淺談危險廢物焚燒系統中爐排技術的應用

朱先濤

（上海燦州環境工程有限公司 上海 200129）

淺談危險廢物焚燒系統中爐排技術的應用

朱先濤

（上海燦州環境工程有限公司 上海 200129）

焚燒是處置危險廢物的主要手段之一，而回轉窯和二燃室焚燒技術是最常用的危險廢物焚燒技術。本文在回轉窯和二燃室焚燒技術的基礎上進行了技術改良，應用了爐排焚燒技術，可改善危險廢物的焚燒工況，有利于危險廢物的完全焚燒。

危險廢物；焚燒；爐排

1 前言

隨著我國經濟的快速發展，全國各地相繼建立了工業區，產生大量的危險廢物，同時催生了一批危險廢物焚燒處置中心的建立。在危險廢物焚燒處置過程中，危險廢物焚燒技術的研究和改進至關重要。國內危險廢物焚燒技術主要采用“回轉窯+二燃室”的焚燒技術，但此技術存在爐內容易結焦和廢物燃燒不盡等問題。我公司經多年研究，結合國外技術，在“回轉窯+二燃室”焚燒技術的基礎上進行改良，在回轉窯尾部增設爐排裝置，再加上合理的燃燒配風，有效的解決燃不盡的問題，達到爐渣熱灼減率＜5%的規范要求。

2 爐排焚燒技術

爐排焚燒技術多用在生活垃圾焚燒項目中，可使生活垃圾有效的翻轉、攪拌，具有較理想的燃燒條件，可實現垃圾安全燃燒?；跔t排的特點以及危險廢物的特性，將爐排技術借鑒應用到危險廢物焚燒項目中，經驗證其可有效解決危險廢物難燃盡的問題。

危險廢物具有種類多、成分復雜、熱值浮動范圍大等特點，容易造成燃燒不穩定，殘渣燃燒不盡的后果。在回轉窯尾部增加爐排裝置，回轉窯未燃盡的殘渣落至爐排上繼續燃燒，在爐排條的推動下，配上爐排風，直到燃盡為止。

爐排選用傾斜往復式爐排，并采用分段送風。危險廢物殘渣從回轉窯落下來，沿著爐排面由前上方向后下方緩慢移動，空氣則由爐排下方向上供應。往復爐排運行過程中，爐排與物料有相對運動。當活動爐排向前方推動時，部分未燃燼物料被推到已經燃著物料的上部，促使未燃燼的物料仍有機會燃燒。當活動爐排向后方返回時，又帶回一部分已經燃著的物料返到尚未燃燼的物料的底部，對未燃燼物料進行加熱。物料在被推動過程中，不斷受到擠壓，從而破壞物料塊與灰殼，使火核發力燃燒。同時物料又緩慢翻滾，使著火的物料層得到充分的松動，有足夠燃燒時間，并準備迎接下一個爐排往復運動。

3 爐排的結構

爐排裝置安裝在回轉窯的尾部和二燃室的下方，與回轉窯呈垂直布置。危險廢物殘渣從回轉窯尾部落至爐排上，燃燒后的煙氣向上進入二燃室中，灰渣則從爐排下部和尾部落入灰斗中排出。

爐排裝置由爐排外框、爐排滑架、固定爐排條、活動爐排條、活動小車、灰斗等部分組成。

爐排外框由槽鋼框架、固定爐排梁及兩側鋼板焊接組成。固定爐排橫梁焊接在傾斜的槽鋼框架上，固定爐排條擱置在固定爐排梁上。

爐排滑架為組合件，由兩根縱梁、活動爐排梁、連接桿、連接橫梁等焊接組成。兩根縱梁平行布置，由數根連接桿連接，為阻止縱梁左右偏離，設置兩組擋環；連接橫梁與推桿相連，在推桿的作用下前后運動；活動爐排梁焊接在兩根縱梁上，活動爐排條擱置在活動爐排梁上。

爐排條分為固定爐排條和活動爐排條，兩者間隔疊壓成階梯狀布置，傾斜角度為15°～20°。爐排條采用特殊耐熱合金鑄鋼緊密澆注而成，具有耐腐蝕和耐高溫的能力，配以經嚴格控制的安裝精度，爐排條能長時間穩定運行。

活動小車由推桿、油缸、搖桿和支座組成，油缸借助搖桿確保推桿做平行直線運動，推桿穿過爐排外框封板，與爐排滑架的連接橫梁相連。

灰斗由鋼板焊接而成，中間設置隔風板，確保密封。灰斗帶有保溫材料，以防止灰渣凝結。

爐排采用液壓驅動，當啟動液壓裝置后，活動小車開始運動，通過推桿帶動爐排滑架的運動，使活動爐排條在固定爐排條上往復運行。活動小車設置了限位開關，活動爐排條的往復行程一般為30mm～70mm，最大行程可達230mm，活動爐排條移動速度為15mm/s～20mm/s。

4 爐排運行特點

危險廢物焚燒系統增加爐排裝置后，改變了原有的“回轉窯+二燃室”的焚燒模式，改變了爐內配風情況、爐內溫度分布，同時也有效減輕爐內結焦狀況。爐排運行特點具體如下。

4.1 改變爐內燃燒配風

增加爐排裝置后，爐內配風由原來的窯頭和二燃室兩點配風改變為窯頭、二燃室和爐排三點配風。多點配風可控性強，配風更加均勻，有利于爐內焚燒更加徹底。爐排配風從爐排裝置底部鼓入，并分為多個風室，每一個風室獨立供風，可根據爐排上焚燒情況調節風量。爐排配風從下往上垂直通過爐排條，一方面補充危險廢物燃燒空氣，一方面起到冷卻爐排條溫度的作用，延長爐排條的使用壽命。

4.2 改變爐內溫度分布

在焚燒過程中，爐排裝置分擔了回轉窯的部分焚燒負荷。窯頭配風減少，使窯內焚燒工況發生后移，爐內焚燒溫度也同時后移，則回轉窯內物料更多的進行欠氧燃燒，分解出大量可燃氣體?；剞D窯未燃盡的殘渣落至爐排上，在合理配風下繼續燃燒。

4.3 減輕爐內結焦

爐內產生結焦的主要原因是爐內燃燒溫度超過焚燒物料的灰熔點發生熔融流淌導致結焦。爐排裝置使回轉窯內焚燒溫度后移，一定程度上降低了窯內的焚燒溫度，減小發生結焦的幾率。爐排裝置與回轉窯成垂直布置，窯尾與爐排中心線對齊，危險廢物從回轉窯落下后正好落至爐排的中間位置，即使物料中有少量結焦發生，在運動的爐排作用下會盡快排出。

5 結語

危險廢物爐排焚燒技術是在回轉窯和二燃室焚燒技術上發展起來的，已運用到多個危險廢物焚燒項目中，運行良好，具有適應性強、運行穩定、爐內溫度配風合理、殘渣熱灼減率低、故障少等特點。目前，國內危險廢物焚燒排放標準越來越嚴格，爐排焚燒技術也已逐漸發展成熟，可在全國進行推廣，使危險廢物在焚燒階段達到標準要求。