式来处理生产过程中产生废固和废液、废气采用其他方式处理。根据使用方提供给新乡市双诚betway官网手机版设备有限公司(设计方)的数据(详见1.2),设计方通过对废固、废液和废气的分析,初步确定工艺设计中系统主要有:1.针对废固和废液:废固和废液一级焚烧系统、二级焚烧系统、水冷集尘器系统、G-G换热器、供配电及控制系统工程等,二级焚烧之后的尾气处理由使用方现有的处理设备进行处理。2.针对废气喷淋吸收-UV紫外催化氧化处理系统(详见废气处理方案)。    整个系统工艺流程简单、实用、合理、可靠。1.2危废相关资料1.2.1废固①有机废固800kg/d,主要成分95%硅藻土和5%的有机溶剂(甲酚、甲苯、二甲苯、三甲苯、聚酯类等C、H化合物);②含棉质废纸40kg/d,燃烧之后产生灰量约2kg1.2.2废气12000m3/h-14000m3/h,主要包括无组织气体,生产物料与废固中挥发出的气体。1.2.3废液60t/月,酚类,少量的硫,流动性良好。1.2.4处置要求:符合《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)及相关国家标准。1.3设计概况废液通过输送进入废液焚烧炉进行焚烧,固体有机废料进入固体焚烧系统进行焚烧,之后进入二次焚烧室进行高温焚烧。废物经焚烧系统处理后,产生的烟气进入使用方现有降温、脱酸、除尘处理后安全达标排放到大气,杜绝二次污染现象的产生。烟气排放符合GB18484-2001《危险废物焚烧污染控制标准》中的排放限值。2 设计条件

2.1 使用方提供废料参数及设计处理能力

焚烧项目处理总量单位状态备注
废固800kg/d固态1.固态无混合或单独在废固焚烧炉内焚烧; 2.液态和固态废物交叉焚烧。
废纸40kg/d固态
废液60t/m液态
废气14000Nm3/h气态废气焚烧炉焚烧
采用本公司设计的SCFSL-LS-750炉型在本方案中设计实际设计能力按废液与固体废料分别焚烧;焚烧炉设计焚烧能力按0.75t/h废水来设计,具体折算到固体有机废料大概在0.05—0.1吨/小时。

2.2 公用工程要求

序号名称条件备注
1天然气热值8,300~86,000kcal/kg ;压力≥5kpa。 
2软化水压力:0.2~0.3Mpa;温度:常温 
3电源电气:380V,50Hz,3相;仪表:220V,50Hz,1相 
4压缩空气压力:0.75MpaG;温度:常温流量不小于2m3/min 
5仪表空气压力:0.6MpaG;温度:常温无油压缩
6降温水循环系统100立方米/小时凉水塔及20立方米循环降温水池  

3 焚烧系统设计工艺要求及装置组成

3.1 设计执行规范

(1)《中华人民共和国环境保护法》(1989年)(2)《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(2005年4月1日)(3)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-1985)(4)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006-12实施)(5)《建筑灭火器配置设计规范》( GB50140-2005)(6)《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-2001)(7)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)(8)《工业企业设计卫生标准》(GB2 1-2010)(9)《建筑电气通用图集:防雷与接地》92DQ13(10)《危险废物集中焚烧处置工程建设技术要求》(试行)(11)《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597-2001)(12)《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)(13)《危险废物安全填埋污染控制标准》(GB18598-2001)(14)《危险废物鉴别标准》( GB5085.3-2007)(15)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)(16)《大气污染物综合排放标准》(GB16927-1996)(17)《城市区域环境噪声标准》(GB3096-1993)(18)《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-1990)(19)《化工管道设计规范》(20)《设备及管道绝热技术通则》GB/T4272-2008(21)《工业机械电气设备第一部分:通用技术条件》GB/T24341-2009

3.2 设计工艺要求

3.2.1 整体工艺技术原则

(1)处理规模和处理工艺应充分考虑当地产业结构和企业实际情况,留有机动性和发展余地。(2)选择的工艺方案应遵循危险废物处理处置无害化、资源化、减量化的原则,同时要考虑进入废物的类别、性质等特点。(3)选择的工艺流程要借鉴国外危险废物处理处置原则技术方法,选择技术成熟、有运行经验、通用性好的处置工艺,经济合理的建设方案,即优先选择具有相对先进性、示范性的技术。(4)考虑到危险废物种类多而每种危险废物的数量相对较少,因此,选定的工艺流程要考虑危险废物的复杂性和多变性,工艺选择应兼顾通用性、广普性,充分体现出整体设计的“柔性”和广泛的适应性。(5)在设备选型上应选择性能稳定、结构合理适应性强的设备,达到国内先进水平。(6)考虑到危险废物种类多,物理、化学性质差异较大,焚烧设备设计要充分考虑安全性。

3.2.2 工艺技术要求

1、焚烧系统应满足所要求运行工况下能完全焚烧废料,并将废料中的碳、氢、氧化物完全地转变为CO2、H2O等无害物质。2、焚烧炉系统应能适应各种运行工况的要求,确保不同工况下系统的正常、安全、可靠地运行。3、焚烧后的烟气净化后高空达标排放,飞灰和残渣按危险废物送危废中心或固化处理。4、焚烧炉运行中保证系统处于负压状态,避免有害气体逸出。5、点火采用多种控制方式,即可以现场手动点火,也可以操作控制盘点火。6、为避免二次污染,焚烧应达到以下技术要求二次室焚烧温度:≥1100℃以上(避免或减少二噁英产生)烟气停留时间:≥2s焚烧效率:≥99.9%焚毁去除率;≥99.99%7、燃烧炉能保证在任何条件下都能稳定安全燃烧。8、焚烧系统应按照GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》中的Ⅲ类标准和GBJ87-85《工业企业噪声 控制设计规范》,严格控制噪声。9、焚烧系统设备材料具备耐高温、耐腐蚀性能,设计使用寿命15年。10、按规定做好防雷及静电接地。

3.2.3 自控技术要求

自动化控制是危险废物焚烧炉运行控制的重要手段,也是现代betway官网手机版理念的基本要求。仪表自控系统的设置是危险废物处理工艺运行的必要条件,能保证危险废物处理设备生产的稳定和高效,减轻劳动强度,改善操作环境,实现危险废物处理设备的现代化生产管理。基于危险废物焚烧特性和环境保护的要求,危险废物处理设备自动化控制应有较高的水平。仪表自动化控制系统由现场检测仪和自动燃烧控制系统构成。

3.2.4 本项目设计烟气排放

二级焚烧之后的废气进入使用方现有的尾气处理系统,最终经使用方烟囱外排。

3.3 焚烧炉系统工艺流程

焚烧系统由废液焚烧炉、固体废物焚烧炉、二燃室、水冷集尘器和G-G换热系统及控制系统组成。烟气处理系统利用使用方现有的水磨除尘、脱硫脱硝系统,处理达标后外排。危险废物焚烧过程各工序的流程简述如下:3.3.1 焚烧系统1)、焚烧炉本体废液通过喷咀装置进入废液焚烧炉;废固采用人工手动加料方式进入废固焚烧炉,废料在焚烧炉内加热、汽化和燃烧,燃烧产生的烟气进入二次燃烧室;考虑到工厂废物的复杂性和成分多变性及其热值的不稳定性,为确保焚烧系统的安全稳定运行,设计在焚烧炉本体布置了辅助燃烧器,辅助燃烧器具有FSSS火焰监测和保护功能,当炉膛温度低于设定值时,燃烧器自动开启,当炉膛温度高于设定值时燃烧器自动切换。燃烧器的喷气量和助燃风量由燃烧器带来的比例阀自动控制和调节。燃烧系统的启动采用天然气做辅助燃料,焚烧炉的耗天然气耗量主要取决于焚烧炉的启动次数、废物成份、热值和水份。当废物热值较低时,为保证焚烧炉稳定运行,焚烧炉需加入天然气助燃。2)二燃室从焚烧炉出来的烟气进入二燃室再次高温燃烧,同时通过助燃燃料,使燃烧温度≥1100℃以上,烟气在二燃室的停留时间2秒以上,确保进入焚烧系统的危险废物充分彻底的燃烧。经二燃室充分燃烧的高温烟气送入尾气处理系统。二次燃烧室布置了辅助燃烧器。二燃室的烟气温度是通过二次风(由鼓风机提供)和助燃燃料来调节的。为保障系统应急事故发生时系统的安全,在二次燃烧室顶部设置了紧急防爆门。当烟气处理系统的引风机出现故障、二燃室压力超过限值时,顶部的紧急防爆门将自动打开卸压。

3.3.2 含盐废液焚烧工艺流程简图

工艺流程简图


3.4 装置组成

为满足上述工艺要求焚烧炉由以下设备和系统组成1、本方案的焚烧及尾气处理装置由下列主要设备及辅助设备组成:废液焚烧炉、废固焚烧炉、二次燃烧室、送风机、水冷集尘器器、G-G换热器2、焚烧炉附属系统组成:点火助燃系统: 废液炉燃烧器、二次辅助燃烧器送风系统:一次风系统(燃烧空气供给)、二次风系统压缩空气系统(需方提供)其他系统:仪表风系统、热工控制及仪表、电气系统。

4 热力学计算

4.1 一级焚烧室热力学计算①废固实验测得该废固的热值为:20843.3kJ/kg,按20000kJ/kg计燃烧释放热量(称Q供1)=2000000kJ/h硅藻土吸热量(称Q需1):=62400kj/h产生烟气量约:150m3/h(800℃)该烟道气从常温升高到800℃需热(称Q需2):≈148034kJ/h Q供1-(Q需1+Q需2)x110%=+1768523kj/h,即该废固由燃烧器点火之后可以自主燃烧,不需要提供额外的燃料。烟气量(800℃)变为550m3/h,考虑漏风等因素影响取烟气量V1=605m3/h;②废纸(考虑到量较小,所涉及的参数计算在废固内)燃烧释放热总量(称Q供2)=15960x40=638400kJ/h产生烟气总量:75m3该烟道气常温升高到800℃需总热(Q需3)≈74017kJQ供2-Q需3x110%,=556981kj/h即该废固由燃烧器点火之后可以自主燃烧,不需要提供额外的燃料。烟气总量(800℃)变为275m3,考虑漏风等因素影响取烟气量V2=303m3;③废液废液在一级焚烧(温度为800℃)需要热量:2914050kj/h考虑到热损失,3205455kj/h,需天然气90.8m3/h,该部分天然气产生烟道气1817m3/h(20℃),该部分烟道气升高到800℃需要热量:938984kj/h,需天然气:26.6m3/h,体积膨胀至:6654m3/h(800℃) 废液焚烧产生烟道气体积共计:9459m3/h(800℃),考虑漏风等因素影响取烟气量10405m3/h综上:焚烧系统设计的烟气总量为:V=11010m3/h,共需天然气117.4m3/h4.2 二级燃烧室热量估算    烟道气经管道由一级燃烧(温度为800℃)进入二级焚烧(温度为1100℃)需热量:=1377747kj/h考虑到热损失:1515522kj/h;体积膨胀至:14088m3/h(1100℃)。需天然气:43m3/h,天然气产生的烟道气量为:860m3/h,该部分烟道气温度升高到1100℃体积膨胀至:4030m3/h;所需要热量(按空气比热计)为:662113kj/h  该部分能量需天然气18.8m3/h。综上:二级焚烧烟道气总量为:18118m3/h(1100℃);共需天然气61.8m3/h4.3 热力计算结果按废固焚烧平均量100kg/h;废液按750kg/h设计。热力计算结果
项目数值单位 
一级焚烧
废固总量100kg/h 
废液总量750Kg/h 
辅助燃料117.4m3/h 
废固烟气体积605m3/h 
废液烟气体积10405m3/h 
燃烧温度800 
二级焚烧
进气量(800℃)11010m3/h 
燃烧温度1100 
出气量(1100℃)18118m3/h 
辅助燃料用量61.8m3/h 

5 主要设备说明

5.1 焚烧炉

5.1.1废液焚烧炉

废液助燃空气在废液焚烧炉炉膛内经过复杂的物理化学反应,使废液中的有机物质彻底分解销毁。炉体的结构形式及尺寸决定了废液焚烧炉的处理量和有害物质的分解去除率。废液焚烧炉的主体是立式炉体,内衬高温耐火材料,中间是轻质隔热材料,最外层以钢板为保护层,炉体外壁温度不超过80℃。废液焚烧炉出口处设有热电偶,及时反映炉内温度,便于及时调节燃料量。在炉体上部设有防爆口,以防止炉膛内烟气爆燃对炉体的损坏。 废液焚烧炉功能及优点废液焚烧炉用于高温焚烧有机废液,通过调节辅助燃料量、燃烧空气的供给来确保废液的完全燃烧和维持炉内的燃烧温度,并按焚烧烟气在炉膛内的滞留时间、容积热负荷、水分蒸发强度以及喷嘴的喷射角和射程来确定炉膛容积,以保证废液中的有机物在炉内达到完全燃烧分解。废液焚烧炉设计工况的技术参数废液设计处理量:750kg/h  点火方式:燃烧器自动点火炉体型式:立式、圆筒型、内衬耐火浇注材料炉内压力:微负压燃烧燃烧室温度:750-800℃废液焚烧炉设计计算参数
序号项  目单  位数  值
1废液处理量kg/h750
2废液空气过剩系数 1.4
3燃料空气过剩系数 1.2
4燃烧室设计温度800
5热损失%4
6燃料量m3/h117.4
7废液送风量Nm3/h2180
8送风预热温度150-200
9烟气量Nm3/h11010m3/h

5.1.2废固焚烧炉

废固在焚烧炉炉膛内经过复杂的物理化学反应,使废固中的有机物质彻底分解销毁。炉体的结构形式及尺寸决定了废液焚烧炉的处理量和有害物质的分解去除率。废固焚烧炉的主体是立式炉体,内衬高温耐火材料,中间是轻质隔热材料,最外层以钢板为保护层,炉体外壁温度不超过80℃。废固焚烧炉出口处设有热电偶,及时反映炉内温度,便于及时调节燃料量。在炉体上部设有防爆口,以防止炉膛内烟气爆燃对炉体的损坏。废固焚烧炉设计工况的技术参数废固设计处理量:100kg/h  点火方式:燃烧器自动点火炉体型式:立式、圆筒型、内衬耐火浇注材料炉内压力:微负压燃烧燃烧室温度:750-800℃废固焚烧炉设计计算参数
序号项  目单  位数  值
1废液处理量kg/h100
2废液空气过剩系数 1.4
3燃烧室设计温度800
5热损失%4
6燃料量m3/h点火用
7废液送风量Nm3/h600-900
8送风预热温度150-200
9烟气量Nm3/h700
 

5.2二燃室

二燃室概述采用圆筒型耐火材料整体浇注成形结构,进口燃烧装置,助燃火焰、空气切向进入二燃室,有效保证烟气的滞留时间及大颗粒粉尘在二燃室内沉降,燃烧效率≥99.9%,焚毁去除率≥99.99%。二燃室设有紧急排放口,以确保系统具备防爆功能。二燃室设计计算参数
序号项  目单 位数 值
1  燃料空气过剩系数 1.2
2  二燃室热损失%3
3燃烧室温度1100
4辅助燃料消耗量m3/h 61.8
5燃烧室容积m310
6烟气停留时间s2
7烟气量Nm3/h18118
 

5.3 水冷集尘器

水冷集尘器特点和性能采用水冷集尘器,除去颗粒较大的粉尘,效果良好。经过高温焚烧后的烟气,进入水冷集尘内,进行预除尘处理。经过预除尘处理后的烟气,10um以上颗粒浮尘得以最初的拦截处理。烟气在水冷集尘器内高速旋转,与夹套中的冷却水进行换热,烟气在除尘的同时得到冷却,烟气温度降低到740℃左右。水冷集尘器采用水夹套形式设计,其结构设计合理,自动控制水位,运行可靠、方便。水冷集尘器的设计夹套与大气相联,有常压蒸汽排放口,系统设计为常压设备。 水冷集尘器设计技术参数
序号项  目单  位数  值
1进口烟气温度1100
2出口烟气温度700
3进口烟气量Nm3/h18118
4漏风量Nm3/h1.01
5出口烟气量Nm3/h12840
6进口水温20
7出口蒸汽温度100
8蒸发水量kg/h视热量利用情况定

5.4 G-G换热器

G-G换热器概述助燃空气在进入固体焚烧炉助燃前,首先在G-G换热器内与从水冷集尘器来的烟气进行换热,一方面提高空气的入炉温度,从而减少燃料的消耗量,另一方面继续降低出口烟气的温度。G-G换热器采用螺旋列板换热器,换热系数远大于传统换热器。 G-G换热器设计计算参数
序号名  称单  位数  值
1进口烟气量Nm3/h12840
2漏风系数 1.01
3出口烟气量Nm3/h10860
4进口烟气温度700
5出口烟气温度550
6进口空气量Nm3/h4128
7进口空气温度20
8出口空气温度450
9传热系数W/(m2·℃)40
10换热面积m240

5 焚烧炉平面布置图

本焚烧炉系统根据客户的场地进行平面布置。

6 电控制系统

6.1电控制系统的功能和特点

电控制系统的设计遵循“安全可靠、优质经济、实用、维护简便”。电控制系统包括焚烧设备运行控制系统(包括进料控制系统、焚烧状态自动控制、烟气冷却系统控制、烟气净化控制、辅助控制系统和紧急排放控制)、报警系统、应急安全防爆系统以及辅助工程控制系统等。          控制系统满足以下要求:1、系统中使用的传感器、数模转换装置、调节阀等执行元件,变频电机的选用均为成熟、可靠的经典品牌产品。2、控制系统的适用性强,可靠性好。3、本系统具有对温度能够实现全自动化控制。

6.2报警系统

系统具有以下报警装置:※  系统各温度测点显示及报警装置※  断水或低水位报警装置※  残烧定时装置※  过负荷保护装置(电气)※  欠压、过压、接地防雷保护装置※  超温报警

7 耐火材料

焚烧系统中,废液废气炉、二燃室、以及高温管道等处都使用不同要求的耐火材料,很多部位的耐火材料还起到隔热和防腐的作用。

7.1 焚烧炉工况及对衬里耐火材料的要求

1、工况条件:废液炉正常使用温度800℃,二燃室正常使用温度1100℃左右。2、对耐材的具体要求:对于废液废气炉,应考虑烟气的冲刷和腐蚀,所选耐火材料要求有较好的高温性能,较高的高温强度和较好的抗腐蚀性能;对于二燃室,使用温度较高,考虑高温烟气的冲刷和腐蚀,所选耐火材料要求有较好的高温性能,较高的高温强度和较好的抗腐蚀性能;

7.2 焚烧炉用耐火材料的设计

根据焚烧炉工况及对耐火材料的要求和各部位工作温度和壳外壁温度等因素,焚烧炉各部位采用耐火材料的方案如下:

7.2.1、废液焚烧炉

耐火材料采用三层结构,靠近炉壳钢板粘贴三层20mm厚的硅酸铝纤维棉板,隔热层采用CAS-10轻质浇注料,厚度100mm;工作层采用220mm厚的CAS-F3B钢纤维增强耐火浇注料。

7.2.2、二燃室

耐火材料采用三层结构,靠近炉壳钢板粘贴三层20mm厚的硅酸铝纤维棉板,隔热层采用CAS-10轻质浇注料,厚度110mm;工作层采用120mm厚的CAS-F3B钢纤维增强耐火浇注料。

7.2.3、骨架

采用Y型锚固钉,材质1Cr18Ni9Ti,加菱形钢网做骨架。

7.3 耐火材料设计的特点

1、具有抵抗高温而不被熔化,耐火材料的耐火度不低于1710℃2、能够承受炉子载荷的热应力的作用而不会丧失结构强度、不软化变形、不断裂坍塌;3、在高温下体积稳定,不致因膨胀和收缩使砌体变形出现裂纹;4、当温度急变受热不均匀时不开裂破坏,具有良好的热稳定性;5、对于液态、气态及固态物质的化学侵蚀具有一定的抗侵蚀能力;6、具有一定的高温强度和抗磨性能,承受烟尘、炉渣的冲刷及金属的撞击和长期摩擦;7、耐火浇注料性能符合GB3712-83的相关规定,而且耐火度不低于1710℃、烧后线性变化小、耐压强度和抗折强度高的低水泥耐火浇注料、磷酸盐耐火浇注料、高铝水泥浇注料,能达到焚烧工艺要求及延长使用寿命。

8 运转成本(有二燃室)

8.1 运行耗电量   
 序号设备数量装机容量(Kw)
1. 进料泵10.93
2. 废液燃烧机12.2
3. 固体废物燃烧机10.12
4. 二次燃烧器11.1
5. 助燃风机111
6. 合计 15.35×80%(实际为12.28KW)
7. 实际耗电量 12.28度

8.2 辅助燃料消耗

废液炉117.4m3/h  二次焚烧室消耗:61.8m3/h总的辅助燃料消耗约为: 179.2m3/h8.3运行成本   SCHB-LS-750焚烧炉主要经济指标一览表      单位:元
序  号项  目费用(元/吨危废)备  注
1电  费9.8电价按0.6元计
2燃气费685.7天然气按2.87元/m3计
3其它费用20折旧、维修等费用
4处理吨危废费用合计715.5 

8 运转成本(无二燃室)

8.1 运行耗电量   
 序号设备数量装机容量(Kw)
8. 进料泵10.93
9. 废液燃烧机12.2
10. 固体废物燃烧机10.12
11. 助燃风机17.5
12. 合计 10.75×80%(实际为8.6KW)
13. 实际耗电量 8.6度

8.2 辅助燃料消耗

废液炉117.4m3/h  总的辅助燃料消耗约为: 117.4m3/h8.3运行成本   SCHB-LS-750焚烧炉主要经济指标一览表      单位:元
序  号项  目费用(元/吨危废)备  注
2电  费6.88电价按0.6元计
3燃气费449.2天然气按2.87元/m3计
4其它费用20折旧、维修等费用
5处理吨危废费用合计476.08