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危险废物焚烧设备设计

来源:北极星环保网           编辑:zk1956           点击次数:

  针对危险废物的形态与特征,从焚烧设备形式,工艺参数等方面探讨了回转窑焚烧设备的工程原理和性能特点,工程实践结果表明,采用抓斗+鳞板输送机+进料溜槽+回转窑能够满足《GB18484-2001危险废物焚烧污染控制标准》中对于燃烧效率及灰渣热灼减率的要求。
 
  随着社会和经济的发展,工业废物特别是危险废物产生量和种类不断增多,已引起政府和公众的极大关注。危险废物的随地排放和不合理处置,会危害人们的健康,长期积累将严重破坏人类赖以生存的生态环境,其破坏程度远大于生活垃圾。国家《“十二五”危险废物污染防治规划》该规划提出:“统筹推进危险废物烧、填埋等集中处置设施建设,各省(区、市)应将危险废物焚烧、填埋等集中处置设施纳入污染防治基础保障设施,统筹建设;要落实责任主体,确保完成《设施建设规划》内相关项目建设任务”。
 
  现行的危险废物处理方法主要有焚烧及安全填埋这两种方法,焚烧法是重要的安全的危废处置方法,以上类别的废物根据《HJ2042_2014危险废物处置工程技术导则》中的要求,均宜进行焚烧处理,焚烧处理可以实现废物减量化和无害化,还可以实现烟气余热回收利用。
 
  在国内外工业危险废物焚烧技术中,应用较多的处理工艺是回转窑焚烧炉,机械炉排炉和热解气化炉等。回转窑焚烧炉是最适用于处理工业危险废物的设备;炉排炉由于炉排自身活动部件较多,腐蚀严重,设备维修复杂,投资较高,多用于生活垃圾焚烧;热解气化炉应用于处理量较低的场合。本文主要对回转窑焚烧工艺设备进行论述。
 
  一,焚烧工艺描述
 
  根据对危险废物形态的调研总结,危险废物一般可分为固体废物、半固体废物及液体废物。可焚烧的固体、半固体危险废物经破碎预处理后,由料坑抓斗送入回转窑焚烧炉。可焚烧的废液泵送至回转窑焚烧炉或二燃室进行焚烧处理;
 
  回转窑及整个焚烧系统均在微负压状态下运行,回转窑分为低温段和高温两段燃烧区域,废物在回转窑低温段内与空气接触,在可调节氧含量环境中完成加热、干燥、燃烧过程,在高温段完成挥发及燃烬过程。废物在挥发份挥发气化的同时进行燃烧,挥发产生大量的可燃气体在回转窑内未完全燃烧的情况下进入二燃室,在过量燃烧空气的作用下完成完全燃烧。废物燃烬后产生的灰渣掉进水封刮板出渣机,经水淬冷却后排出。
 
  回转窑高温段焚烧温度控制在850~1000℃左右,废物在窑内停留时间大于1小时。二燃室燃烧温度则可达1100℃,且烟气在高温区停留时间大于2 秒,以保证有害物质在高温下充分分解。当温度低于1100℃时,增加二燃室燃烧器的辅助燃料调节喷入的量,确保炉温在1100℃以上。回转窑和二燃室燃烧所用的空气通过助燃风机供给,采用变频调节,以使废物的燃烧处于较佳状态。
 
  二,回转窑进料装置
 
  进料装置由废物输送机,称重料斗,二级废物进料阀及进料溜槽(或进料推杆)组成。固体及半固体废物经破碎机粉碎后存储于废物料坑中,再由液压抓斗送至废物输送机上方,根据下游称重料斗传输的信号,废物输送机定时定量将废物送入下游双进料阀,首先打开第一级进料阀将废料装入进料隔离舱,接着关闭第一级进料阀,然后打开第二级进料阀使废料依靠自身重力通过斜溜槽(或推杆推入)滑入回转窑中
 
  1.废物输送机
 
  废物输送机形式主要有鳞板输送机,皮带输送机及螺旋输送机,皮带输送机虽然自身带有称重功能,可以代替下游称重料斗,但是由于破碎后的物料经常带有长条形金属片,易划伤皮带,若选用强度较高皮带,则造价过高;螺旋输送机也存在长条软性废物缠绕螺旋导致停机的风险;鳞板输送机采用金属鳞片,抗废物划伤,金属鳞片损伤后易更换,是一种合适的进料输送机,但需注意废物对鳞片的腐蚀问题。
 
  2.双进料阀
 
  双进料阀可以保证始终有一台阀门是关闭的,这样可以隔绝回转窑中高温烟气反窜,历史工程实践证明单进料阀存在回火的问题。
 
  3.斜溜槽(或推杆)进料
 
  斜溜槽进料是国外流行的一种进料方式,近年来也在国内危废处置应用方面增多,斜溜槽指的是使用一定角度的溜槽,利用废物自身重力滑入回转窑中燃烧,溜槽整体使用循环冷却水冷却,并有蒸汽灭火等措施,无动力机械助力,故障点少,国内过去流行的做法是在斜溜槽上加装一个推杆,在每次进料时,利用推杆将废物推入回转窑,缺点是推杆上易粘附废物,密封性差,易回火,安全性不高。使用斜溜槽具有推杆无法比拟的技术优势。
 
  桶装废物提升机进料
 
  对于那些不能与其他废物一起破碎混合的废料,使用圆桶包装,并通过提升机送至进料溜槽,并滑入回转窑。在圆桶被提升至特定高度后,会被推到窑头面板溜槽中。一般根据焚烧炉的热负荷限制这种废物桶的最大重量,如果每桶进入量太大,会造成局部燃烧过于剧烈,产生爆燃等现象。此类桶装物料用辊道输送机+提升机组合方式送至溜槽。


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