危險廢物回轉窯焚燒處理工藝探討

王記

[摘要]工業技術的不斷發展，造成工業廢物的產生量日益飆升，從而促進了工業危廢處理行業的飛速發展。在工業危廢處理行業中，回轉窯因其適用性強、工藝相對簡單、操作性強等特點而得到廣泛應用;同時，回轉窯的應用也存在一些實際問題。本文將針對問題進行分析，以期為更好地提升回轉窯的運行質量提供有價值的資料。

[關鍵詞]危險廢物;回轉窯;焚燒;處理工藝;煙氣凈化

引言

危險廢物具有毒性、易燃易爆性、腐蝕性、反應性、感染性、放射性等危險特性。同時危險廢物的種類多、形態和化學成份均較復雜，熱值浮動范圍寬，含多種無機和有機及其它物料，所以要求系統具有較強的適應性。根據危險廢物處理處置的國際通用原則，需針對各種類型危險廢物的特性采用綜合的處理處置方法，從安全性、經濟性、技術可行性的角度出發，實現對危險廢物無害化、減量化、資源化的處理，而焚燒無疑是一種比較可靠、經濟和安全有效的手段。

1回轉窯焚燒爐基本介紹

1.1定義及分類

所謂回轉窯焚燒爐，指的是鋼板制的圓筒狀本體內增設襯爐的焚燒爐。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、固體在回轉窯內流動的方向，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，能在短時間內完成水分蒸發;第三種是帶耐火材料或非耐火材料的回轉窯焚燒爐。

1.2應用優勢及系統組成

回轉窯主要由筒體、窯頭、前密封、前托輪及輪帶、傳動機構、減速機、大小齒輪、后托輪及輪帶、耐火材料、窯尾及后密封等構成。

回轉窯焚燒爐能夠適應不同尺寸、不同危險程度的固體、液體廢物，對危險廢物成分復雜性和不可預測性具有較強的適應能力，可以同時焚燒多種廢棄物。

回轉窯主體是一個臥式并可旋轉的圓柱型筒體，外殼用鋼板卷制而成，內襯特制耐火、隔熱保溫材料，具有良好的抗酸性物質侵蝕、抗磨損和隔熱能力，并可根據焚燒物料的特性來調整耐火磚的砌筑方法，以保證耐火材料的耐久性。回轉窯實際設計的過程中，應做好傾斜度、長度以及轉速等各個方面的配合，同時，合理設置停留時間，其中，最佳斜度在1.5°左右，最佳停留時間在0.5～2h，同時也應考慮配風的合理性，使窯內的危廢垃圾處于欠氧燃燒狀態，產生大量的一氧化碳，在二燃室進一步燃燒，從而保證窯內溫度不宜過高，而二燃室內的溫度達到1100℃。

2回轉窯焚燒爐存在問題

第一，殘渣處置自動化程度低，必須人工出渣和包裝，勞動強度大，且殘渣溫度高，造成一定量的熱損失。第二，回轉窯采用窯頭進料，泄漏幾率大，雖然窯內采用負壓工藝，窯頭負壓為-20～-50pa，但在焚燒過程中，因危廢成分復雜，造成窯內壓力波動大，會出現正壓泄漏煙氣的情況。第三，回轉窯內熱負荷大，且固體危廢在窯內不斷翻滾，對耐火磚磨損較大，檢修頻率高，經統計剛玉莫來石耐火磚在窯內的使用壽命僅為1～1.5年，大修工期長，成本高。第四，焚燒爐對于被焚燒物料的形態要求比較高，體積較大的固體危廢需要預先經過篩選和破碎，如果達不到要求會出現燃燒不充分的問題[2]。

3危險廢物回轉窯焚燒工藝

3.1工藝流程

危險廢物回轉窯焚燒工藝系統主要包括進料系統、回轉窯焚燒系統、余熱利用系統、煙氣凈化系統、輔助系統（燃料、藥劑制備、軟化水制備、壓縮空氣、灰渣收集、煙風系統等）。

3.2回轉窯焚燒系統

3.2.1回轉窯

回轉窯的主體采用鎮靜鋼板卷焊制成，輪帶和齒圈處采用厚鋼板卷焊制成，并進行局加強。輪帶、支持滾輪、軸承、輪帶與支持滾輪都是用來支撐窯的重量用。回轉窯設有2組輪帶，輪帶是套在窯殼上，它與窯殼間并沒有固定，窯殼與輪帶之間設有一塊鐵板隔開，使輪帶與窯殼間保留一定間隙，不能太大也不能過小。如果間隙太小，窯殼的膨脹受到輪帶的限制，窯耐火材料容易破壞。如果間隙太大，會使窯殼變形，導致耐火材料損壞。

回轉窯是慢速轉動的設備，載荷的特點為：恒力矩;起動力矩大;要求均勻地進行無級變速。回轉窯主傳動采用齒輪傳動，配置有輔助傳動裝置，變頻調速。電機的轉速都比較高，而回轉窯的轉速一般都在0.1～2.0rpm左右。兩者間需要有減速機進行減速傳動。回轉窯的小齒輪要與大齒輪之間留有合適的間隙，來適應窯體的串動。若兩者間隙太小，則容易發生磨損等現象。小齒輪安裝在大齒輪斜下方，小齒輪受水平與垂直兩個方向上的力，基座受的水平力就小些，延長使用壽命。大齒輪由兩半經螺栓聯接組成，大齒輪通過彈簧片與窯殼連接而具有一定的彈性，可以保持平穩運行，減少開、停窯過程對大小齒輪的沖擊，延長使用壽命。

3.2.2二燃室

二燃室主要由下箱體、上筒體、高溫水平煙道、緊急排放煙囪、支撐鋼架、爐墻吊架、檢查門、二次風口、燃燒器口等設施組成。當焚燒廢物投入回轉窯時，二燃室運行溫度至少保持在1100℃。溫度測溫點位于二燃室出口處，控制系統自動調節燃燒器啟停及燃燒器火焰大小來保證溫度要求。

緊急排放煙囪是為確保安全而設置的應急設備;采用自動啟閉形式。為保證系統的安全性，在燃燒過程中即使發生爆燃，爐內壓力也能自動開啟得到釋放，避免發生安全事故。緊急煙囪的主要作用是當焚燒爐內出現爆燃、停電等意外情況，緊急開啟的緊急排放煙囪，避免設備爆炸、后續設備損害等惡性事故發生。

3.2.3余熱利用系統

余熱鍋爐是一個將余熱回收轉換后再用于工藝系統和其它用熱的節能裝置，也是一個確保煙氣中含水量不超過布袋水份要求的把關設備，它是危險廢物焚燒處理線上的一個重要設備。余熱鍋爐能有效地實現對煙氣的降溫，將煙氣500℃以上的余熱轉換為一定參數的飽和蒸汽。只要煙氣中含氧量在一定范圍內（6～10%），鍋爐能回避受熱面金屬煙氣側的高溫和低溫腐蝕，即使被焚燒的固廢含高硫甚至高氯也不會對鍋爐材料的使用壽命產生明顯的影響。余熱鍋爐通常采用單鍋筒+全膜式壁結構，該結構鍋爐最大特點是即使在煙氣成分及煙氣量有較大波動時，鍋爐蒸發量和出口煙氣溫度均可控制在相對較小波動范圍。

3.2.4煙氣凈化系統

1）活性炭噴射反應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，并最終將二噁英有效吸附。2）布袋除塵器主要包括進風均流管、卸灰裝置、箱體、支架濾袋、灰斗、噴吹裝置等，含塵煙氣由進風口進入風道，在氣流分配機構作用下，煙氣均勻分配進入各過濾進風管，擋板的折擋使得較大的塵粒由于慣性和重力的作用直接落入灰斗，未掉落的塵粒隨氣流上升進入過濾室。在濾袋表面塵餅的過濾作用下，煙氣塵粒被阻隔在濾袋外側，凈化后的煙氣由濾袋內部進入凈氣室，再通過提升閥匯聚到出風總管，然后通過系統風機排入大氣。

結束語

回轉窯焚燒處理危險廢物具有適應性廣、運行可靠、管理操作方便、焚燒徹底等優點，得到廣泛的應用。由于危險廢物種類較多、成分復雜，焚燒煙氣中的有害成分很難用單獨一種方法去除，所以合理選用煙氣處理工藝才能使煙氣達標排放。

參考文獻

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