回轉(zhuǎn)窯焚燒爐作為危廢焚燒生產(chǎn)線中的主要設(shè)備，可同時處理固廢和廢液，且?guī)缀踹m用于所有可焚燒處置的廢液，具有設(shè)備投資小、運行成本較低的優(yōu)點。回轉(zhuǎn)窯焚燒爐，又稱回轉(zhuǎn)窯，是從水泥回轉(zhuǎn)窯演變而來的。主體是一種可旋轉(zhuǎn)的水平圓柱殼體，殼體由鋼板制成，襯耐火材料。管子的軸線和水位的保護。有一定的傾斜度，固體和半固體廢物從高端(頭部)通過進料機進入窯內(nèi)，隨著缸體的旋轉(zhuǎn)緩慢地向尾部移動。窯體旋轉(zhuǎn)使物料在燃燒和燃燒空氣的過程中充分接觸，完成干燥、燃燒、燃燒、氣缸體的整個過程，進入燃燒室和燃料渣的特性，由飛機的灰和渣排放。根據(jù)爐氣和固體流動方向的不同，或回轉(zhuǎn)窯中熱源(燃燒器)的位置，回轉(zhuǎn)窯可分為上游和下游兩種形式，在回轉(zhuǎn)窯的前進方向上進行保存。煙道氣體流量相同，也稱為逆流。回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計適合于進料和預(yù)處理，可增加煙氣的時間，在危險廢物焚燒系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。逆流回轉(zhuǎn)窯更適用于含水率高或熱值低的危險廢物(如污泥)。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐焚燒處理工藝包含廢物預(yù)處理系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)等幾個部分。其中,廢物預(yù)處理系統(tǒng)包括廢物的預(yù)處理和進料工序;焚燒系統(tǒng)由回轉(zhuǎn)窯和二燃室、出渣及控制系統(tǒng)組成;煙氣處理系統(tǒng)由余熱回收、急冷和除塵設(shè)備、酸性氣體吸收組成。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐指的是本體內(nèi)增設(shè)襯爐的焚燒爐，其中，本體材質(zhì)為鋼板，本體形狀為圓筒狀，襯爐具有良好的耐火效果。它主要有三種形式，第一種即熔融爐和非熔融爐，前者焚燒溫度在1250℃左右，它支持高分子化合物、有機物在同一時間進行處理，后者燃燒溫度在1105℃左右；第二種按照氣、固體在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)流動的方向，分為順流爐和逆流爐，前者指的是氣流方向與廢物流動方向一致，后者指的是氣流方向與廢物流動方向相反，利用廢棄物溫度差異顯著，能在短時間內(nèi)完成水分蒸發(fā)；第三種是帶耐火材料或非耐火材料的回轉(zhuǎn)窯焚燒爐。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐具有廣泛的材料適用性，可同時處理固體、液體和氣體的危險廢物。回轉(zhuǎn)窯是一個中空的鋼瓶，有輕微傾斜的內(nèi)襯和耐火磚，通常很長。經(jīng)過預(yù)處理和兼容性的各類危險廢物通過不同喂養(yǎng)方式進入燃燒系統(tǒng),在自身重力和回轉(zhuǎn)窯的連續(xù)旋轉(zhuǎn),浪費的推動力下爐體翻轉(zhuǎn)和助燃空氣充分接觸,完成干燥(水蒸發(fā))、氣化和燃燒過程,最后殘留的預(yù)熱器成渣,渣通過水封機連續(xù)放電。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐應(yīng)用優(yōu)勢及系統(tǒng)組成：
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐在回轉(zhuǎn)作用的影響下高效攪動廢料，它能根據(jù)危險廢物變化情況提供相應(yīng)的燃燒操作，同時，它能起到良好的隔熱效果，支持長時間停留，最終實現(xiàn)理想的焚燒目標。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐系統(tǒng)主要包括空氣供給系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯、輔助燃燒系統(tǒng)、二燃室、余熱鍋爐、煙氣凈化系統(tǒng)、除渣裝置等，其中，回轉(zhuǎn)窯的制作材料主要為耐火性良好的鋼板卷，其簡體保持一定斜度與水平線，并合理定位于支撐裝置。受回轉(zhuǎn)作用影響，各類廢物能夠均勻摻雜，逐步析出、燃盡。回轉(zhuǎn)窯適宜溫度在840~910℃，主要由燃燒器進行溫度調(diào)節(jié)，常見燃料類型主要有兩種，第一種即氣體燃料，第二種即液體燃料。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐進料系統(tǒng)主要包括固體和半固體廢物進料裝置及廢液進料系統(tǒng)。(1)固體和半固體廢物進料裝置破碎后的廢物存儲在料坑中，由抓斗送至回轉(zhuǎn)窯。進料形式有推桿進料、溜槽進料和螺旋輸送進料。工程實踐證明，溜槽進料可以防止回火、堵塞，且能夠防止廢物在進料裝置中產(chǎn)生粘結(jié)、結(jié)焦。(2)廢液進料系統(tǒng)主要由廢液過濾系統(tǒng)、廢液輸送系統(tǒng)、廢液霧化噴入系統(tǒng)及有關(guān)的控制、維護等輔助設(shè)備組成。在廢液送入噴嘴前必須經(jīng)過預(yù)處理，去除廢液中的固體雜質(zhì)，以便于泵的輸送和噴嘴的霧化。由于危險廢物處置接受的廢液來源較為廣泛，種類極為復(fù)雜，多為廢礦物油、有機溶劑和乳化液類。該類廢液大多含有顆粒物質(zhì)，因此必須對廢液進行過濾，除去雜質(zhì)，使其所含固體粒徑降低至合適水平以下。有些液體廢物黏度較高，還需在罐區(qū)設(shè)置伴熱保溫措施，以保證廢液不在輸送系統(tǒng)中堵塞。在設(shè)備調(diào)試過程中確定伴熱溫度，如果伴熱溫度過高，廢液中某些沸點低的組分就會揮發(fā)出來，形成氣液兩相流，對下游的焚燒設(shè)備及輸送系統(tǒng)產(chǎn)生危害。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐二級燃燒室在這一過程中，工作人員通過調(diào)節(jié)窯體的傾斜角度和傳送速度來控制固體廢棄物在窯內(nèi)的具體停留時間，以及廢棄物產(chǎn)物與空氣的混合程度。二級燃燒室增加了一個裂解爐煙氣入口。裂解爐煙氣入口安裝在下筒體，安裝高度與回轉(zhuǎn)窯窯尾入口齊平，從平面上看，與回轉(zhuǎn)窯窯尾入口成垂直方向。這樣既可處理回轉(zhuǎn)窯焚燒的高溫煙氣，也可處理裂解爐焚燒的高溫煙氣。二級燃燒室可同時應(yīng)用于兩個焚燒系統(tǒng)，節(jié)約了設(shè)備成本和運行成本。二級燃燒室筒體中間設(shè)有縮口，能使回轉(zhuǎn)窯和裂解爐的兩種煙氣混合均勻。二級燃燒室設(shè)有余熱二次風(fēng)供風(fēng)管路，二次風(fēng)對煙氣氣流進行擾動，從而延長煙氣停留時間，同時對煙氣燃燒進行補氧。二級燃燒室流體的速度、溫度分析。分析結(jié)果表明，通過增加縮口和二次風(fēng)的擾動，上部筒體的氣流速度較低，延長了煙氣的停留時間；上部筒體內(nèi)的溫度分布比較均勻，避免了出現(xiàn)局部過熱的情況。二級燃燒室底部設(shè)有風(fēng)冷排渣裝置，可及時將灰渣排出，防止積灰。同時，冷卻風(fēng)也能對二級燃燒室進行補氧。風(fēng)冷排渣裝置由兩部分組成，上部的一排齒輥將大塊灰渣打碎，防止大塊灰渣下落時對下部設(shè)備造成大的沖擊，同時使灰渣均勻；下部布置有冷風(fēng)管道，冷風(fēng)持續(xù)吹入，對高溫灰渣進行快速冷卻。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐焚燒煙氣污染控制系統(tǒng)：進入回轉(zhuǎn)窯焚燒爐的廢物經(jīng)過燃燒后，大部分可燃性物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)從而實現(xiàn)廢物減容目的，這些氣態(tài)物質(zhì)往往含有飛灰、飄塵等物質(zhì)，必須經(jīng)過嚴格的后續(xù)處理才能安全排放至環(huán)境中。通常煙氣處理工藝流程為：焚燒煙氣經(jīng)急冷塔冷卻至180~200℃后，進入循環(huán)流化床，噴入消石灰粉/石灰漿和活性炭，處理煙氣中的酸性氣體和二噁英類物質(zhì)，再利用布袋除塵器除去粉塵，隨后進入濕式洗滌塔進一步去除污染物，洗滌塔出口煙氣溫度降至75℃左右，經(jīng)再熱器加熱到120~140℃后由煙囪排入大氣。通常煙氣污染物排放情況通過在煙囪上設(shè)置煙氣在線監(jiān)測設(shè)施進行檢測。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐實際設(shè)計的過程中，應(yīng)做好傾斜度、長度以及轉(zhuǎn)速等各個方面的配合，同時，合理設(shè)置停留時間，其中，最佳斜度在1.5°左右，最佳停留時間在0.5~2h。針對二燃室進行設(shè)計時，主要以高效燃盡為目標，同時煙塵還應(yīng)有序分離。實際設(shè)計時，應(yīng)將溫度控制在1100℃左右，煙氣停滯時間不小于2s，滿足這一條件的煙氣處理工作，能夠真正實現(xiàn)有害成分的去除。此外，在適當位置增設(shè)煙氣緊急排放煙囪，一旦設(shè)備出現(xiàn)運行故障，應(yīng)及時啟動緊急設(shè)備。
危險廢物具有較強的特殊性和危害性，受到各國的重點關(guān)注。焚燒法是當前危廢處置的主流熱處理技術(shù)，原理是在高溫爐膛內(nèi)使危險廢物中的有毒有害物質(zhì)深度氧化、徹底分解，高效實現(xiàn)無害化和減量化。焚燒法在國外已經(jīng)有近３０年的發(fā)展歷史，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。焚燒爐型主要有：回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、流化床焚燒爐、熱解爐、固定床焚燒爐、廢液噴射爐等。其中應(yīng)用最廣泛的是回轉(zhuǎn)窯焚燒爐，其優(yōu)點是適應(yīng)性強，可以用于處理除放射性和爆炸性廢物之外的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)可燃危險廢物，還可以回收熱能和重金屬等。
危險廢物處置回轉(zhuǎn)窯焚燒爐技術(shù)要求和工藝流程：
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐技術(shù)要求：出口干煙氣氧氣量在0%～6%；燃燒效率≥99.9%；焚毀去除率≥99.99%，焚燒殘渣熱灼減率<5%；保持焚燒爐處于負壓狀態(tài)，這能實現(xiàn)有害氣體的全面控制；在適當位置增設(shè)尾氣凈化系統(tǒng)和應(yīng)急處理設(shè)備；合理應(yīng)用焚燒制度，堅持實施輪班制，合理規(guī)定倒班時間；規(guī)定焚燒爐應(yīng)用時間以及服務(wù)年限；嚴格遵循煙氣排放要求，規(guī)范排放行為。
危險廢物處置中回轉(zhuǎn)窯焚燒爐應(yīng)用分析：
危險廢物實際處理的過程中應(yīng)用回轉(zhuǎn)窯焚燒爐進行廢物燃燒，人們主要根據(jù)上述工藝流程進行廢物分解和有效消除。除了回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)工藝外，還應(yīng)對余熱利用系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)具體分析，同時明確各項廢物控制指標，通過案例分析的方式探究焚燒處理工藝的有效應(yīng)用。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐余熱利用系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要包括給水泵、余熱鍋爐、軟化水設(shè)備、除氧器等，系統(tǒng)最佳位置處于二燃室和急冷塔之間，它主要用來收集煙氣量。由于所回收煙氣溫度較高，通過熱交換，系統(tǒng)產(chǎn)生大量的蒸汽，回收利用蒸汽有諸多好處：能夠減少系統(tǒng)運行期間的資金投入；能夠降低尾氣處理難度；對排放煙氣進行加熱處理，給煙氣“脫白”，降低設(shè)備腐蝕；滿足生產(chǎn)過程中蒸汽的需要。現(xiàn)如今，膜式水冷壁結(jié)構(gòu)鍋爐具有良好的應(yīng)用效果，這類鍋爐在市場上有較高銷量。煙氣進入輻射換熱室后會降低流動速度，并且煙塵中顆粒物會迅速沉降，這對煙氣濃度減輕有促進作用，有利于減輕管道磨損，提升除塵器工作效率。煙氣凈化系統(tǒng)具體包括急冷塔、干法脫酸、活性炭吸附、布袋除塵器、濕式洗滌塔、煙氣加熱器。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐急冷塔在有害物質(zhì)二嗯英處理中發(fā)揮了重要作用，因為二嗯英形成于低溫條件，只有在短時間破壞其形成條件，才能有效避免二嗯英的形成。急冷塔不僅能夠降低溫度，還能有效抑制揚塵，該裝置在控制回路的引導(dǎo)下，能夠完成水量的有序調(diào)節(jié)。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐干法脫酸主要通過增設(shè)石灰粉脫酸反應(yīng)塔完成石灰粉的大范圍吹送，它混合于酸性氣體后，能過對酸性氣體進行消除處理。處理工作結(jié)束后，飛灰、石灰會一同進人布袋除塵器，通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)石灰粉的高效利用。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐活性炭噴射反應(yīng)器合理安裝于煙氣管路，由于其比表面積較大，即使所提供量過少，只要接觸時間足夠，同樣能夠達到高效吸附的作用，起到高效凈化的作用。要想充分發(fā)揮活性炭吸附作用，務(wù)必妥善安置其位置，結(jié)合活性炭吸附和袋式除塵器，將煙氣充分接觸，最終將二嗯英有效吸附。 回轉(zhuǎn)窯焚燒爐布袋除塵器主要包括進風(fēng)均流管、卸灰裝置、箱體、支架濾袋、灰斗、噴吹裝置等，作為主要的除塵裝置，它在煙塵清除方面發(fā)揮了重要作用，能夠有效去除有害物質(zhì)，提高尾氣處理效率。優(yōu)選適合的布袋除塵裝置，能夠大大減少各類有害氣體含量，主要操作流程為：煙氣從進風(fēng)均流管進入，然后流進灰斗，受導(dǎo)流裝置影響，顆粒會有效分離，細小顆粒會吸附于箱體，最后經(jīng)排風(fēng)管排出。回轉(zhuǎn)窯焚燒爐煙氣流經(jīng)濕式洗滌塔，其間，洗滌液和填充式洗滌塔在中和作用下能夠有效消除酸性氣體，最終實現(xiàn)脫酸目標。脫酸設(shè)備種類多樣，優(yōu)選脫酸效率最高的設(shè)備——濕式洗滌塔，能夠取得良好的脫酸效果。值得一提的是，所選擇的填料應(yīng)注意類型合理性和高度適當性，以壓損小、孔隙率大、吸附效果顯著、氣流阻力小等條件為標準進行填料選擇，以優(yōu)化洗滌塔操作效果。回轉(zhuǎn)窯焚燒爐煙氣加熱器主要利用蒸汽提升煙氣溫度，這能降低煙囪、引風(fēng)機遭受腐蝕的概率，減少白煙現(xiàn)象發(fā)生次數(shù)。處理后的煙氣能夠達到煙氣控制標準。回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是危險廢物處理的有效裝置，它能將煙氣污染物質(zhì)（酸性氣體、非完全燃燒物、重金屬、煙塵）、二嗯英有效處理，最終使煙氣符合排放標準，產(chǎn)生的灰渣達到處理目標。下而通過具體案例分析回轉(zhuǎn)窯焚燒爐在危險廢物處理中的應(yīng)用，處理方法以及處理結(jié)果具有參考作用。焚燒法因為其在廢棄物處理過程中能夠大量處理廢棄產(chǎn)品而受到廣泛使用，在處理過程中能夠減少廢棄物數(shù)量，同時不會造成二次污染，被認為是目前掌握的最有效的一種危險廢棄物處理辦法。目前，我國所有的危險廢棄物處理中心采用的主要辦法也是通過焚燒法進行廢棄物處理，該技術(shù)在西方國家已經(jīng)有了長時間的應(yīng)用，達到了相當成熟的水平，每年西方國家通過焚燒法對廢棄物處理的比率在60%以上。近幾年，危險廢棄物無害化處理要求越來越高，焚燒法也會逐漸替代那些在處理過程中可能產(chǎn)生二次污染的處理辦法，焚燒法對廢棄物處理的比例還會增加。目前，國內(nèi)外最常使用的廢棄物焚燒爐一共分為四種類型，分別為爐排焚燒爐、爐床焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐。與其他幾種焚燒爐相比，回轉(zhuǎn)窯焚燒爐能夠進行更加廣泛的廢物處理，適應(yīng)性更強，能夠同時處理液態(tài)、固態(tài)、氣態(tài)的廢棄物，對于處理對象的寬容性也很高。正是基于以上兩種特點，目前回轉(zhuǎn)窯焚燒爐污染物處理領(lǐng)域占有85%的份額，是目前污染物處理過程中采用的主要設(shè)備。
|