危险废物回转窑焚烧处理工艺探讨

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　　[摘要]工业技术的不断发展，造成工业废物的产生量日益飙升，从而促进了工业危废处理行业的飞速发展。在工业危废处理行业中，回转窑因其适用性强、工艺相对简单、操作性强等特点而得到广泛应用;同时，回转窑的应用也存在一些实际问题。本文将针对问题进行分析，以期为更好地提升回转窑的运行质量提供有价值的资料。
　　[关键词]危险废物;回转窑;焚烧;处理工艺;烟气净化
　　引言
　　危险废物具有毒性、易燃易爆性、腐蚀性、反应性、感染性、放射性等危险特性。同时危险废物的种类多、形态和化学成份均较复杂，热值浮动范围宽，含多种无机和有机及其它物料，所以要求系统具有较强的适应性。根据危险废物处理处置的国际通用原则，需针对各种类型危险废物的特性采用综合的处理处置方法，从安全性、经济性、技术可行性的角度出发，实现对危险废物无害化、减量化、资源化的处理，而焚烧无疑是一种比较可靠、经济和安全有效的手段。
　　1回转窑焚烧炉基本介绍
　　1.1定义及分类
　　所谓回转窑焚烧爐，指的是钢板制的圆筒状本体内增设衬炉的焚烧炉。它主要有三种形式，第一种即熔融炉和非熔融炉，前者焚烧温度在1250℃左右，它支持高分子化合物、有机物在同一时间进行处理，后者燃烧温度在1105℃左右;第二种按照气、固体在回转窑内流动的方向，分为顺流炉和逆流炉，前者指的是气流方向与废物流动方向一致，后者指的是气流方向与废物流动方向相反，利用废弃物温度差异显著，能在短时间内完成水分蒸发;第三种是带耐火材料或非耐火材料的回转窑焚烧炉。
　　1.2应用优势及系统组成
　　回转窑主要由筒体、窑头、前密封、前托轮及轮带、传动机构、减速机、大小齿轮、后托轮及轮带、耐火材料、窑尾及后密封等构成。
　　回转窑焚烧炉能够适应不同尺寸、不同危险程度的固体、液体废物，对危险废物成分复杂性和不可预测性具有较强的适应能力，可以同时焚烧多种废弃物。
　　回转窑主体是一个卧式并可旋转的圆柱型筒体，外壳用钢板卷制而成，内衬特制耐火、隔热保温材料，具有良好的抗酸性物质侵蚀、抗磨损和隔热能力，并可根据焚烧物料的特性来调整耐火砖的砌筑方法，以保证耐火材料的耐久性。回转窑实际设计的过程中，应做好倾斜度、长度以及转速等各个方面的配合，同时，合理设置停留时间，其中，最佳斜度在1.5°左右，最佳停留时间在0.5～2h，同时也应考虑配风的合理性，使窑内的危废垃圾处于欠氧燃烧状态，产生大量的一氧化碳，在二燃室进一步燃烧，从而保证窑内温度不宜过高，而二燃室内的温度达到1100℃。
　　2回转窑焚烧炉存在问题
　　第一，残渣处置自动化程度低，必须人工出渣和包装，劳动强度大，且残渣温度高，造成一定量的热损失。第二，回转窑采用窑头进料，泄漏几率大，虽然窑内采用负压工艺，窑头负压为-20～-50pa，但在焚烧过程中，因危废成分复杂，造成窑内压力波动大，会出现正压泄漏烟气的情况。第三，回转窑内热负荷大，且固体危废在窑内不断翻滚，对耐火砖磨损较大，检修频率高，经统计刚玉莫来石耐火砖在窑内的使用寿命仅为1～1.5年，大修工期长，成本高。第四，焚烧炉对于被焚烧物料的形态要求比较高，体积较大的固体危废需要预先经过筛选和破碎，如果达不到要求会出现燃烧不充分的问题[2]。
　　3危险废物回转窑焚烧工艺
　　3.1工艺流程
　　危险废物回转窑焚烧工艺系统主要包括进料系统、回转窑焚烧系统、余热利用系统、烟气净化系统、辅助系统（燃料、药剂制备、软化水制备、压缩空气、灰渣收集、烟风系统等）。
　　3.2回转窑焚烧系统
　　3.2.1回转窑
　　回转窑的主体采用镇静钢板卷焊制成，轮带和齿圈处采用厚钢板卷焊制成，并进行局加强。轮带、支持滚轮、轴承、轮带与支持滚轮都是用来支撑窑的重量用。回转窑设有2组轮带，轮带是套在窑壳上，它与窑壳间并没有固定，窑壳与轮带之间设有一块铁板隔开，使轮带与窑壳间保留一定间隙，不能太大也不能过小。如果间隙太小，窑壳的膨胀受到轮带的限制，窑耐火材料容易破坏。如果间隙太大，会使窑壳变形，导致耐火材料损坏。
　　回转窑是慢速转动的设备，载荷的特点为：恒力矩;起动力矩大;要求均匀地进行无级变速。回转窑主传动采用齿轮传动，配置有辅助传动装置，变频调速。电机的转速都比较高，而回转窑的转速一般都在0.1～2.0rpm左右。两者间需要有减速机进行减速传动。回转窑的小齿轮要与大齿轮之间留有合适的间隙，来适应窑体的串动。若两者间隙太小，则容易发生磨损等现象。小齿轮安装在大齿轮斜下方，小齿轮受水平与垂直两个方向上的力，基座受的水平力就小些，延长使用寿命。大齿轮由两半经螺栓联接组成，大齿轮通过弹簧片与窑壳连接而具有一定的弹性，可以保持平稳运行，减少开、停窑过程对大小齿轮的冲击，延长使用寿命。
　　3.2.2二燃室
　　二燃室主要由下箱体、上筒体、高温水平烟道、紧急排放烟囱、支撑钢架、炉墙吊架、检查门、二次风口、燃烧器口等设施组成。当焚烧废物投入回转窑时，二燃室运行温度至少保持在1100℃。温度测温点位于二燃室出口处，控制系统自动调节燃烧器启停及燃烧器火焰大小来保证温度要求。
　　紧急排放烟囱是为确保安全而设置的应急设备;采用自动启闭形式。为保证系统的安全性，在燃烧过程中即使发生爆燃，炉内压力也能自动开启得到释放，避免发生安全事故。紧急烟囱的主要作用是当焚烧炉内出现爆燃、停电等意外情况，紧急开启的紧急排放烟囱，避免设备爆炸、后续设备损害等恶性事故发生。
　　3.2.3余热利用系统
　　余热锅炉是一个将余热回收转换后再用于工艺系统和其它用热的节能装置，也是一个确保烟气中含水量不超过布袋水份要求的把关设备，它是危险废物焚烧处理线上的一个重要设备。余热锅炉能有效地实现对烟气的降温，将烟气500℃以上的余热转换为一定参数的饱和蒸汽。只要烟气中含氧量在一定范围内（6～10%），锅炉能回避受热面金属烟气侧的高温和低温腐蚀，即使被焚烧的固废含高硫甚至高氯也不会对锅炉材料的使用寿命产生明显的影响。余热锅炉通常采用单锅筒+全膜式壁结构，该结构锅炉最大特点是即使在烟气成分及烟气量有较大波动时，锅炉蒸发量和出口烟气温度均可控制在相对较小波动范围。
　　3.2.4烟气净化系统
　　1）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，并最终将二噁英有效吸附。2）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，含尘烟气由进风口进入风道，在气流分配机构作用下，烟气均匀分配进入各过滤进风管，挡板的折挡使得较大的尘粒由于惯性和重力的作用直接落入灰斗，未掉落的尘粒随气流上升进入过滤室。在滤袋表面尘饼的过滤作用下，烟气尘粒被阻隔在滤袋外侧，净化后的烟气由滤袋内部进入净气室，再通过提升阀汇聚到出风总管，然后通过系统风机排入大气。
　　结束语
　　回转窑焚烧处理危险废物具有适应性广、运行可靠、管理操作方便、焚烧彻底等优点，得到广泛的应用。由于危险废物种类较多、成分复杂，焚烧烟气中的有害成分很难用单独一种方法去除，所以合理选用烟气处理工艺才能使烟气达标排放。
　　参考文献
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