董 鈺

（山西潞安化工集團(tuán)煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046200）

0 引言

所謂危險(xiǎn)廢物，通常指的是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的、能夠?qū)ψ匀簧鷳B(tài)環(huán)境施加污染破壞作用的有害化學(xué)物質(zhì)。伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，及工業(yè)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，危險(xiǎn)廢物的實(shí)際產(chǎn)生數(shù)量，正在呈現(xiàn)出逐年增加變化趨勢(shì)，間接導(dǎo)致對(duì)危險(xiǎn)廢物處置技術(shù)提出更高的要求[1-2]。焚燒處置技術(shù)方法，其主要特點(diǎn)在于能夠發(fā)揮程度顯著的減量化技術(shù)效果，以及技術(shù)應(yīng)用過(guò)程無(wú)害化程度相對(duì)較高，因此，焚燒處置技術(shù)方法成為推進(jìn)開(kāi)展危險(xiǎn)廢物處置工作過(guò)程中可供選擇運(yùn)用的主要技術(shù)方法[3-5]。源于焚燒處置技術(shù)系統(tǒng)需要承擔(dān)指向危險(xiǎn)廢物的無(wú)害化處置技術(shù)任務(wù)，推進(jìn)開(kāi)展指向危險(xiǎn)廢物焚燒處置應(yīng)用技術(shù)設(shè)施的科學(xué)化與合理化設(shè)計(jì)工作環(huán)節(jié)，控制維持其安全穩(wěn)定有效運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)，規(guī)避因危險(xiǎn)廢物焚燒處置技術(shù)過(guò)程引致發(fā)生的二次環(huán)境污染問(wèn)題，發(fā)揮著極其關(guān)鍵且不容忽視的影響作用[6-7]。鑒于上述研究背景，本文以我國(guó)某正在運(yùn)用的25 000 t/a 規(guī)模的危險(xiǎn)廢物焚燒處置技術(shù)設(shè)施作為分析對(duì)象，圍繞危險(xiǎn)廢物焚燒處置技術(shù)系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題開(kāi)展系統(tǒng)性研究，旨在為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)工作人員和研究工作人員，提供扎實(shí)且有效的經(jīng)驗(yàn)。

1 設(shè)計(jì)條件

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)際產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物種類具備多樣性，且其各類物質(zhì)成分存在顯著差異。因此，危險(xiǎn)廢物焚燒處置技術(shù)過(guò)程及廢氣物質(zhì)處置過(guò)程，所涉及的化學(xué)反應(yīng)具有高度復(fù)雜性。

鑒于此種情況，本項(xiàng)目在圍繞工藝技術(shù)系統(tǒng)展開(kāi)設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，所有的工藝計(jì)算過(guò)程均遵照理想化技術(shù)狀態(tài)加以推進(jìn)開(kāi)展，具體包含的設(shè)計(jì)技術(shù)控制條件主要有：

1）工作制：本項(xiàng)目工藝技術(shù)系統(tǒng)的年度累計(jì)工作天數(shù)為300 d，其年度累計(jì)工作時(shí)間為7 200 h，且處在連續(xù)工作狀態(tài)。

2）危險(xiǎn)廢物設(shè)計(jì)處理規(guī)模：本項(xiàng)目工藝技術(shù)系統(tǒng)的年度累計(jì)處理工業(yè)危險(xiǎn)廢物數(shù)量為25 000 t，每天需要處理的工業(yè)危險(xiǎn)廢物數(shù)量累計(jì)為83.30 t，每小時(shí)需要處理的工業(yè)危險(xiǎn)廢物數(shù)量累計(jì)為3 472 kg。

3）基礎(chǔ)氣象環(huán)境條件：本項(xiàng)目工藝技術(shù)系統(tǒng)所在地區(qū)的年度平均大氣壓力參數(shù)項(xiàng)目為P0=101.30 kPa。

4）環(huán)境溫度條件：本項(xiàng)目工藝技術(shù)系統(tǒng)所在地區(qū)的年度平均氣溫參數(shù)項(xiàng)目為16.30 ℃。

5）本項(xiàng)目工藝技術(shù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行使用過(guò)程中的給料過(guò)程遵照固態(tài)類型、液態(tài)類型以及膏狀物類型三種具體表現(xiàn)類型展開(kāi)考量，且將液態(tài)廢料在進(jìn)料過(guò)程中占據(jù)的數(shù)量比例嚴(yán)格控制在30%水平。

6）在固體廢料和膏狀廢料具體執(zhí)行進(jìn)料技術(shù)操作環(huán)節(jié)過(guò)程中，要結(jié)合運(yùn)用抓斗進(jìn)料技術(shù)操作方式，在液體廢料進(jìn)料技術(shù)操作環(huán)節(jié)開(kāi)展過(guò)程中，要選擇運(yùn)用泵送噴嘴進(jìn)料技術(shù)方法[8]。

焚燒處理工業(yè)危險(xiǎn)廢物的假定物質(zhì)成分組成結(jié)構(gòu)參見(jiàn)表1 所示：

在本項(xiàng)目中，基于熱值計(jì)算處理過(guò)程，結(jié)合運(yùn)用門(mén)捷列夫模型。

Qd0=339.00C+1 030.00H+109.00（O-S）-25.00W，其計(jì)量單位為kJ/kg。

Qd0=339.00 ×28.00+1 030.00 ×6.00+109.00 ×（9.50-1.50）-25.00×30.00=14 050.00 kJ/kg。

輔助燃油選擇運(yùn)用柴油，其主要成分為：炭（C）：w（C）=84.83%；氫（H）：w（H）=12.17%；硫（S）：w（S）=3.00%；其熱值為：Qdy=41 863.00 kJ/kg。

在計(jì)算處理工作環(huán)節(jié)推進(jìn)開(kāi)展過(guò)程中，暫且不考慮本項(xiàng)目工藝技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的漏風(fēng)問(wèn)題、熱量損失問(wèn)題，以及基于煙氣物質(zhì)凈化過(guò)程中出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象。

2 焚燒系統(tǒng)的工藝流程

遵照前文敘述介紹的圍繞工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)性危險(xiǎn)廢物的分類信息，以及危險(xiǎn)廢物化學(xué)物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)測(cè)算數(shù)據(jù)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），本項(xiàng)目工藝技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中涉及的危險(xiǎn)廢物焚燒處理技術(shù)工藝流程需要依次經(jīng)歷如下技術(shù)環(huán)節(jié)：焚燒爐技術(shù)設(shè)備（回轉(zhuǎn)窯技術(shù)設(shè)備+二燃室技術(shù)設(shè)備）+余熱鍋爐技術(shù)設(shè)備（SNCR 脫硝處理技術(shù)工序）+半干式吸收塔技術(shù)設(shè)備脫酸處理技術(shù)工序+干式反應(yīng)器技術(shù)設(shè)備（活性炭與消石灰粉噴射處理技術(shù)工序）+氣箱脈沖袋式除塵器技術(shù)設(shè)備+洗酸塔技術(shù)設(shè)備+堿洗塔技術(shù)設(shè)備+煙氣物質(zhì)加熱處理技術(shù)工序+引風(fēng)機(jī)技術(shù)設(shè)備+煙囪技術(shù)組件。

3 焚燒系統(tǒng)工藝計(jì)算

3.1 理論燃燒氧氣量計(jì)算結(jié)果分布（表2）

3.2 燃燒煙氣計(jì)算結(jié)果分布（表3）

表3 本項(xiàng)目焚燒處理技術(shù)系統(tǒng)煙氣物質(zhì)的產(chǎn)生數(shù)量與物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果分布

3.3 輔助燃料燃燒計(jì)算結(jié)果分布（表4、表5）

表4 輔助燃料物質(zhì)燃燒技術(shù)過(guò)程中消耗的氧氣數(shù)量與具體產(chǎn)生的煙氣數(shù)量計(jì)算分布

表5 輔助燃料物質(zhì)燃燒技術(shù)過(guò)程中消耗的氧氣數(shù)量與具體產(chǎn)生的煙氣數(shù)量計(jì)算分布

3.4 焚燒處理技術(shù)系統(tǒng)出口位置煙氣物質(zhì)基本情況計(jì)算結(jié)果分布（表6）

表6 本項(xiàng)目焚燒處理技術(shù)系統(tǒng)出口位置煙氣物質(zhì)的產(chǎn)生數(shù)量與物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果分布

借由開(kāi)展計(jì)算分析處理環(huán)節(jié)可知，二燃室技術(shù)設(shè)備出口位置煙氣物質(zhì)實(shí)際具備的基本性質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目如下：

1）煙氣溫度技術(shù)參數(shù)為1 200 ℃；

2）煙氣總生成數(shù)量技術(shù)參數(shù)為35 177.69 kg/h；

3）煙氣物質(zhì)氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)技術(shù)參數(shù)為7.02%；

4）煙氣物質(zhì)含水量技術(shù)參數(shù)為9.17%。

4 焚燒設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算

在危險(xiǎn)廢物推進(jìn)開(kāi)展焚燒技術(shù)處理工作環(huán)節(jié)過(guò)程中，圍繞焚燒技術(shù)設(shè)備實(shí)施的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要關(guān)注回轉(zhuǎn)窯技術(shù)設(shè)備和二燃室技術(shù)設(shè)備[9]，且在計(jì)算工作過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵從技術(shù)規(guī)程，關(guān)注各項(xiàng)實(shí)際需求。

5 結(jié)語(yǔ)

綜合梳理現(xiàn)有研究成果可知，在危險(xiǎn)廢物焚燒處置項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作開(kāi)展過(guò)程中，切實(shí)做好針對(duì)各項(xiàng)細(xì)節(jié)的最優(yōu)化控制干預(yù)環(huán)節(jié)，能支持獲取到最佳技術(shù)效果。本次研究過(guò)程中獲取的相關(guān)結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)，值得在實(shí)際工作過(guò)程中加以參考借鑒。