薛元德(南京威立雅同駿環(huán)境服務有限公司,江蘇 南京 210047)
回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)在危險廢物處理中的應用
薛元德(南京威立雅同駿環(huán)境服務有限公司,江蘇 南京 210047)
本文以我公司Φ3700×11000mm回轉(zhuǎn)窯為基礎,將對回轉(zhuǎn)窯危廢焚燒爐進行分析,包括其概念、技術(shù)層面特點、工藝控制要點等方面,發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯在工業(yè)危險廢物處理上工作效率和運行質(zhì)量都非常優(yōu)越,但是實際運行中也出現(xiàn)一些問題,本文結(jié)合實際進行綜合探討,以期推進這類焚燒系統(tǒng)整體功能的提升。
回轉(zhuǎn)窯;焚燒系統(tǒng);危險廢物;處理應用
工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,造成工業(yè)廢物的產(chǎn)生量日益飆升,從而促進了工業(yè)危廢處理行業(yè)的飛速發(fā)展。在工業(yè)危廢處理行業(yè)中,回轉(zhuǎn)窯因其適用性強、工藝相對簡單、操作性強等特點而得到廣泛應用;同時,回轉(zhuǎn)窯的應用也存在一些實際問題。本文將針對問題進行分析,以期為更好地提升回轉(zhuǎn)窯的運行質(zhì)量提供有價值的資料。
我公司回轉(zhuǎn)窯工業(yè)危廢焚燒爐(以下簡稱回轉(zhuǎn)窯),尺寸為Φ3700×11000mm,傾斜角度1.15°,配備散裝危廢進料系統(tǒng)、小包裝危廢進料系統(tǒng)、液體危廢進料系統(tǒng)、配風預熱系統(tǒng);后續(xù)工藝有二燃室、余熱鍋爐、干法除塵系統(tǒng)、濕法除塵系統(tǒng)、輔料供應系統(tǒng)等,可實現(xiàn)多種危廢同時處理,尾氣排污0污染。
第一,回轉(zhuǎn)窯焚燒爐系統(tǒng)具有工作效率高、燃燒強度大等特征,二燃室出口煙氣溫度1100~1250℃,煙氣停留時間≥2s,可保證危廢及煙氣充分燃燒。第二,回轉(zhuǎn)窯適用性強,可同時焚燒散裝危廢、小包裝危廢以及液體危廢,處理量可達3t∕h,使用芬蘭奧林公司的集成燃燒器,可以使用天然氣或柴油作為燃料,流量可調(diào)節(jié)范圍大。第三,回轉(zhuǎn)窯具有工作穩(wěn)定性高、熱量散失小等特點,低速運轉(zhuǎn)下,可保證長期穩(wěn)定運行;窯內(nèi)襯250mm厚的剛玉莫來石耐火磚可保證窯殼溫度<280℃,二燃室采用三層耐火材料結(jié)構(gòu),可保證外殼溫度<80℃,從而有效控制熱量損失;此外后續(xù)工藝有余熱鍋爐,可對煙氣熱量進行回收利用,產(chǎn)出8t∕h溫度為300℃的高品質(zhì)過熱蒸汽,增加經(jīng)濟效益。第四,對危廢熱值要求低,從500kcal∕kg的低熱值危廢,到8000kcal∕kg的高熱值危廢,只要合理搭配均能在窯內(nèi)充分燃燒,同時保證工藝參數(shù)的穩(wěn)定,殘渣熱值<100kcal∕kg,熱灼減率<5%。第五,回轉(zhuǎn)窯自動化程度相對較高,集成燃燒器的點火、熄火可實現(xiàn)中控室一鍵控制,各種危廢的投料也可實現(xiàn)DCS控制,回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速可在0.05—3.8rpm范圍內(nèi)實現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)節(jié)。第六,回轉(zhuǎn)窯在實際的工作過程當中會產(chǎn)生較多的余熱,而余熱又有著較高利用價值,符合實際的環(huán)境保護工作需求,進而能夠保證焚燒爐實際的工作效率滿足具體工作的需求,利用余熱的能量進行后續(xù)工作的處理,提升節(jié)約資源的工作需要[1]。
第一,回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速的控制?;剞D(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速對危廢焚燒效果體現(xiàn)在兩方面,一是影響固體危廢在窯內(nèi)的翻動效果,轉(zhuǎn)速越高,翻動越明顯,則固體危廢在窯內(nèi)燃燒速度越快,燃盡率越高;二是影響固體危廢在窯內(nèi)停留時間,轉(zhuǎn)速越快停留時間越短,焚燒時間也就越短,綜合考量,轉(zhuǎn)速一般控制0.1—0.5rpm為宜,根據(jù)固體危廢性質(zhì)進行合理調(diào)節(jié)。第二,窯頭溫度的控制。窯頭溫度對回轉(zhuǎn)窯工藝的影響有兩方面,一是溫度影響固廢在窯內(nèi)焚燒各階段時間長短的分配,窯頭溫度高,則固體危廢烘干時間短,相應的分解和焚燒時間延長,燃燒則更充分;二是影響燃料的用量,控制較高的溫度,必然消耗更多的燃料,綜合考量,在采用窯頭配風預熱的工藝條件下,窯頭溫度控制750~950℃為宜。第三,余熱鍋爐出口氧含量的控制。氧含量反映危廢在窯內(nèi)的焚燒效果,同時指導回轉(zhuǎn)窯工藝的控制,如果氧含量偏高,則表明配風量大,危廢雖然燃燒充分,但煙氣量大,熱量損失大,同時造成后續(xù)除塵工藝負荷大;如果氧含量偏低,則無法保證危廢充分燃燒,殘渣熱灼減率升高,綜合考量,氧含量控制5~7%為宜。
第一,殘渣處置自動化程度低,必須人工出渣和包裝,勞動強度大,且殘渣溫度高,造成一定量的熱損失,此外殘渣采用浸水冷卻,水量消耗大。第二,回轉(zhuǎn)窯采用窯頭進料和人工出渣,泄漏幾率大,雖然窯內(nèi)采用負壓工藝,窯頭負壓為-20~-50pa,但在焚燒過程中,因危廢成分復雜,造成窯內(nèi)壓力波動大,會出現(xiàn)正壓泄漏煙氣的情況。第三,回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱負荷大,且固體危廢在窯內(nèi)不斷翻滾,對耐火磚磨損較大,檢修頻率高,經(jīng)統(tǒng)計剛玉莫來石耐火磚在窯內(nèi)的使用壽命僅為1~1.5年,大修工期長,成本高。第四,煙氣處理采用干法除塵工藝,需投入消石灰、活性炭、尿素,同時產(chǎn)出大量粉塵;同時又采用濕法除塵工藝,以30%NaOH溶液為處理介質(zhì),產(chǎn)生較多廢水,針對廢水進行處理是非常繁瑣且復雜的工作內(nèi)容。第五,焚燒爐對于被焚燒物料的形態(tài)要求比較高,體積較大的固體危廢需要預先經(jīng)過篩選和破碎,如果達不到要求會出現(xiàn)燃燒的障礙問題[2]。
總之,回轉(zhuǎn)窯焚燒爐在工業(yè)危廢處理上具有良好的優(yōu)勢,但是在長久的使用過程中還需要不斷對各個技術(shù)予以完善。
[J].環(huán)境與發(fā)展,2014,03:25-27.
[1]劉金魁,安春國.應用計算機控制系統(tǒng)預防危險廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒結(jié)渣的研究 [J].能源工程,2010,05:58-62+67.
[2]朱化軍,涂勇,朱成.江蘇省某工業(yè)園區(qū)危險廢物處置中心工藝設計思路分析[J].污染防治技術(shù),2014,02:25-29.