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浅谈回转窑焚烧炉在危险废物处置中的应用

2018-10-21牛犇宋勃王涛

科技信息·下旬刊 2018年8期
关键词:焚烧

牛犇 宋勃 王涛

摘要:近年来,人们高度关注危险废物处置这一现实问题,力图提高这类废727001物的处理效率,减少其对生态环境以及人体健康的污染和危害。回转窑焚烧炉具有应用必要性,该设备利用系统优势、高效焚烧技术进行危险废物处置,不仅符合环境保护需要,还能为系统设计人员提供思路和实践指导。本文首先简要介绍回转窑焚烧炉,然后总结危险废物处置基本要求,最后重点探究危险废物处置中回转窑焚烧炉的应用。

关键词:回转窑;焚烧;危险废物处置

引言:

随着科技水平的有效提高,危险废物处理工作能在先进装置的辅助下完成基本目标。当前,危险废物处理的过程中存在较多安全问题,而应用回转窑焚烧炉能够提高焚烧安全性,降低处理难度,并且这种处理方法具有适用性强、低成本、高可靠性等优势。因此,本文探究了回转窑焚烧炉在危险废物处置中的应用。

一、回转窑焚烧系统基本原理简介

旋转窑焚烧炉,也称回转窑,是由水泥回转窑演变而来,其主体是一卧式并可旋转的圆柱型筒体,外壳用钢板卷制而成,内衬耐火材料;筒体的轴线与水平面保持一定的倾角,固体、半固体废弃物通过上料机由高的一端(头部)进入窑内,随着筒体的转动缓慢地向尾部移动。窑体的转动使物料在燃烧的过程中与助燃空气充分接触,完成干燥、燃烧、燃尽的全过程,筒体内烟气引入二燃室,燃烬的灰渣由出灰机排出。按窑内气、固流动方向的不同,或者说热源(燃烧器)在回转窑内的位置不同,回转窑可分为逆流和顺流两种形式,顺流式回转窑是指窑内物料运动的方向同烟气的流向相同,反之则称为逆流式。顺流式回转窑炉形的设计比较适合加料以及前置处理,同时可以增加烟气停留时间,是在危险废物焚烧系统中被广泛采用的操作方式。逆流式回转窑更适合于处理含水率较高或者热值较低的危险废物(如污泥等)【1】。

二、危险废物处置中回转窑焚烧炉应用分析

危险废物实际处理的过程中,应用回转窑焚烧炉进行废物燃烧,人们主要根据上述工艺流程进行废物分解和有效消除。除了回转窑焚烧系统工艺外,还应对余热利用系统和烟气净化系统具体分析,同时明确各项废物控制指标,通过案例分析的方式探究焚烧处理工艺的有效应用。

(一)基本工艺

余热利用系统:该系统主要包括给水泵、余热锅炉、软化水设备、除氧器等,系统最佳位置处于二燃室和急冷塔之间,它主要用来收集烟气量。由于所回收烟气温度较高,通过热交换,系统产生大量的蒸汽,回收利用蒸汽有诸多好处:能够减少系统运行期间的资金投入;能够降低尾气处理难度;对排放烟气进行加热处理,给烟气“脱白”,降低设备腐蚀;满足生产过程中蒸汽的需要。现如今,膜式水冷壁结构锅炉具有良好的应用效果,这类锅炉在市场上有较高销量。烟气进入辐射换热室后会降低流动速度,并且烟尘中颗粒物会迅速沉降,这对烟气浓度减轻有促进作用,有利于减轻管道磨损,提升除尘器工作效率。烟气净化系统具体包括急冷塔、干法脱酸、活性炭吸附、布袋除尘器、湿式洗涤塔、烟气加热器。

(1)急冷塔

急冷塔在有害物質二噁英处理中发挥了重要作用,因为二噁英形成于低温条件,只有在短时间破坏其形成条件,才能有效避免二噁英的形成。急冷塔不仅能够降低温度,还能有效抑制扬尘,该装置在控制回路的引导下,能够完成水量的有序调节。

(2)干法脱酸

干法脱酸主要通过增设石灰粉脱酸反应塔完成石灰粉的大范围吹送,它混合于酸性气体后,能过对酸性气体进行消除处理。处理工作结束后,飞灰、石灰会一同进入布袋除尘器,通过发生化学反应,实现石灰粉的高效利用。

(3)活性炭吸附

活性炭喷射反应器合理安装于烟气管路,由于其比表面积较大,即使所提供量过少,只要接触时间足够,同样能够达到高效吸附的作用,起到高效净化的作用。要想充分发挥活性炭吸附作用,务必妥善安置其位置,结合活性炭吸附和袋式除尘器,将烟气充分接触,最终将二噁英有效吸附。

(4)布袋除尘器

布袋除尘器主要包括进风均流管、卸灰装置、箱体、支架滤袋、灰斗、喷吹装置等,作为主要的除尘装置,它在烟尘清除方面发挥了重要作用,能够有效去除有害物质,提高尾气处理效率。优选适合的布袋除尘装置,能够大大减少各类有害气体含量,主要操作流程为:烟气从进风均流管进入,然后流进灰斗,受导流装置影响,颗粒会有效分离,细小颗粒会吸附于箱体,最后经排风管排出。

(5)湿式洗涤塔

烟气流经湿式洗涤塔,其间,洗涤液和填充式洗涤塔在中和作用下能够有效消除酸性气体,最终实现脱酸目标。脱酸设备种类多样,优选脱酸效率最高的设备——湿式洗涤塔,能够取得良好的脱酸效果。值得一提的是,所选择的填料应注意类型合理性和高度适当性,以压损小、孔隙率大、吸附效果显著、气流阻力小等条件为标准进行填料选择,以优化洗涤塔操作效果。

(6)烟气加热器

烟气加热器主要利用蒸汽提升烟气温度,这能降低烟囱、引风机遭受腐蚀的概率,减少白烟现象发生次数。处理后的烟气能够达到烟气控制标准。

(二)控制指标

回转窑焚烧炉是危险废物处理的有效装置,它能将烟气污染物质(酸性气体、非完全燃烧物、重金属、烟尘)、二噁英有效处理,最终使烟气符合排放标准,产生的灰渣达到处理目标。下面通过具体案例分析回转窑焚烧炉在危险废物处理中的应用,处理方法以及处理结果具有参考作用【2】。

(三)案例分析

某企业于2014年成立,企业成立之初建立回转窑焚烧炉,该焚烧炉每年处理8000t危险废物,处理方式主要为结合式工艺,即在上述处理工艺的基础上增加三级碱液喷淋程序,最后通过42m高排气筒排放。随后对其废气源进行监测,监测结果显示,各项危险废物均达到排放标准,各类物质排放浓度和标准浓度对比如表1所示。

结语:

现如今,生态环境保护战略正逐步推进、全面落实,在危险废物实际排放的过程中,应大范围应用回转炉焚烧炉设备。该设备的应用优势十分显著,能够提高危险废物处理效率。在了解该设备系统结构和具体应用的基础上,对其进行结构优化,适当升级回转窑焚烧技术,不仅能够及时规范废物无序排放行为,还能保护区域生态环境。

参考文献:

[1]肖燕,李军,伍长青.回转窑焚烧炉在某县危废焚烧处理中的应用[J].环境卫生工程,2015,23(05):74-77.

[2]池涌,王波,严建华,倪明江.有机危险废液焚烧处理技术[J].电站系统工程,2006(06):8-10+15.

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