危險(xiǎn)廢物專(zhuān)業(yè)焚燒系統(tǒng)物料配伍方法概述

1、 摘要 危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)物料配伍是結(jié)合擬焚燒物料物理形態(tài)、化學(xué)性質(zhì)等信息對(duì)物料進(jìn)行熱值控制和有害成分合理化均質(zhì)控制預(yù)處理的過(guò)程。本研究結(jié)合北京市危險(xiǎn)廢物處置中心多年危險(xiǎn)廢物焚燒處置系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，從配伍必要性及配伍可操作性方面對(duì)危險(xiǎn)廢物焚燒配伍模式進(jìn)行了探索，闡述了一種在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中較為有效的三級(jí)物料配伍方法。 一、 前言 危險(xiǎn)廢物是指列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄或者根據(jù)國(guó)家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法認(rèn)定的具有危險(xiǎn)特性的廢棄物。危險(xiǎn)廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒處置系統(tǒng)包括進(jìn)料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯、二次燃燒室、尾氣處理系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。 本文所研究的北京地區(qū)危險(xiǎn)廢物的焚燒處置方式為以危險(xiǎn)廢物焚燒處置為基礎(chǔ)的回轉(zhuǎn)窯加二次燃

2、燒室的焚燒爐。 要使危險(xiǎn)廢物得到有效焚燒處置，其有機(jī)物焚毀去除效率要達(dá)到99.99%。焚燒系統(tǒng)中所處置廢物的燃燒效率取決于焚燒溫度、氣體高溫區(qū)停留時(shí)間、氧氣濃度及空氣與廢物及其產(chǎn)生廢氣的混合程度1。焚燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)建設(shè)完成后，其焚燒去除能力極限已經(jīng)固定。此時(shí)系統(tǒng)溫度、停留時(shí)間、氧氣濃度等可調(diào)整參數(shù)在焚燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)極限范圍內(nèi)均受控于系統(tǒng)操作人員。其調(diào)整范圍及手段十分有限，為達(dá)到焚燒系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的目的必須對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的擬焚燒物料進(jìn)行有效管控，達(dá)到成分控制、均質(zhì)均化的目的。而物料混合程度是否均勻以及成分是否合理控制則取決于物料的配伍及預(yù)處理是否有效。焚燒配伍是指為了達(dá)到入窯處置的危險(xiǎn)廢物成分穩(wěn)定可控、均

3、勻、平衡燃燒的目的,對(duì)所收集的成分復(fù)雜,形態(tài)各異的各類(lèi)別焚燒廢物進(jìn)行理化性質(zhì)分析,并根據(jù)分析結(jié)果形成一個(gè)混合方案，并按照該方案進(jìn)行物料均化預(yù)處理的過(guò)程。物料配伍是在物料進(jìn)入系統(tǒng)之前的必要操作過(guò)程。 二、 配伍目的意義 恰當(dāng)?shù)姆贌湮椴僮骺梢允谷紵€(wěn)定、有毒有害性物質(zhì)徹底降解,同時(shí)還可 以節(jié)約助燃燃料、保護(hù)耐火材料、延長(zhǎng)焚燒設(shè)施的使用壽命、降低運(yùn)營(yíng)成本。4 1）控制入窯物料熱值的穩(wěn)定性 配伍應(yīng)使進(jìn)入焚燒爐的危險(xiǎn)廢物的熱值盡可能介于設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)以求減少輔助燃料的消耗量。若熱值太低，需啟動(dòng)輔助燃料系統(tǒng)以使廢物燃燒并達(dá)到規(guī)定的分解溫度，造成運(yùn)行成本增加；若熱值太高，需要用惰性物質(zhì)（過(guò)量空氣、水等）

4、限制爐溫，但該方法一方面易導(dǎo)致煙速過(guò)快，有害氣體分解不徹底，另一方面需降低進(jìn)料量使系統(tǒng)溫度在安全范圍內(nèi)，從而使系統(tǒng)處理能力下降。因此，入爐廢物的熱值要保持穩(wěn)定，使焚燒室熱負(fù)荷控制設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍，保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)可靠。 2）控制酸性污染物有害元素及重金屬。 廢物中的酸性物主要是指鹵化物，危險(xiǎn)廢物中的鹵化物大都來(lái)自有機(jī)物化合物。鹵化有機(jī)物含量不僅影響廢物的熱值，也影響燃燒后煙氣的酸性氣體含量和煙氣處理系統(tǒng)的運(yùn)行效果，控制不當(dāng)還易造成氯氣等酸性氣體的大量產(chǎn)生，其腐蝕性更大5。一臺(tái)日處置量30t左右的回轉(zhuǎn)窯處置系統(tǒng)，入爐酸性物含量一般宜控制在：Cl2、S2.5、F0.5，最高含量為：Cl3，F(xiàn)1、S

5、3。 焚燒物料中含有大量的金屬成分，焚燒后煙氣中會(huì)夾帶有金屬及金屬氧化物，焚燒系統(tǒng)通常具有一套完整的金屬及金屬氧化物凈化措施。但一般金屬及金屬氧化物的凈化設(shè)施凈化效率有限，重金屬對(duì)空氣的影響又很大，尤其重金屬在尾氣排放中的限值控制較為嚴(yán)格，處理稍有不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致尾氣排放重金屬含量超標(biāo)，所以需要源頭控制其進(jìn)入量。 危險(xiǎn)廢物中的農(nóng)藥等劇毒危險(xiǎn)廢物，含有機(jī)重金屬類(lèi)物質(zhì)較多，應(yīng)均勻限制數(shù)量入爐焚燒，一般單獨(dú)控制焚燒。 3）控制入窯物料水分的穩(wěn)定性 對(duì)于固態(tài)廢物來(lái)說(shuō)，物料中所含水分從液態(tài)到氣態(tài)過(guò)程的汽化焓熱是由燃料提供的，物料中水含量過(guò)高會(huì)很大程度的增加輔助燃料消耗量。同時(shí)，由于預(yù)熱 烘干所需時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)

6、致了進(jìn)料量及進(jìn)料頻次的下降。很大程度上影響廢物的處置效率。 對(duì)于液態(tài)物料來(lái)說(shuō)，一般采用廢液噴槍霧化焚燒的方式進(jìn)行處置，當(dāng)液態(tài)物 料中水含量較高時(shí)，其燃點(diǎn)和熱值相應(yīng)則較低，含水率過(guò)高的廢液霧化后非但不能燃燒，還有可能撲滅系統(tǒng)內(nèi)原有物料的燃燒火焰。 因此，應(yīng)將入窯物料的水分含量進(jìn)行合理控制，對(duì)于固態(tài)廢物來(lái)說(shuō)，水含量超過(guò)80%的物料嚴(yán)禁直接進(jìn)入危險(xiǎn)廢物焚燒暫存儲(chǔ)坑處置，同時(shí)應(yīng)及時(shí)將儲(chǔ)坑內(nèi)積存的廢水抽出，避免儲(chǔ)坑內(nèi)廢水影響其他固廢。對(duì)于液態(tài)廢物來(lái)說(shuō)，基本可通過(guò)控制熱值的方式來(lái)控制廢物中的水分含量，熱值低于3000Cal/g的液態(tài)廢物不太適于采用廢液噴槍霧化焚燒處置。 4）控制低熔點(diǎn)物料的入窯量 低熔點(diǎn)

7、物料較容易達(dá)到熔融、氣化狀態(tài)，引起回轉(zhuǎn)窯內(nèi)結(jié)焦及后續(xù)設(shè)備堵塞，回轉(zhuǎn)窯處置系統(tǒng)結(jié)焦會(huì)很大程度的降低系統(tǒng)處置能力，因此在配伍過(guò)程中應(yīng)注意控制易導(dǎo)致結(jié)焦物料的入窯量。堿金屬是以無(wú)機(jī)或有機(jī)鹽的形式在于危險(xiǎn)廢物中，在高溫環(huán)境下，堿性金屬元素和鹵素元素會(huì)生成低熔鹽（如氯化鈉、氯化鉀等），過(guò)量低熔鹽的生成會(huì)導(dǎo)致熔渣結(jié)焦，影響焚燒爐的正常運(yùn)行和耐火材料的使用壽命。低熔點(diǎn)鹽容易在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)形成熔融狀態(tài)的爐渣，熔渣在急劇冷卻時(shí)，有物理爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)于采用水封出渣機(jī)的方式輸送窯渣的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一種安全隱患。 因此，為有效地控制焚燒工況，需在焚燒爐進(jìn)料時(shí)特別留意廢物來(lái)源的特性。對(duì)于含有堿性金屬和鹵族元素的廢物，盡量錯(cuò)開(kāi)二者的入窯焚燒時(shí)間，對(duì)于其他熔點(diǎn)低于600的物料或高溫下會(huì)產(chǎn)生熔點(diǎn)低于600的物料，應(yīng)嚴(yán)格控制其進(jìn)