浅谈回转窑焚烧炉在危险废物处置中的应用
发布日期： 2020-07-13 08:29:46 阅读量（844） 作者：摘要：近年来，人们高度关注危险废物处置这一现实问题，力图提高这类废物的处理效率，减少其对生态环境以及人体健康的污染和危害。回转窑焚烧炉具有应用必要性，该设备利用系统优势、高效焚烧技术进行危险废物处置，不仅符合环境保护需要，还能为系统设计人员提供思路和实践指导。本文首先简要介绍回转窑焚烧炉，然后总结危险废物处置基本要求，最后重点探究危险废物处置中回转窑焚烧炉的应用。
随着科技水平的有效提高，危险废物处理工作能在先进装置的辅助下完成基本目标。当前，危险废物处理的过程中存在较多安全问题，而应用回转窑焚烧炉能够提高焚烧安全性，降低处理难度，并且这种处理方法具有适用性强、低成本、高可靠性等优势。因此，本文探究了回转窑焚烧炉在危险废物处置中的应用。
1回转窑焚烧炉基本介绍
1.1定义及分类
所谓回转窑焚烧炉，指的是本体内增设衬炉的焚烧炉，其中，本体材质为钢板，本体形状为圆筒状，衬炉具有良好的耐火效果。它主要有三种形式，第一种即熔融炉和非熔融炉，前者焚烧温度在1250℃左右，它支持高分子化合物、有机物在同一时间进行处理，后者燃烧温度在1105℃左右;第二种按照气、固体在回转窑内流动的方向，分为顺流炉和逆流炉，前者指的是气流方向与废物流动方向一致，后者指的是气流方向与废物流动方向相反，利用废弃物温度差异显著，能在短时间内完成水分蒸发;第三种是带耐火材料或非耐火材料的回转窑焚烧炉。
1.2应用优势及系统组成
回转窑焚烧炉在回转作用的影响下高效搅动废料，它能根据危险废物变化情况提供相应的燃烧操作，同时，它能起到良好的隔热效果，支持长时间停留，最终实现理想的焚烧目标。
这一系统主要包括空气供给系统、回转窑、辅助燃烧系统、二燃室、余热锅炉、烟气净化系统、除渣装置等，其中，回转窑的制作材料主要为耐火性良好的钢板卷，其筒体保持一定斜度与水平线，并合理定位于支撑装置。受回转作用影响，各类废物能够均匀掺杂，逐步析出、燃尽。回转窑适宜温度在840～910℃，主要由燃烧器进行温度调节，常见燃料类型主要有两种，第一种即气体燃料，第二种即液体燃料。
回转窑实际设计的过程中，应做好倾斜度、长度以及转速等各个方面的配合，同时，合理设置停留时间，其中，最佳斜度在1.5°左右，最佳停留时间在0.5～2h。针对二燃室进行设计时，主要以高效燃尽为目标，同时烟尘还应有序分离。实际设计时，应将温度控制在1100℃左右，烟气停滞时间不小于2s，满足这一条件的烟气处理工作，能够真正实现有害成分的去除。此外，在适当位置增设烟气紧急排放烟囱，一旦设备出现运行故障，应及时启动紧急设备。
2危险废物处置基本要求
2.1基本类别及危害
危险废物实际处理的过程中，应用焚烧法对其针对性处理，这种方法具有低成本、燃烧效率高、资源合理利用等优点，并且能够彻底分解有害物质。常见危险废物主要有三类，即液态、固态和半固态。不同形态的物料进行处理时，应遵循相关原则，并合理设置年处理量和处理计划。
2.2技术要求和工艺流程
技术要求：出口干烟气氧气量在0%～6%;燃烧效率≥99.9%;焚毁去除率≥99.99%，焚烧残渣热灼减率<5%;保持焚烧炉处于负压状态，这能实现有害气体的全面控制;在适当位置增设尾气净化系统和应急处理设备;合理应用焚烧制度，坚持实施轮班制，合理规定倒班时间;规定焚烧炉应用时间以及服务年限;严格遵循烟气排放要求，规范排放行为。
工艺流程：焚烧工艺组成系统包括多个部分，具体工艺流程如图1所示。
图1焚烧工艺流程
3危险废物处置中回转窑焚烧炉应用分析
危险废物实际处理的过程中，应用回转窑焚烧炉进行废物燃烧，人们主要根据上述工艺流程进行废物分解和有效消除。除了回转窑焚烧系统工艺外，还应对余热利用系统和烟气净化系统具体分析，同时明确各项废物控制指标，通过案例分析的方式探究焚烧处理工艺的有效应用。
3.1基本工艺
余热利用系统：该系统主要包括给水泵、余热锅炉、软化水设备、除氧器等，系统最佳位置处于二燃室和急冷塔之间，它主要用来收集烟气量。由于所回收烟气温度较高，通过热交换，系统产生大量的蒸汽，回收利用蒸汽有诸多好处：能够减少系统运行期间的资金投入;能够降低尾气处理难度;对排放烟气进行加热处理，给烟气“脱白”，降低设备腐蚀;满足生产过程中蒸汽的需要。现如今，膜式水冷壁结构锅炉具有良好的应用效果，这类锅炉在市场上有较高销量。烟气进入辐射换热室后会降低流动速度，并且烟尘中颗粒物会迅速沉降，这对烟气浓度减轻有促进作用，有利于减轻管道磨损，提升除尘器工作效率。
烟气净化系统具体包括急冷塔、干法脱酸、活性炭吸附、布袋除尘器、湿式洗涤塔、烟气加热器。
3.1.1急冷塔急冷塔在有害物质二噁英处理中发挥了重要作用，因为二噁英形成于低温条件，只有在短时间破坏其形成条件，才能有效避免二噁英的形成。急冷塔不仅能够降低温度，还能有效抑制扬尘，该装置在控制回路的引导下，能够完成水量的有序调节。
3.1.2干法脱酸
干法脱酸主要通过增设石灰粉脱酸反应塔完成石灰粉的大范围吹送，它混合于酸性气体后，能过对酸性气体进行消除处理。处理工作结束后，飞灰、石灰会一同进入布袋除尘器，通过发生化学反应，实现石灰粉的高效利用。
3.1.3活性炭吸附
活性炭喷射反应器合理安装于烟气管路，由于其比表面积较大，即使所提供量过少，只要接触时间足够，同样能够达到高效吸附的作用，起到高效净化的作用。要想充分发挥活性炭吸附作用，务必妥善安置其位置，结合活性炭吸附和袋式除尘器，将烟气充分接触，最终将二噁英有效吸附。
3.1.4布袋除尘器
布袋除尘器主要包括进风均流管、卸灰装置、箱体、支架滤袋、灰斗、喷吹装置等，作为主要的除尘装置，它在烟尘清除方面发挥了重要作用，能够有效去除有害物质，提高尾气处理效率。优选适合的布袋除尘装置，能够大大减少各类有害气体含量，主要操作流程为：烟气从进风均流管进入，然后流进灰斗，受导流装置影响，颗粒会有效分离，细小颗粒会吸附于箱体，最后经排风管排出。
3.1.5湿式洗涤塔
烟气流经湿式洗涤塔，其间，洗涤液和填充式洗涤塔在中和作用下能够有效消除酸性气体，最终实现脱酸目标。脱酸设备种类多样，优选脱酸效率最高的设备——湿式洗涤塔，能够取得良好的脱酸效果。值得一提的是，所选择的填料应注意类型合理性和高度适当性，以压损小、孔隙率大、吸附效果显著、气流阻力小等条件为标准进行填料选择，以优化洗涤塔操作效果。
3.1.6烟气加热器
烟气加热器主要利用蒸汽提升烟气温度，这能降低烟囱、引风机遭受腐蚀的概率，减少白烟现象发生次数。处理后的烟气能够达到烟气控制标准。
3.2控制指标
回转窑焚烧炉是危险废物处理的有效装置，它能将烟气污染物质(酸性气体、非完全燃烧物、重金属、烟尘)、二噁英有效处理，最终使烟气符合排放标准，产生的灰渣达到处理目标。下面通过具体案例分析回转窑焚烧炉在危险废物处理中的应用，处理方法以及处理结果具有参考作用。
3.3案例分析
某企业于2014年成立，企业成立之初建立回转窑焚烧炉，该焚烧炉每年处理8000t危险废物，处理方式主要为结合式工艺，即在上述处理工艺的基础上增加三级碱液喷淋程序，最后通过42m高排气筒排放。随后对其废气源进行监测，监测结果显示，各项危险废物均达到排放标准，各类物质排放浓度和标准浓度对比如表1所示。
表1各类物质排放浓度和标准浓度对比情况
4结论
现如今，生态环境保护战略正逐步推进、全面落实，在危险废物实际排放的过程中，应大范围应用回转炉焚烧炉设备。该设备的应用优势十分显著，能够提高危险废物处理效率。在了解该设备系统结构和具体应用的基础上，对其进行结构优化，适当升级回转窑焚烧技术，不仅能够及时规范废物无序排放行为，还能保护区域生态环境。
林晨
(福建省固体废物处置有限公司)
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