两种危险废物焚烧技术优缺点分析

2018-02-02 01:30向希蜀
资源节约与环保 2018年3期
关键词:耐火砖窑头窑内

向希蜀

(上海奕茂环境科技有限公司 上海 201400)

1 引言

国内危险废物的处理处置方式主要包括焚烧、填埋。随着城市化进程的加快,城市周边土地资源越来越少,再加上危险废物填埋场对于选址的诸多限制,城市周边很难找到适合危险废物填埋的场地。针对类型繁多、成分复杂的危险废物,国内新建危废处置项目主要采用焚烧技术。目前,市场上应用较为多的焚烧技术为回转窑+二燃室和回转窑+炉排+二燃室。

2 两种主流危废焚烧技术分析

2.1 回转窑+二燃室

回转窑是一个有一定斜度的圆筒状物,内部铺设保温材料和耐火砖,借助窑体的转动来促进物料在窑内混合并逐渐向窑尾移动。

二燃室与回转窑窑尾密封连接,通常为立式结构,空间较大。二燃室的主要作用是对回转窑中未完全燃烧的可燃气体进行充分燃烬,同时高温分解二噁英。

回转窑+二燃室焚烧技术主要以处理废液为主,同时处置部分固废和少量废气。固废和低热值废液从窑头进入,回转窑为主要焚烧单元,固废在窑内充分燃烧,燃烧后的灰渣从窑尾落入出渣系统。为保证燃烧所需温度,窑头和窑尾可喷入辅助燃料来保证窑内燃烧高温。未完全燃烬的可燃气体随焚烧系统负压进入二燃室内完全燃烬。

废气和部分高热值废液从二燃室喷入,在二燃室内完成燃烧过程。进入二燃室的质量较大的灰渣落到底部,通过出渣系统排出。为保证充分燃烬,实际设计时一般考虑烟气停留时间在3秒以上。并且,为了保证废气、高热值废液、可燃气体在二燃室燃烬,需要喷入辅助燃料保证二燃室温度大于1150℃,补充燃烧需要的空气形成旋流,充分混合,延长烟气在二燃室的停留时间。

优点:

①回转窑可同时处理固废和废液,且几乎适用于所有可焚烧处置的废液;②设备投资小,运行成本较低。

缺点:

①回转窑作为主要焚烧室,炉内温度较高,炉体容易损坏,维修期短,维护费用高;②低热值废液在窑头喷入并气化,形成的低熔点盐类物质容易在高温情况下熔融结焦,粘在窑内壁耐火砖上,腐蚀破坏耐火砖;③低热值废液喷入量较多时,为维持窑内温度,需加入辅助燃料,并通入大量空气,增加运营成本,且烟气中氮氧化物含量较高;④为满足热灼减率<5的要求,固体危废在回转窑中需要一定的停留时间,因此回转窑一般设计较长;

2.2 回转窑+炉排+二燃室

回转窑+炉排+二燃室危废焚烧技术较为先进,目前还处在市场推广阶段。市场上现有回转窑+炉排炉是在回转窑后加了一小段的往复炉排,往复炉排由动炉排组和静炉排组构成,倾斜向下依次为升温区、干燥区、燃烧区、燃烬区。物料在回转窑内经过低氧情况下的干燥、热解、混合均匀。热解产生的可燃气随系统负压进入二燃室充分燃烬,未燃烬的固体废物落到往复炉排上继续燃烧。该技术适合处置以固废为主,同时含有少量废液的单位。

优点:

①回转窑作为危废燃烬前的热解预处理,窑内温度较低,有助于延长耐火砖的使用寿命;②回转窑中为缺氧环境,有机物可在窑内热解为可燃气体并通过负压进入二燃室燃烧,可减少或者基本不添加辅助燃料;③回转窑中为缺氧热解,温度较低,不会出现盐渣熔融结焦的情况;④未燃烬的灰渣可在炉排上继续燃烧,克服了回转窑+二燃室炉型处理固废时热灼减率较高的缺点,扩大了固废的处理范围。

缺点:

①回转窑的主要功能为热解,氧含量和温度不易控制;②系统比传统的回转窑+二燃室焚烧技术更复杂,调试难度大;③窑头温度较低,一些高熔点的粘稠状废物容易粘在窑头,随时间的延长,容易引起窑头进料堵塞。

结语

随着社会经济的发展以及人们对于生活环境要求的提高,国家和地方政府对于污染物排放的相关标准会越来越严格。已经运营几年以上的危险废物焚烧单位,需要提标改造以适应新的环保要求。对于新建危险废物焚烧处置中心,应尽量采用焚烧效果好、尾气处理效率高、排放标准严格的危废焚烧工艺。

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