略論回轉窯焚燒危廢的應用
一、前言
要實(shi)現(xian)(xian)垃(la)(la)(la)圾無害(hai)化(hua)、減量(liang)化(hua)、資源化(hua)的(de)目(mu)的(de)，焚(fen)(fen)燒(shao)是一種(zhong)比較可(ke)靠和有(you)效的(de)手(shou)段。具(ju)有(you)現(xian)(xian)代意(yi)義的(de)垃(la)(la)(la)圾焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)，至今已(yi)有(you)七十多年歷史，據(ju)統(tong)計目(mu)前世界各地(di)應用(yong)的(de)爐(lu)型已(yi)達(da)200多 種(zhong)，其中，最具(ju)有(you)代表性(xing)的(de)有(you)爐(lu)排爐(lu)、流化(hua)床、傳(chuan)統(tong)回轉窯式焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)等。由于我們的(de)焚(fen)(fen)燒(shao)對象是“垃(la)(la)(la)圾”，而垃(la)(la)(la)圾的(de)熱值、比重(zhong)、形態、水(shui)分、燃(ran)點、數量(liang)等多種(zhong)物 化(hua)性(xing)的(de)不確(que)定因素(su)，無論在時間(jian)、空間(jian)上、它的(de)不確(que)定性(xing)貫穿(chuan)于整(zheng)個(ge)焚(fen)(fen)燒(shao)過(guo)(guo)程。因此，對于焚(fen)(fen)燒(shao)垃(la)(la)(la)圾決不能以“一爐(lu)統(tong)天(tian)下”，而要具(ju)體分析條件，判斷過(guo)(guo)程，決策 選(xuan)用(yong)爐(lu)型是非(fei)常重(zhong)要的(de)。
作為(wei)危(wei)險(xian)廢物這(zhe)個(ge)特定的領域(yu)，回轉窯焚(fen)燒(shao)爐應對復(fu)雜的工(gong)業(ye)垃(la)圾(ji)、醫療(liao)垃(la)圾(ji)具有(you)適應性廣，運行穩定可靠，管理操作方便，設備維修簡單等多方面優點(dian)，因此在國(guo)際危(wei)廢焚(fen)燒(shao)領域(yu)應用最(zui)廣。下(xia)列(lie)一覽表列(lie)出了美(mei)國(guo)各(ge)種危(wei)險(xian)廢物焚(fen)燒(shao)應用比例（LaGrega、BucKingham、Evans著(zhu) “Hazardous Waste Management”）。
|
美國危險各(ge)種(zhong)廢物(wu)焚燒應用比例
|
而我國(guo)(guo)國(guo)(guo)家環境保護(hu)總局于2001年(nian)12月20日印發(fa)的(de)：關于“危險(xian)(xian)(xian)廢物污染防(fang)治技(ji)(ji)術(shu)政策(ce)”的(de)通知總則“7.3條 例(li)”，“危險(xian)(xian)(xian)廢物的(de)焚(fen)燒(shao)(shao)宜采用(yong)以(yi)回(hui)轉(zhuan)窯爐為基礎的(de)焚(fen)燒(shao)(shao)技(ji)(ji)術(shu)，可根據危險(xian)(xian)(xian)廢物種(zhong)類和特征，選(xuan)用(yong)其(qi)他不(bu)同(tong)爐型，鼓勵(li)改(gai)造并采用(yong)生產水泥(ni)的(de)旋轉(zhuan)窯爐附燒(shao)(shao)或專燒(shao)(shao)危 險(xian)(xian)(xian)廢物”。而我國(guo)(guo)近年(nian)的(de)危廢焚(fen)燒(shao)(shao)建設市場已(yi)越(yue)趨成(cheng)熟(shu)。大勢已(yi)在向采用(yong)不(bu)同(tong)組合(he)的(de)回(hui)轉(zhuan)窯焚(fen)燒(shao)(shao)爐型靠攏。但具體應用(yong)上的(de)改(gai)進，尚有很大的(de)技(ji)(ji)術(shu)發(fa)展空間。
二、 回轉窯焚燒一般機理和三種焚燒方法
三種熱工流程的解析
2—1、回轉窯焚燒的一(yi)般機理：
回(hui)轉(zhuan)式(shi)焚燒(shao)(shao)窯爐(lu)體(ti)為采用(yong)耐火(huo)磚或水冷壁爐(lu)墻的(de)(de)圓柱(zhu)形滾筒(tong)。它是通過爐(lu)體(ti)整(zheng)體(ti)轉(zhuan)動(dong)，使垃(la)圾(ji)均(jun)勻混(hun)合(he)并沿傾(qing)角度向傾(qing)斜端翻騰狀態移動(dong)。為達到(dao)垃(la)圾(ji)完全(quan)焚燒(shao)(shao)，一 般設有二(er)燃室。其獨特(te)的(de)(de)結構使幾種(zhong)傳熱形式(shi)中完成垃(la)圾(ji)干燥、揮發分析出、垃(la)圾(ji)著火(huo)直(zhi)至燃盡(jin)的(de)(de)過程，并在二(er)燃室內實現完全(quan)焚燒(shao)(shao)。回(hui)轉(zhuan)窯式(shi)焚燒(shao)(shao)爐(lu)對(dui)(dui)焚燒(shao)(shao)物變(bian)化 適應性(xing)強(qiang)，特(te)別對(dui)(dui)于含較高水分的(de)(de)特(te)種(zhong)垃(la)圾(ji)均(jun)能實行(xing)燃燒(shao)(shao)。
2—2、回轉窯焚(fen)燒(shao)的三種焚(fen)燒(shao)方(fang)法：
即灰(hui)渣式焚燒；熔渣式焚燒；熱解(jie)式焚燒。
2—2—1、回轉窯灰渣式焚燒：
灰(hui)(hui)渣式(shi)焚燒(shao)爐(lu)(lu)，回轉窯(yao)溫(wen)度(du)控(kong)制(zhi)在800 OC — 900 OC，危險(xian)廢(fei)物通(tong)過氧(yang)化熔燒(shao)達(da)到銷毀，回轉窯(yao)窯(yao)尾排出(chu)的主要是(shi)灰(hui)(hui)渣，冷卻后(hou)灰(hui)(hui)渣松散性較好，由于爐(lu)(lu)膛溫(wen)度(du)不(bu)高(gao)(gao)，危險(xian)廢(fei)物對回轉窯(yao)耐(nai)(nai)火材料的高(gao)(gao)溫(wen)侵蝕性和氧(yang)化性不(bu)強，為此，耐(nai)(nai)火材料的使用壽(shou)命相(xiang)對比較長，內爐(lu)(lu)體“掛壁(bi)”現象也(ye)不(bu)嚴重。
2—2—2、回轉(zhuan)窯(yao)熔渣(zha)式(shi)焚燒：
熔渣式回(hui)轉(zhuan)窯(yao)焚燒爐主(zhu)要是處理(li)一(yi)些單一(yi)的(de)、毒性較(jiao)(jiao)強危(wei)險(xian)廢物，溫度(du)(du)一(yi)般在1500 OC以(yi)上，目的(de)是提高銷(xiao)毀率。由于處理(li)對(dui)象(xiang)各(ge)不相同，成分復(fu)雜(za)，一(yi)些危(wei)險(xian)廢物熔點在1300 OC — 1400 OC以(yi)上，因此該(gai)類型焚燒爐溫度(du)(du)控制較(jiao)(jiao)難，對(dui)操作要求較(jiao)(jiao)高。由于熔渣式回(hui)轉(zhuan)窯(yao)焚燒爐爐膛溫度(du)(du)較(jiao)(jiao)高，輔助燃(ran)料(liao)耗(hao)量增大，帶來的(de)最直接的(de)后(hou)果是回(hui)轉(zhuan)窯(yao)耐(nai)火材(cai)料(liao)、保溫材(cai)料(liao)燃(ran)料(liao)消耗(hao)、機械損耗(hao)及操作難度(du)(du)均較(jiao)(jiao)高。
2—2—3、回轉窯熱解式焚燒：
熱(re)(re)解式回(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯焚燒窯內(nei)溫度控制在(zai)(zai)700 OC — 800 OC， 由于危(wei)險廢(fei)物(wu)在(zai)(zai)回(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯內(nei)熱(re)(re)解氣化產生可燃氣體(ti)進入二燃室燃燒，可以大(da)(da)大(da)(da)降低(di)耗油(you)量，另外由于溫度低(di)，熱(re)(re)損失少，煙氣量是(shi)(shi)三種(zhong)處理工(gong)藝為(wei)最低(di)，隨之裝機容量 降低(di)，運行(xing)成本(ben)大(da)(da)大(da)(da)降低(di)，但是(shi)(shi)其缺點(dian)是(shi)(shi)灰渣殘留量高，灰渣焚燒不(bu)徹(che)底，目前某些關鍵技(ji)術，已有突破，此種(zhong)焚燒方(fang)法代表了回(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯焚燒危(wei)廢(fei)技(ji)術發展方(fang)向，尤其 是(shi)(shi)對資(zi)源節約性社會來講(jiang)，這一(yi)點(dian)尤為(wei)重要。
對(dui)于任何一(yi)種焚燒設備(bei)，要實現合理焚燒必(bi)須(xu)是(shi)“進料有序、燃燒完全、出渣通順”，其(qi)核心(xin)問題是(shi)：
1、風量的(de)大(da)小、方向和(he)速度；
2、區(qu)段風(feng)量中含氧(yang)量的控制(zhi)；
3、區段風量(liang)壓力的控制；
4、窯內各區段溫(wen)度的控(kong)制(zhi)。
而要實(shi)現這些核心技術，正(zheng)確確定熱工流程是關鍵。
2—3、回轉窯焚燒三種熱工流程簡析：
上 述(shu)三種(zhong)焚燒方(fang)法，靠一般的(de)(de)(de)熱(re)工(gong)“順流(liu)(liu)”（即氣(qi)流(liu)(liu)與物料(liao)運行(xing)(xing)同方(fang)向(xiang)）或“逆流(liu)(liu)”（即氣(qi)流(liu)(liu)與物料(liao)運行(xing)(xing)向(xiang)反方(fang)向(xiang)）予(yu)以實現是困難的(de)(de)(de)，因為(wei)這是常規(gui)的(de)(de)(de)回轉窯熱(re)工(gong)流(liu)(liu) 程(cheng)。它(ta)適用于建材行(xing)(xing)業，冶(ye)金行(xing)(xing)業，化(hua)工(gong)行(xing)(xing)業等常規(gui)行(xing)(xing)業，而對于焚燒垃圾的(de)(de)(de)這個特性多變(bian)的(de)(de)(de)領域(yu)，我們既要遵循它(ta)的(de)(de)(de)共性，又要研(yan)究適應(ying)它(ta)的(de)(de)(de)特性，那么它(ta)的(de)(de)(de)特性 是什(shen)么？
1、其它行(xing)業進(jin)窯的(de)物(wu)料(liao)，無論(lun)它的(de)物(wu)化(hua)成分和數量(liang)都(dou)是定量(liang)可(ke)控(kong)的(de)（即(ji)都(dou)是原料(liao)），而垃(la)圾進(jin)窯物(wu)料(liao)由于它存在褚多的(de)不確定性(xing)，進(jin)窯物(wu)料(liao)具有(you)“模糊性(xing)”（即(ji)為廢料(liao)）它是無法(fa)精細可(ke)控(kong)的(de)，焚燒窯應能(neng)適應焚燒對象的(de)“模糊性(xing)”， 應有(you)較大的(de)包容性(xing)。
2、為(wei)了防止(zhi)二次污染(ran)(ran)，切忌污染(ran)(ran)轉移，垃(la)圾(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)是(shi)包括焚(fen)(fen)燒(shao)中(zhong)產生煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)有害成分的(de)焚(fen)(fen)燒(shao)，所以它需具有雙重焚(fen)(fen)燒(shao)功能。而其煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)的(de)焚(fen)(fen)燒(shao)溫(wen)度國家有規定，焚(fen)(fen)燒(shao)生活垃(la)圾(ji)、醫(yi)療垃(la)圾(ji)的(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度，要(yao)(yao)求在850 OC的(de)工(gong)況下(xia)停留2秒(miao)，而危廢(fei)焚(fen)(fen)燒(shao)后的(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度要(yao)(yao)求在1150 OC停留2秒(miao)。
3、關于(yu)焚燒后(hou)(hou)的渣(zha)料，其它行業焚燒后(hou)(hou)的是成(cheng)品，而垃圾焚燒后(hou)(hou)的是無用渣(zha)料，而燃盡后(hou)(hou)的渣(zha)料殘(can)碳灼減(jian)率不能大于(yu)5%。
因此，針(zhen)對上述(shu)三種焚(fen)燒方法以簡(jian)單(dan)“順(shun)流(liu)”“逆流(liu)”的(de)(de)熱工流(liu)程是難以滿足焚(fen)燒垃圾的(de)(de)特定(ding)條件的(de)(de)原因是：
①、無論“順流(liu)”“逆(ni)流(liu)”它只能對(dui)窯內的(de)垃圾而言，對(dui)于煙氣的(de)二(er)次燃燒(shao)得(de)不到(dao)兼(jian)顧，勢必(bi)得(de)另加(jia)熱源。這就大大增加(jia)了(le)不必(bi)要的(de)成本(ben)。所以對(dui)于其它行業是(shi)(shi)可以滿足的(de)，但對(dui)特定垃圾焚燒(shao)顯然是(shi)(shi)不合(he)適(shi)的(de)。
②、 以(yi)上常規(gui)內(nei)三種焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)方法(fa)，如(ru)以(yi)熔渣(zha)型(xing)或灰(hui)渣(zha)型(xing)，雖(sui)然也能(neng)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)，除了(le)熱耗增加以(yi)外，還有設備操作維修(xiu)上的(de)(de)問題(ti)(ti)，由于垃(la)圾(ji)熔點不一，上述(shu)流(liu)(liu)(liu)程(cheng)國(guo)內(nei)不少實(shi)例(li)已顯 見(jian)弊病，窯內(nei)結圈(quan)嚴重，短(duan)時間內(nei)就會出現(xian)(xian)“進(jin)不去、燒(shao)(shao)不透(tou)、出不來”最后導致(zhi)癱瘓，再如(ru)以(yi)第三種單(dan)純“熱解(jie)式”雖(sui)然上述(shu)的(de)(de)問題(ti)(ti)不會出現(xian)(xian)，但(dan)焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)垃(la)圾(ji)燒(shao)(shao)不 透(tou)，滿足不了(le)國(guo)家小于5%殘 碳(tan)灼(zhuo)減率，顯然滿足不了(le)實(shi)現(xian)(xian)徹底焚(fen)(fen)燒(shao)(shao)的(de)(de)目的(de)(de)。針(zhen)對(dui)上述(shu)問題(ti)(ti)，原(yuan)始的(de)(de)“熔渣(zha)”“灰(hui)渣(zha)”型(xing)是(shi)(shi)難(nan)以(yi)滿足的(de)(de)，但(dan)對(dui)于熱解(jie)型(xing)應針(zhen)對(dui)其弊予以(yi)細化完善。首先是(shi)(shi)熱工流(liu)(liu)(liu) 程(cheng)。既不能(neng)簡單(dan)“順(shun)流(liu)(liu)(liu)”也不能(neng)簡單(dan)的(de)(de)“逆(ni)(ni)流(liu)(liu)(liu)”既要(yao)實(shi)現(xian)(xian)窯內(nei)熱解(jie)，又要(yao)焚(fen)(fen)透(tou)燒(shao)(shao)盡(jin)，具有不確定因素垃(la)圾(ji)需要(yao)采用“熱工復合流(liu)(liu)(liu)程(cheng)”其含義是(shi)(shi)風流(liu)(liu)(liu)與物流(liu)(liu)(liu)，原(yuan)則上是(shi)(shi) 逆(ni)(ni)流(liu)(liu)(liu)但(dan)對(dui)窯內(nei)的(de)(de)予熱、干化、熱解(jie)區段(duan)是(shi)(shi)靠(kao)二燃爐高溫熱源的(de)(de)輻射熱來實(shi)現(xian)(xian)的(de)(de)，所以(yi)進(jin)料端(duan)要(yao)嚴格控制，只能(neng)進(jin)少量低氧(yang)風，一般(ban)僅靠(kao)進(jin)料端(duan)的(de)(de)漏風即(ji)可，詳見(jian)如(ru)下(xia) 配置。
（三(san)(san)）回轉(zhuan)窯焚燒(shao)危廢(fei)三(san)(san)種組合匹配(pei)分析與比較
回轉窯的一(yi)般(ban)優點，已被業內(nei)公(gong)認，但(dan)燒(shao)(shao)不(bu)透、燒(shao)(shao)不(bu)盡的缺(que)點也被行內(nei)越舉且(qie)止，如何保持(chi)發揚優點，改進(jin)克(ke)服缺(que)點，這是我們應該做的一(yi)件(jian)事。回轉窯焚(fen)燒(shao)(shao)危廢國(guo)(guo)外傳統模式是在回轉窯的出料端加一(yi)豎(shu)向(xiang)二燃室，其底部為一(yi)單純卸料機構，為燃盡殘渣，近10年在國(guo)(guo)際國(guo)(guo)內(nei)大致出現三(san)種組合匹配模式即：
A、回轉窯(yao)出(chu)料端(duan)將二燃底部(bu)加一小型爐排；
B、回轉(zhuan)窯(yao)出料(liao)端(duan)將(jiang)二燃底(di)部加一小型流化床；
C、回轉(zhuan)(zhuan)窯出料(liao)端將二燃底部加(jia)一回轉(zhuan)(zhuan)爐蓖子(zi)。
分別簡述如下：
3—1、回轉窯出料端將二燃底部加一小型爐排：
 |
此工(gong)藝流(liu)程(cheng)是(shi)(shi)垃(la)圾從進(jin)(jin)(jin)料(liao)斗進(jin)(jin)(jin)料(liao)喂入(ru)(ru)回(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯，經熱解(jie)焚燒方法，熱解(jie)后的(de)(de)垃(la)圾徐徐進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)二燃室(shi)下(xia)部的(de)(de)爐排(pai)(pai)(pai)，將未(wei)燃盡(jin)(jin)部分繼續燃盡(jin)(jin)，此工(gong)藝在(zai)(zai)爐排(pai)(pai)(pai)底供風及進(jin)(jin)(jin)料(liao)端微弱 進(jin)(jin)(jin)風，由總(zong)引風機抽(chou)風，使(shi)窯內(nei)呈(cheng)欠氧負壓，熱工(gong)流(liu)程(cheng)呈(cheng)基(ji)本逆流(liu)，在(zai)(zai)回(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯內(nei)靠輻(fu)射熱，燃燒部分低燃點(dian)物料(liao)，應(ying)該說熱工(gong)流(liu)程(cheng)是(shi)(shi)合(he)理(li)的(de)(de)，可(ke)以(yi)達到焚盡(jin)(jin)燒透目(mu) 的(de)(de)。此工(gong)藝也(ye)(ye)是(shi)(shi)目(mu)前國內(nei)外(wai)業內(nei)常(chang)采(cai)用一種組合(he)匹配，但其(qi)缺點(dian)是(shi)(shi)由回(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯翻滾物料(liao)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)爐排(pai)(pai)(pai)，由于危廢的(de)(de)燃點(dian)及物化性質不同，未(wei)燃盡(jin)(jin)的(de)(de)垃(la)圾進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)爐排(pai)(pai)(pai)時，其(qi)塊度 大小是(shi)(shi)不可(ke)控的(de)(de)，因回(hui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯卸料(liao)是(shi)(shi)定(ding)點(dian)集中堆(dui)積的(de)(de)。而(er)爐排(pai)(pai)(pai)的(de)(de)推進(jin)(jin)(jin)只是(shi)(shi)一個方向又未(wei)具破碎(sui)功(gong)能(neng)，所以(yi)大塊渣料(liao)常(chang)在(zai)(zai)出口拱料(liao)，也(ye)(ye)就是(shi)(shi)垃(la)圾進(jin)(jin)(jin)得去在(zai)(zai)爐排(pai)(pai)(pai)上也(ye)(ye)可(ke)以(yi) 燒，但不均勻，出料(liao)受阻，造成操作困難，嚴重(zhong)影響連續正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。
3—2、回轉窯出料端將二燃底部加一小型流化床：
 |
流程基(ji)本同上，但此種組(zu)合匹配(pei)存在問題(ti)是：
① 出(chu) 料(liao)(liao)(liao)端(duan)配(pei)循環流(liu)化(hua)床(chuang)，目的(de)(de)(de)是(shi)要回轉窯燒不透的(de)(de)(de)部分在流(liu)化(hua)床(chuang)完成最后燃(ran)盡(jin)，但流(liu)化(hua)床(chuang)要使床(chuang)料(liao)(liao)(liao)載(zai)體帶(dai)動物料(liao)(liao)(liao)流(liu)化(hua)，它對進(jin)床(chuang)物料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)塊度要求小(xiao)(xiao)而(er)(er)均勻，切忌大(da)塊集 中，否則沸騰、流(liu)化(hua)失(shi)靈(ling)。而(er)(er)回轉窯所供的(de)(de)(de)物料(liao)(liao)(liao)其(qi)大(da)小(xiao)(xiao)及瞬時進(jin)料(liao)(liao)(liao)量是(shi)難以控制(zhi)的(de)(de)(de)，所以企圖(tu)以流(liu)化(hua)達到高效(xiao)的(de)(de)(de)熱(re)交換的(de)(de)(de)優點達到燃(ran)盡(jin)殘(can)渣的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)難以實現(xian)的(de)(de)(de)。
② 流化床底部進(jin)的是高壓風(feng)（否則物料不(bu)能(neng)沸騰(teng)）爐(lu)內呈正(zheng)壓狀，而回轉窯(yao)熱(re)(re)解窯(yao)內應呈負30~50Pa，在窯(yao)爐(lu)呈一(yi)腔(qiang)的工況(kuang)下，風(feng)壓匹配相互矛盾(dun)，不(bu)能(neng)實行正(zheng)常熱(re)(re)工工藝流程(cheng)。
③ 循環流化(hua)床(chuang)的卸(xie)(xie)料(liao)口(kou)較小，由于回轉(zhuan)窯(yao)卸(xie)(xie)入流化(hua)床(chuang)的渣塊度大小是(shi)不可控的，因此卸(xie)(xie)口(kou)堵塞是(shi)經常(chang)發生。
綜上三方面(mian)存(cun)在的問(wen)題，由回(hui)轉(zhuan)窯組(zu)合匹配循環流化床，無(wu)論(lun)從熱工流程(cheng)，燃盡(jin)燒透、暢(chang)通(tong)卸料均存(cun)在嚴重問(wen)題，目前國內無(wu)成功先例。
3—3、回轉窯出料端在二燃底部加塔式回轉爐蓖：
 |
塔(ta)(ta)式回(hui)(hui)(hui)轉爐(lu)蓖在焚(fen)燒行(xing)業是一個(ge)成熟裝備，回(hui)(hui)(hui)轉窯(yao)出料端在二(er)燃(ran)底部(bu)加塔(ta)(ta)式回(hui)(hui)(hui)轉爐(lu)蓖將原二(er)燃(ran)室(shi)演變為二(er)燃(ran)爐(lu)，焚(fen)燒工(gong)(gong)藝為熱(re)解(jie)型回(hui)(hui)(hui)轉窯(yao)即在回(hui)(hui)(hui)轉窯(yao)部(bu)分(fen)為四段(duan)：a、予熱(re) b、欠(qian)氧干化c、熱(re)解(jie) d、后1/4筒體部(bu)分(fen)焚(fen)燒，在回(hui)(hui)(hui)轉塔(ta)(ta)蓖上將部(bu)分(fen)殘渣靠富(fu)氧燃(ran)盡，其熱(re)工(gong)(gong)流程為逆流+輻(fu)射。配(pei)置塔(ta)(ta)式回(hui)(hui)(hui)轉爐(lu)蓖具(ju)備了(le)四個(ge)功能(neng)即：
①、蓖下(xia)配底風具有焚(fen)盡渣(zha)料殘碳的功(gong)能；
②、由于底風(feng)為常溫風(feng)，有冷(leng)卻渣料的功能(neng)；
③、回轉塔蓖四(si)周卸料偏心動(dong)顎與靜顎，具(ju)有破碎渣料的(de)功能；
④、回(hui)轉塔蓖下部可(ke)控(kong)集(ji)料(liao)斗具(ju)有(you)儲料(liao)鎖風功能(neng)。
3—4、結 論：
通過對(dui)以(yi)(yi)上三(san)種焚燒方(fang)法；三(san)種熱工流程和三(san)種窯(yao)爐組合匹配(pei)的解析(xi)，得出以(yi)(yi)下三(san)條結論：
①、回轉窯(yao)焚燒危廢(fei)以熱解法為宜；
②、要實現熱解法，熱工流程(cheng)是(shi)在窯內熱解部分的(de)熱源依靠輻(fu)射(she)，殘(can)渣燃(ran)盡采(cai)取富(fu)氧逆(ni)(ni)流；簡而言之：熱工流程(cheng)為“逆(ni)(ni)流+輻(fu)射(she)”
③、要符合熱解(jie)法和(he)“逆(ni)流+輻 射”的(de)熱工(gong)流程，應以(yi)(yi)回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)窯加二燃室(shi)底設(she)置塔式回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)爐(lu)蓖的(de)窯爐(lu)組合匹配(pei)，使焚(fen)燒系統完成(cheng)一個復合架構(gou)。在上述裝備(bei)的(de)前(qian)提下，再以(yi)(yi)一次(ci)風(feng)、二次(ci)風(feng)、三(san)次(ci)風(feng)的(de) 風(feng)量(liang)、風(feng)壓及溫度(du)和(he)氧量(liang)設(she)定、控制、調節(jie)，適應復雜多變的(de)垃圾(ji)實現科學焚(fen)燒，同時使殘渣破碎，余熱回流，使上述工(gong)藝(yi)過程具有可操作(zuo)性，構(gou)成(cheng)一個較為完善的(de) 系統工(gong)程，此種匹配(pei)以(yi)(yi)下簡稱“回轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)組合窯”。
（四）回轉窯焚燒危廢(fei)的應用簡(jian)述
通過(guo)以上論述(shu)回轉窯(yao)焚(fen)燒(shao)危廢的(de)(de)(de)三(san)種焚(fen)燒(shao)方(fang)法；三(san)種熱工(gong)流程和三(san)種窯(yao)爐組合匹(pi)配(pei)的(de)(de)(de)分析比較(jiao)，以下對回轉窯(yao)組合匹(pi)配(pei)塔式回轉爐蓖的(de)(de)(de)焚(fen)燒(shao)系統(tong)作一系統(tong)簡(jian)介：
4—1、回(hui)轉(zhuan)窯(yao)組(zu)合(he)焚燒窯(yao)基本原理及(ji)關鍵(jian)技(ji)術提要(yao)
回 轉式焚(fen)(fen)燒窯(yao)是(shi)國(guo)際工(gong)業廢(fei)(fei)(fei)物(wu)(wu)處理(li)領域廣(guang)泛應用的(de)(de)焚(fen)(fen)燒設(she)(she)備，在(zai)工(gong)業廢(fei)(fei)(fei)物(wu)(wu)焚(fen)(fen)燒領域的(de)(de)市(shi)場占有(you)率(lv)較高(gao)，也是(shi)我國(guo)科技部(bu)(bu)和(he)國(guo)家(jia)環保總局所(suo)(suo)發(fa)布的(de)(de)國(guo)家(jia)工(gong)業廢(fei)(fei)(fei)物(wu)(wu)處理(li)技術(shu) 政策中推(tui)薦的(de)(de)焚(fen)(fen)燒爐爐型。它可同時處理(li)固(gu)體(ti)(ti)和(he)液體(ti)(ti)廢(fei)(fei)(fei)物(wu)(wu)，固(gu)體(ti)(ti)廢(fei)(fei)(fei)物(wu)(wu)由(you)專用輸送設(she)(she)備送入(ru)回轉窯(yao)，液體(ti)(ti)廢(fei)(fei)(fei)物(wu)(wu)通(tong)過(guo)高(gao)效霧化設(she)(she)備噴入(ru)窯(yao)體(ti)(ti)進料端(duan)，廢(fei)(fei)(fei)物(wu)(wu)在(zai)回轉窯(yao)內完成(cheng) 水分蒸(zheng)發(fa)、揮發(fa)份析出、著火(huo)及(ji)燃(ran)(ran)燒的(de)(de)過(guo)程(cheng)，灰渣(zha)部(bu)(bu)分由(you)二燃(ran)(ran)室(shi)底部(bu)(bu)排(pai)(pai)出，所(suo)(suo)產生的(de)(de)煙氣進入(ru)二燃(ran)(ran)室(shi)，在(zai)二燃(ran)(ran)室(shi)內與(yu)二次(ci)燃(ran)(ran)燒空氣混合，達(da)(da)到煙氣完全燃(ran)(ran)燒，實(shi)現尾 氣安全達(da)(da)標排(pai)(pai)放。回轉窯(yao)焚(fen)(fen)燒爐的(de)(de)特點是(shi)適應性廣(guang)、操(cao)作維護簡便、使用壽命長。
回(hui)(hui) 轉(zhuan)(zhuan)組(zu)合窯(yao)焚燒(shao)危險廢(fei)物，是在(zai)傳統(tong)(tong)回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)焚燒(shao)爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)基礎上，將未燃(ran)(ran)盡殘渣(zha)(zha)與(yu)有(you)(you)(you)害煙氣(qi)由其組(zu)合匹(pi)配(pei)塔式回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)蓖(bi)(bi)(bi)的(de)(de)(de)立式爐(lu)(lu)來(lai)完成焚燒(shao)（爐(lu)(lu)腔上部(bu)為(wei)二燃(ran)(ran)室(shi)）。在(zai)強化 換(huan)(huan)熱(re)和燃(ran)(ran)燒(shao)方面取得良好成效(xiao)，該系統(tong)(tong)還(huan)可在(zai)回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)內增設(she)鏈條組(zu)，以克服了(le)傳統(tong)(tong)回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)內煙氣(qi)與(yu)廢(fei)物接觸不充(chong)分導致(zhi)廢(fei)物換(huan)(huan)熱(re)及燃(ran)(ran)燒(shao)效(xiao)果欠佳的(de)(de)(de)缺點(dian)，同(tong)時(shi)該系統(tong)(tong) 還(huan)具有(you)(you)(you)防(fang)止爐(lu)(lu)內結渣(zha)(zha)的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)；該系統(tong)(tong)二燃(ran)(ran)室(shi)下(xia)部(bu)設(she)有(you)(you)(you)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)蓖(bi)(bi)(bi)，該爐(lu)(lu)蓖(bi)(bi)(bi)下(xia)部(bu)可鼓(gu)入(ru)燃(ran)(ran)燒(shao)用空(kong)(kong)(kong)氣(qi)，對進入(ru)二燃(ran)(ran)爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)灰渣(zha)(zha)進行充(chong)分燃(ran)(ran)燒(shao)，這樣(yang)與(yu)回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)進料端進入(ru)的(de)(de)(de)少量 一次燃(ran)(ran)燒(shao)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)、二燃(ran)(ran)室(shi)切向(xiang)鼓(gu)入(ru)的(de)(de)(de)二次燃(ran)(ran)燒(shao)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)及爐(lu)(lu)底(di)的(de)(de)(de)三(san)次風組(zu)成了(le)回(hui)(hui)轉(zhuan)(zhuan)組(zu)合式焚燒(shao)爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)三(san)次空(kong)(kong)(kong)氣(qi)燃(ran)(ran)燒(shao)系統(tong)(tong)，提高(gao)了(le)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)焚燒(shao)熱(re)效(xiao)率；同(tong)時(shi)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)蓖(bi)(bi)(bi)下(xia)部(bu)鼓(gu)入(ru)的(de)(de)(de) 常(chang)溫空(kong)(kong)(kong)氣(qi)兼有(you)(you)(you)冷卻渣(zha)(zha)料的(de)(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)，可以實行干式冷態(tai)出(chu)渣(zha)(zha)，避免(mian)了(le)濕法(fa)出(chu)渣(zha)(zha)所帶來(lai)的(de)(de)(de)水處(chu)理問題；旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)爐(lu)(lu)蓖(bi)(bi)(bi)偏心設(she)置，其運(yun)行軌跡為(wei)旋(xuan)(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)動態(tai)橢圓形，因此具有(you)(you)(you)粉碎渣(zha)(zha) 料及自(zi)動出(chu)渣(zha)(zha)的(de)(de)(de)綜合功(gong)能(neng)(neng)。
本焚燒(shao)爐的特點歸納如下：
①本設(she)備可(ke)同時焚燒固體(ti)廢物、液體(ti)、氣體(ti)、對焚燒物適應性(xing)強；
②焚燒(shao)物(wu)料翻(fan)騰前進(jin)，三種傳熱方式并存一爐，熱利用率(lv)較高；
③耐火材料壽命長而且更換爐襯方便，費用低(di)；
④傳(chuan)動(dong)(dong)機理簡單，傳(chuan)動(dong)(dong)機構(gou)均在窯外(wai)殼(ke)，設備運轉安全，維修(xiu)簡單；
⑤對焚(fen)燒物(wu)形狀、含水率要(yao)求(qiu)不高；
⑥回(hui)轉窯內較長的停(ting)留時間和700℃的高(gao)溫，使危(wei)險廢物(wu)全面熱解(jie)，部(bu)分低燃(ran)點(dian)垃圾(ji)基本燃(ran)盡；二(er)燃(ran)爐(lu)強烈的氣體混(hun)合使得(de)煙(yan)氣中未完成燃(ran)燒物(wu)完全燃(ran)燒達到有害成分分解(jie)所需(xu)的高(gao)溫（1150℃），高(gao)溫區煙(yan)氣停(ting)留為2秒；不但使垃圾(ji)焚盡燒透，還從(cong)源頭(tou)有效地(di)分解(jie)了二(er)惡英；
⑦良好(hao)的(de)密封措施和(he)爐膛負壓，保證(zheng)有害氣體(ti)不(bu)外泄；
⑧設備(bei)運(yun)轉(zhuan)率高，年運(yun)轉(zhuan)率一般可(ke)達90%以上，操作維修方便；
⑨回轉窯內增設強(qiang)化換熱及防止(zhi)結渣裝置，在提高焚燒率的同時擴大了焚燒爐對廢物的適(shi)應性(xing)；
⑩ 將傳統二燃室演變為(wei)二燃爐，提高了灰渣的燃盡率，提高了回轉(zhuan)窯的焚燒(shao)效率，同時具有(you)常(chang)溫出渣、渣料破碎(sui)、密封鎖(suo)風等綜合功能(neng)。本設備(bei)成熟(shu)可(ke)靠(kao)，可(ke)完全國產化，并已有(you)豐(feng)富的制造(zao)經(jing)驗。
4—2、回轉組合窯的創新要(yao)點
1、回轉窯內設(she)鏈條組：
鏈(lian)條組(zu)對回(hui)轉(zhuan)(zhuan)內的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)物(wu)進行攪拌接(jie)觸，加(jia)強(qiang)了廢(fei)(fei)(fei)物(wu)與高溫煙氣的(de)(de)接(jie)觸，強(qiang)化了廢(fei)(fei)(fei)物(wu)熱交(jiao)換，同時鏈(lian)條組(zu)還有防(fang)止廢(fei)(fei)(fei)物(wu)燃燒(shao)過程中在回(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)內粘結的(de)(de)作用，對廢(fei)(fei)(fei)液(ye)的(de)(de)焚(fen)燒(shao)，通過將(jiang)廢(fei)(fei)(fei)液(ye)直接(jie)噴射到(dao)鏈(lian)條組(zu)上面(mian)，大大增加(jia)了廢(fei)(fei)(fei)液(ye)的(de)(de)換熱面(mian)積，擴(kuo)大了回(hui)轉(zhuan)(zhuan)窯(yao)對廢(fei)(fei)(fei)物(wu)焚(fen)燒(shao)的(de)(de)適應性。
2、三(san)次(ci)空氣(qi)燃(ran)燒系統(tong)：
傳(chuan)統(tong)的回轉窯采用二(er)次(ci)空氣(qi)(qi)燃(ran)燒系統(tong)，回轉組合式焚燒爐(lu)(lu)在(zai)二(er)燃(ran)室底部加設旋(xuan)轉爐(lu)(lu)蓖，旋(xuan)轉爐(lu)(lu)蓖下面鼓入三次(ci)空氣(qi)(qi)，強化了廢(fei)物的燃(ran)燒，提高了焚燒爐(lu)(lu)的熱效率(lv)，爐(lu)(lu)渣內含(han)碳率(lv)可低于2%。同時還(huan)加速了廢(fei)物焚燒過(guo)程，提高了回轉窯的廢(fei)物焚燒量。
3、冷(leng)態干式出渣，避免了二次污(wu)染：
三(san)次空氣(qi)還具(ju)有(you)渣料冷卻(que)的(de)作用(yong)，實(shi)現干態(tai)低溫(wen)（80℃）出(chu)渣，避免了濕法出(chu)渣造成的(de)污水處理問題。
4、旋轉爐蓖使渣料破碎、鎖風以及自動出(chu)渣等功能(neng)：
旋轉爐蓖(bi)偏心(xin)設置，其運行軌跡(ji)為旋轉動(dong)態橢圓形，對渣料具(ju)有(you)破碎作用，此外旋轉爐蓖(bi)與其匹配(pei)料斗還具(ju)有(you)鎖風功(gong)能，保持焚燒系(xi)統的密(mi)閉性(xing)、能配(pei)置自動(dong)出渣等功(gong)能。
4—3回轉(zhuan)組合式焚燒(shao)窯工藝流程：
廢物用(yong)密閉卡車運到焚燒(shao)廠儲庫，通過進料(liao)(liao)機(ji)構輸送入回轉(zhuan)窯進料(liao)(liao)斗，進料(liao)(liao)斗下設有推料(liao)(liao)機(ji)構及鎖(suo)風設施，確保(bao)回轉(zhuan)窯負壓運行的(de)燒(shao)成制度。
廢(fei) 物(wu)(wu)進入焚燒爐(lu)(lu)(lu)后，通(tong)過回(hui)(hui)轉(zhuan)窯的(de)(de)(de)運行(xing)(xing)在(zai)(zai)(zai)窯中翻轉(zhuan)、攪拌、前進，在(zai)(zai)(zai)欠氧環境中完(wan)成(cheng)予(yu)熱(re)、干化(hua)(hua)、熱(re)解(jie)過程，廢(fei)棄物(wu)(wu)在(zai)(zai)(zai)揮(hui)發(fa)氣(qi)(qi)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)同時(shi)進行(xing)(xing)不完(wan)全燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒，揮(hui)發(fa)產生大(da)量(liang) 可(ke)燃(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)(qi)體及部分未燃(ran)(ran)(ran)(ran)盡(jin)(jin)物(wu)(wu)料進入二(er)(er)燃(ran)(ran)(ran)(ran)爐(lu)(lu)(lu)，在(zai)(zai)(zai)過量(liang)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒空(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)作用(yong)下完(wan)成(cheng)完(wan)全燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒。為強化(hua)(hua)窯內換熱(re)，在(zai)(zai)(zai)回(hui)(hui)轉(zhuan)窯內設置(zhi)鏈式蒸發(fa)熱(re)交換器，溫度(du)在(zai)(zai)(zai)400℃—500℃之間(jian)，廢(fei)液可(ke)直接噴射到鏈條上可(ke)加(jia)速起(qi)蒸發(fa)及醇類揮(hui)發(fa)的(de)(de)(de)過程，另一方面對固體廢(fei)物(wu)(wu)也能起(qi)到傳熱(re)、翻動及研(yan)磨作用(yong)。廢(fei)物(wu)(wu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)盡(jin)(jin)產生的(de)(de)(de)灰渣由二(er)(er)燃(ran)(ran)(ran)(ran)爐(lu)(lu)(lu)底(di)部的(de)(de)(de)回(hui)(hui)轉(zhuan)爐(lu)(lu)(lu)蓖排出。二(er)(er)燃(ran)(ran)(ran)(ran)爐(lu)(lu)(lu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒溫度(du)可(ke)達成(cheng)1150℃，且煙氣(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)高溫區停(ting)留(liu)時(shi)間(jian)＞2秒，以保證二(er)(er)惡英等有(you)(you)害(hai)物(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)充分分解(jie)。當溫度(du)低于1150℃時(shi)，二(er)(er)燃(ran)(ran)(ran)(ran)室的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒器調節大(da)小火開啟(qi)。確保爐(lu)(lu)(lu)溫穩(wen)定在(zai)(zai)(zai)1150℃左右，回(hui)(hui)轉(zhuan)窯和(he)二(er)(er)燃(ran)(ran)(ran)(ran)爐(lu)(lu)(lu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒所(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)通(tong)過風(feng)機(ji)(ji)分別供給，以使廢(fei)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒處于最佳(jia)狀態。在(zai)(zai)(zai)二(er)(er)燃(ran)(ran)(ran)(ran)爐(lu)(lu)(lu)底(di)部設有(you)(you)爐(lu)(lu)(lu)底(di)三次風(feng)機(ji)(ji)，強化(hua)(hua)了灰渣的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)盡(jin)(jin)程度(du)，同時(shi)冷卻渣料，實(shi)現了冷態出渣。
為利用余熱(re)(re)，從二(er)燃爐出來的高溫煙氣進入(ru)熱(re)(re)交換器，部分(fen)熱(re)(re)空氣可作一次風(feng)、二(er)次風(feng)風(feng)源鼓入(ru)回(hui)轉(zhuan)窯。
煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)處理按“3T”（高(gao)(gao)溫、湍流、停留(liu)時(shi)間）原則將高(gao)(gao)溫煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)經熱交換器(qi)(qi)后(hou)的(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)進(jin)入(ru)激冷(leng)(leng)濕式中和噴淋綜合除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)，在濕式噴淋塔除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)裝置內完(wan)成酸性物質中和、除(chu)(chu)塵的(de)(de)過程同時(shi)使高(gao)(gao)溫煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)激冷(leng)(leng)至(zhi)300℃以下。于(yu)(yu)此，前道高(gao)(gao)溫煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)不但使二(er)惡(e)(e)英(ying)(ying)從源頭予以充分分解，后(hou)道激冷(leng)(leng)使二(er)惡(e)(e)英(ying)(ying)避開或大(da)(da)大(da)(da)縮短了350℃~500℃的(de)(de)二(er)惡(e)(e)英(ying)(ying)再生(sheng)工況(kuang)區。此煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)再經優化的(de)(de)活性炭吸(xi)附及袋式收塵器(qi)(qi)、除(chu)(chu)濕等綜合除(chu)(chu)塵，最后(hou)由(you)引風機通(tong)過35米高(gao)(gao)的(de)(de)煙(yan)(yan)囪達標排(pai)放。引風機的(de)(de)風量、風壓(ya)根據(ju)回(hui)轉(zhuan)窯爐膛(tang)的(de)(de)壓(ya)力指示由(you)變頻器(qi)(qi)調節(jie)，實現當(dang)爐膛(tang)的(de)(de)負壓(ya)小(xiao)于(yu)(yu)-3mm水柱時(shi)，能(neng)增(zeng)大(da)(da)風機轉(zhuan)速，使系統中的(de)(de)負壓(ya)維持(chi)在一定水平(ping)上，當(dang)爐膛(tang)內的(de)(de)負壓(ya)過高(gao)(gao)時(shi)則能(neng)相應減(jian)小(xiao)風機轉(zhuan)速。
本(ben)系統焚燒物(wu)出(chu)渣率是根據廢棄物(wu)物(wu)化性質確(que)定(ding)，但(dan)利(li)用本(ben)爐(lu)型其垃圾灼(zhuo)減率可確(que)保5%以下(xia)，一般為1.5~2.5%。
 工藝流程框圖 |
4—4、組合回轉(zhuan)窯的技術(shu)水平及性能指標
傳 統(tong)回轉(zhuan)窯在(zai)廢(fei)物(wu)焚燒完全(quan)等(deng)方面存在(zai)一(yi)些不足之處，所以國內(nei)外一(yi)些公司(si)和研究機構也嘗試在(zai)回轉(zhuan)窯二燃(ran)(ran)室(shi)后設(she)爐排(pai)，雖(sui)然(ran)后設(she)爐排(pai)也可以起到強化燃(ran)(ran)燒作用，但不 具備渣料破碎等(deng)功(gong)能(neng)，同時投(tou)資大、維(wei)修量大、費用高等(deng)綜合缺陷。因(yin)此回轉(zhuan)組合式焚燒爐在(zai)二燃(ran)(ran)室(shi)底部加設(she)旋(xuan)轉(zhuan)爐蓖形成二燃(ran)(ran)爐，其系統(tong)技術有領先之處，可以達 到以下性能(neng)指標：
|
回轉組合(he)式焚燒爐的技術(shu)性能指標見下表
|
回轉組合式(shi)危(wei)險(xian)廢物焚(fen)燒爐(lu)經近(jin)10年摸索改(gai)進，國(guo)內(nei)(nei)已(yi)經有(you)多項實例所檢(jian)驗，技術(shu)已(yi)趨成熟，裝備也(ye)可靠(kao)實用。但對(dui)于危(wei)廢焚(fen)燒的(de)處置，是(shi)一個十(shi)分(fen)復(fu)雜的(de)領域，此項技術(shu)的(de)進步仍(reng)然是(shi)動(dong)態的(de)。上述(shu)簡介(jie)僅(jin)為一種探索與實踐(jian)，留給(gei)我們(men)技術(shu)發展空間仍(reng)然是(shi)十(shi)分(fen)寬(kuan)廣的(de)，愿(yuan)業內(nei)(nei)同(tong)行(xing)相(xiang)互啟發，共同(tong)努力不(bu)斷完善(shan)。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
