《危险废物焚烧工艺及相关指标(共25页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《危险废物焚烧工艺及相关指标(共25页).doc（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上7 危险废物焚烧7.1 设计规模和物料性质7.1.1处理规模根据危险废物统计资料，采用焚烧处理的工业废物量规模为5000t/a.。一期工程先建设1套处理规模为15t/d的焚烧装置，年工作日为330天。7.1.2废物和燃料种类、性质及成分（1）待处理废物的种类、性质和化学成分本项目处理的废物以固态、液态废物为主，主要是热值较高和毒性较大的医院临床废物、医药废物、废矿物油、精（蒸）馏残渣/液等，此外，还有污水处理的含油污泥等。从废物的状态划分有固体废物、液体废物、半固体膏装废物。另有一部分桶装废物因不能进行二次混料，必须连桶一起焚烧。根据国内外一些危险废物焚烧处理单位的运
2、行检测分析结果，进入焚烧车间的工业危险废物的理化性质大致如下：低位热值：120041000kJ/kg；固体废物水分：25%45%；膏状废物水分：70%85%；液态废物水分：099；固体废物灰分：5%25%；挥发分：3%40%。医疗废物成分参照国内有关城市的医疗废物调查资料，包含内容见表71，医疗废物组成参见表72。预计汉中市医疗废物的成分为：水分2040%、灰份11.9、可燃物60.61、容重0.3t/m3，湿基低位热值19004500kcal/kg。主要元素的含量为：C 32.07%、O 14.58%、S 0.26、H 3.05%、N 0.49和Cl 0.23。医疗废物含有大量的病毒、细菌，
3、其病毒细菌的危害性是生活垃圾的几十倍甚至上百倍。据国内相关研究调查资料，医疗废物中的粪大肠菌群数和细菌总数分别高达0.831010个/升和8.11010个/克，乙型肝炎表面抗源的阳性率可高达89。表71 医疗废物包含的内容编号废物类别废物来源常见危害组分或废物名称HW01医院临床废物从医院、医疗中心和诊所的医疗服务中产生的临床废物：手术、包扎残余物；生物培养、动物实验残余物；化验检查残余物；传染性废物；废水处理污泥。手术残物、敷料、化验废物、传染性废物、动物试验废物。HW02医药废物从医用药品的生产制作过程中产生的废物，包括兽药产品（不含中药类废物）：蒸馏及反应残余物；高浓度母液及反应基或培养
4、基废物；脱色过滤（包括载体）物；用过废弃的吸附剂、催化剂、溶剂；生产中产生的报废药品及过期原料。废抗菌药、甾类药、抗组织胺类药、镇痛药、心血管药、神经系统药、杂药、基因类废物。HW03废药物、药品过期、报废的无标签的及多种混杂的药物、药品（不包括HW01、HW02类中的废药品）：生产中产生的报废药品（包括药品、废原料和中间体反应物）；使用单位（科研、监测、学校、医疗单位、化验室等）积压或报废的药品（物）；经营部门过期的报废药品（物）。废化学试剂、废药品、废药物。表72 医疗废物的主要内容 （单位：）成分有机物无机物其它脏器棉签纸类织物塑料合计玻璃金属合计含量0.0611.5127.1514.1
5、822.0374.9310.661.7412.4012.67参照类似工程，确定危险废物（含工业废物和医疗废物）的主要化学成分范围为：C：12%45% ； H：1%9% ； O：2%13% ； S：0.1%3% ； Cl：0.1%12%； F：0.1%6%； P：03%； Si：015% ； K：03% ； Na：04 %； V：00.1%。 （2）辅助燃料性质和成分辅助燃料按轻质柴油考虑，其成分如下：碳（C）：84.83%； 氢（H）：12.17%； 硫（S）：0.2%； 热值：Qdy41863kJ/kg； 闪点：65； 黏度：3.08.0（20）mm2/s。焚烧炉点火用液化石油气，液化石油气
6、产品的分析资料如下：C4H8：54%； CH4：1.5%； C3H6：10%； C3H8：4.5%； C4H10：26.2%； 密度：2.35 kg/m3；爆炸极限（上/下限）：9.7 %/1.7 %。7.2 焚烧处理工艺7.2.1工艺选择（1）工艺整体设计原则按照一次性规划、分期建设，分步实施，处置能力逐步到位，处理规模和处理工艺应充分考虑当地产业结构和市场变化，留有机动性和发展余地。选择的工艺流程要借鉴国外危险废物处理处置原则技术方法，选择技术成熟、通用性好的处理工艺，经济合理的建设方案，优先选择具有相对先进性、示范性的技术。考虑到危险废物种类多，每种危险废物的成分复杂，数量相对较少，而且
7、变化大，因此，选定的工艺流程要考虑危险废物的复杂性和多变性，工艺选择应兼顾通用性、广谱性，充分体现出整体设计的“柔性”和广泛的适应性。选择性能稳定、组合配套、节能的设备，达到国内先进水平。环境污染的风险性小。（2）焚烧炉型的选择目前国内外用于危险废物焚烧的主要炉型有炉排炉、液体注射式焚烧炉、流化床焚烧炉、多层床焚烧炉、热解焚烧炉和回转窑焚烧炉等。另外还有国外新近发展起来的微波处理、蒸汽消毒、等离子处理等技术，但微波处理、蒸汽消毒、等离子处理等方法对技术要求较高、投资较大、运行成本高，目前在国外成功运行的设施数量也不是很多，国内可供借鉴的经验几乎没有。炉排炉适合于大件和形状不规则的废物，多数情况
8、下它是通过运动炉排的推动，使废物不断发生剪切，翻动，依次通过干燥点火段、燃烬段，未经燃尽的废物不断暴露于火焰中，达到完全燃烧，炉渣经过排渣槽排出炉外。在处理生活垃圾等固体废物中应用较多。炉排型焚烧炉具有对废物含水和热值范围适应性较宽，物料分布和透气比较均匀，燃烧比较充分等优点，且热效率适中。但炉排结构复杂，维修量大，需定期停炉检修和更换炉排，燃烧塑料废物时易使炉排粘结磨损，加大阻力，对工业危险废物而言，由于其成分复杂，有些成分会腐蚀炉排，另一缺点是焚烧温度受传动炉排和耐火材料的限制一般不能大于950，通常使用温度在850左右。由于危险废物的焚烧要求炉温大于1100，且气体在炉内停留应在2秒钟以
9、上，以保证废物的彻底解毒和防止形成二噁英之类的剧毒物质随烟气排入大气环境。因此在发达国家很少采用炉排型炉子焚烧工业危险废物。液体注射式焚烧炉是最常见的危险废物焚烧炉，凡是流动性的废液、泥浆及污泥都可以用它来销毁。但该类焚烧炉无法处理难以雾化的液体废物，对固体废物不适应。由于其对处理物料方面存在局限性，限制了该炉型在危险废物焚烧领域的应用。流化床焚烧炉是能够用来处理固体、液体和气体废物的多用装置。流化床焚烧炉是由一个用耐火材料衬里的垂直容器和其中的惰性颗粒物组成。燃烧空气由焚烧炉底部的通风装置进入炉内，垂直上升通过一个分配盘进入流化床的颗粒层。流化床焚烧炉设备结构简单，温度稳定性好、容量大、炉内
10、传热传质效率高，一直是工程热物理学科研究的热点。但流化床焚烧炉对物料粒度有较严格的要求（粒径小于50mm），废物预处理工序复杂化，导致二次污染的可能性增加；废物中某些低熔点物质会在流化床工作温度范围内呈熔融状态，与床料粘结成团，破坏流化状态；因此，多数设施在运转中皆须严格限定固体废物来源，只有通过流化床技术要求才能进入热处理，因而，流化床焚烧炉在危险废物焚烧中受到一定限制。多层床焚烧炉的炉体是一个垂直的内衬耐火材料的钢制圆筒，内部分成许多层，每层是一个炉膛。炉体中央装有一顺时针方向旋转的双筒的带搅动臂的中空中心轴，搅动臂的内筒与外筒分别与中心轴的内筒和外筒相连。搅动臂上装有多个方向与每层落料口
11、的位置相配合的搅拌齿。炉顶有加料口，炉底有排渣口，辅助燃烧器及废液喷嘴则装置于垂直的炉壁上，每层炉壳外都有一环状空气管线以提供二次空气。多层床焚烧炉由于固体停留时间长，炉内温度反应很慢，温度调整时间长，移动的主轴及搅拌杆易因摩擦、热乏及腐蚀而损坏，出料口易被炉内形成的大块物体堵塞，因此维护费用高，炉壁受间歇性进料及废物中的水分所产生的热震影响，易于损坏耐火砖更换频繁。不适于处理需高温焚烧的有机物或低熔点无机盐类含量高的废物。热解焚烧炉具有技术先进、工艺可靠、操作简便安全（一次性进料、一次性除渣）、投资省（没有传动部件）、烟气含尘量低（焚烧搅动程度小）、运行及维护费用低、使用寿命长，入炉废物不需
12、进行分拣等优点。其缺点是热解过程延长了燃烧时间，热效率较低；一燃室冷热变化频率高（一天一次），对耐火材料影响较大，不便于热回收，自动控制水平要求较高，适合处理热值相对较高、疏松状、成分和性质相对较单一的废物，对泥状和大块物料的热解效果不是很理想。旋转式焚烧炉是活动炉床炉中应用最多的一种。回转窑焚烧炉是一个圆筒形的有耐火砖衬里的外壳，其轴心的安装线与水平线略成角度。可用天然气、油或煤粉作燃料。回转窑最早是用来处理及制造水泥、石灰、铁矿砂、焦炭等固体物质的主要设备，后来逐渐被应用于废物的焚烧上，由于它能有效地处理各种不同物态（固体、液体、污泥等）的废物，已经被工业界普遍采用。回转窑通常窑体很长，使
13、得燃烧区在整个焚烧炉中只占有一个很小的部分。大多数废物物料是由燃料过程中产生的气体以及窑壁传输的热量加热的。回转窑焚烧系统由回转窑和一个二次燃烧室组成，以确保废物燃烧完全。回转窑本身是用来沸化及氧化废物中的可燃物，废物中的惰性固体则随着窑体的转动向另一端移动，然后由底部排出。沸化的蒸汽及燃烧气体经过回转窑后端，进入二次燃烧室在高温下再进行氧化。二次空气用鼓风机供风，以增加空/燃比及湍流程度。回转窑和二燃室都设有辅助燃烧器以维持炉内温度稳定。同时，在回转窑窑头和二燃室设有废液喷嘴，液态的危险废物可以通过喷嘴喷入装置内焚烧处理。按气体、固体在回转窑内流动的方向，回转窑焚烧炉分为同向及逆向两种。逆向
14、式的回转窑焚烧炉气、固体混合及接触较佳、传热效率高、利于增大燃烧速率，但是由于气、固体相对速度较大，废物燃烧气体在回转窑内停留时间较短，增大了二燃室的燃烧负荷。同向式回转窑焚烧炉形不仅适于固体废物的输入及前置处理，同时可以增加气体的停留时间，容易实现密闭性。目前大多数处理危险废物的回转窑焚烧炉为同向式。根据窑内灰渣物态及温度范围，回转窑可分为干灰式及熔渣式。干灰式回转窑内的温度低于1000，窑内固体尚未熔融，仍为固体灰渣。熔渣式回转窑内温度可能高达1350，固体废物中的惰性物质除高熔点的金属及其化合物外，皆在窑内熔融，因此焚烧程度比较完全。熔融的流体由窑内流出，经急速冷却后凝固。由于这种类似矿
15、渣或岩浆的残渣，颗粒大，重金属浸出浓度较干灰式回转窑所排放的灰渣低，欧洲有一些熔渣式的焚烧炉，美国仅有少数几座，它的主要用途是销毁含多氯联苯废物。然而根据实际的经验，熔渣式回转窑运转比较困难，如果温度控制不当，窑壁上可能附著不同形状的矿渣，熔渣出口容易堵塞。另外焚烧温度高，能耗比较大。回转窑焚烧炉炉型技术成熟，操作简单灵活，适用于处理各种不同形状的固液体废物，还可以处理低熔点的危险废物。回转窑可以分别接受固体及液体进料，也可以将桶装或大形块状固体废物直接送入窑内处理。窑内气体湍流程度高，气、固体接触良好，窑内无移动的机械组件，保养容易。窑内固体停留时间可以由回转窑转速的调整而控制。通过以上比较
16、和分析，干式回转窑炉因结构简单、对危险废物的适应能力强、控制稳定、操作容易、技术成熟、运行历史悠久等优点被国际上广泛采用。国内部分回转窑设备生产厂家（如：北京中环联合环境工程有限公司、清华同方环境有限责任公司等）已有成熟的制造技术，各项指标和要求均能满足现行标准要求，技术水平接近国际水平。参照国家环保总局环境规划院2004年6约编制的危险废物和医疗废物处置设施建设项目复核大纲（试行）的有关要求，即“危险废物焚烧炉型应优先采用对废物种类适应性强的回转窑焚烧炉”为此本工程选用同向顺流干灰式回转窑焚烧炉，即窑体内物料运动的方向同烟气流向相同，固体、半固体废物及助燃的空气均从筒体的头部进入，燃烧生成的
17、烟气及残渣由尾部排出，烟气进一步引入到二燃室燃烧。限于国内回转窑在技术水平、设备制造、满足污染物达标排放等方面与国外相比均存在一定差距，为此本工程关键设备进口，其它设备可在国外专业公司和专家的指导下在国内制造，以降低投资。（3）烟气处理方法选择焚烧炉烟气中的污染物成分包括粉尘、HF、HCl、NOx、SOx、CO2、CO和二噁英等。目前危险废物焚烧领域尾气净化工艺主要有干法、半干法、湿法及组合法。干法工艺：即“干式洗气+布袋除尘”烟气治理工艺法。用压缩空气将碱性固体粉末（如消石灰或氢氧化钠等）直接喷入烟气洗涤塔或烟管上某段反应器内，使碱性消石灰粉与酸性废气充分接触和反应，从而达到中和废气中的酸性
18、气体并加以去除的目的。为提高干式洗气法对难以去除的一些污染物质的去除效率，有用硫化钠（Na2S）及活性炭粉末混合石灰粉末一起喷入，可以有效地吸收气态汞及二噁英。在布袋除尘器滤布表面形成的吸附剂层可对烟气中的有害物质进行二次反应，从而提高整个系统对酸性气体的去除效率。干式洗气塔与布袋除尘器组合工艺是焚烧厂中尾气污染控制的常用方法。优点为设备简单、维修容易、造价便宜，消石灰输送管线不易阻塞；缺点是由于固相与气相的接触时间有限且传质效果一般，酸性气体脱除率低，烟气净化效果差。常须超量加药，药剂的消耗量比湿法要大。半干法工艺：即“喷雾干燥+布袋除尘”烟气治理工艺。其典型流程包含一个冷却气体及中和酸性气
19、体的喷淋干燥室及除尘用的布袋除尘器室。系统的中心为一个设置在气体散布系统顶端的转轮雾化器。高温气体由喷淋塔顶端成螺旋或旋涡状进入。为保证石灰或NaOH浆液良好的雾化，采用转速为10000r/min的离心式雾化器，将浆液破碎成滴径为20400m的液滴，以利于液滴的分布、蒸发及与HF、HCI、SO2的反应。气、液体在塔内充分接触，可有效降低气体温度，蒸发所有的水分及脱除酸性气体，中和后产生的固体残渣由塔底或集尘设备收集后固化处理或填埋。气体的停留时间为1015秒。单独使用石灰浆时对酸性气体去除效率约在70%左右，但利用反应药剂在布袋除尘器滤布表面进行的二次反应，可提高整个系统对酸性气体的去除效率（
20、HCl：85%，SOx：80%以上）。本工艺的优点为工艺相对湿法来讲要简单，维修方便，酸性气体去除率较高；缺点是温度控制要求很高，控制不好易使烟气结露，影响布袋除尘器的操作，操作较麻烦，高速旋转雾化器要求高、易磨损，维修工作量大，设备投资较高。湿法工艺：湿式反应塔对于HF、HCl及SO2控制可获得最佳的效果，其吸收效率是由酸性气体扩散至碱性吸收液滴的速度所控制。湿式反应塔所使用的碱液通常为NaOH溶液或石灰（Ca（OH）2）溶液。石灰溶液与酸气反应后形成钙盐，其循环洗涤水须经澄清浓缩及过滤，以防止在设备中沉积。湿式反应塔最大的优点为酸去除效率高，对HF、HCl的去除效率可达95%以上，对SO2
21、亦可达90%以上，湿式反应塔比半干式反应塔对各种有机污染物（如PCDD、PCDF等）及重金属有较高的去除效率，同时湿式反应器还具有除尘功能。本工艺的缺点为投资高，需要设置污水处理系统，管路系统容易堵塞，操作环境较差。组合法烟气净化：组合法烟气净化是将干法（或半干法）处理和湿法处理系统组合在一起的系统，它充分吸取了两者的优点，是国际上90年代普遍采用的方法。首先干法（或半干法）系统的最佳脱酸效率是在烟气的露点温度附近，工业危险废物烟气的酸露点波动大，单纯采用干法系统脱酸效率不稳定。单纯的湿法系统因国内在脱水的技术上不过关，烟气含水高，对布袋有影响，若布置在布袋除尘器后，烟气净化效果也会变差。所以
22、为了提高处理效率，延长设备的使用寿命，在布袋除尘器前采用简易的半干法处理系统对烟气进行预处理，同时喷入活性碳粉，脱酸效率可达50%，再经湿法洗涤，可使有害物质的去除效率达到95%以上。综合考虑设备投资、运行成本以及操作的难易程度，本项目将采用组合尾气处理系统，达到净化酸性气体（SO2、HCl、HF等）和吸附烟气中二噁英、汞的目的。净化达标后的烟气经再热器加热后由引风机引入烟囱向大气排放。7.2.2工艺流程简述危险废物回转窑焚烧处理工艺包含废物预处理系统、焚烧系统、烟气处理系统等几个部分。废物预处理系统包括废物的预处理和进料工序；焚烧系统由回转窑和二燃室、出渣及控制系统组成；烟气处理系统由余热回
23、收、急冷和除尘设备、酸性气体吸收组成。其工艺流程示意图见图71，工艺过程简述如下：图71 危险废物回转窑焚烧工艺流程示意图（1）预处理系统固态废物的预处理及进料固态废物的形态各异，根据焚烧炉进料粒度的要求，固体废物进料不能超过400mm400mm600mm，最佳粒度不希望超过100mm100mm200mm，这样有利于焚烧和混合，同时可避免大量的破碎工作。一般超过最佳规格的废物首先进入破碎机进行破碎，破碎机选用剪切式破碎机，出力为24t/h。设计采用抓斗将废物送至破碎机上部的进料斗（1m3），经破碎后的废物溜入暂存坑中。预处理区设置了3个160m3的废物暂存坑，用于进料和混料，混料采用1 m3的
24、抓斗，将事先配好的废物倒入每个坑内，用抓斗进行充分混合，并同时将混合好的废物抓入焚烧炉前的料仓内。破碎机布置在预处理间的一端。整个预处理间为密闭负压状态，空气被焚烧炉鼓风机引入炉内焚烧处理，确保有害气体不外溢。坑内废物量的充满系数为0.8，可充分保证混合的均匀，同时废物可满足焚烧炉20天的用量。 设计选用2台行车，跨距16.5m，由控制室控制，预处理间两端设行车的检修平台。废物进入炉前料仓后，经料仓底部的链板输送机将废物送入炉前中间料斗，链板输送机长1500mm，宽600mm，主要的作用是控制进炉的物料。炉前中间料斗底部设有2个气动翻板门和一个计量称重装置，当通过链板输送机输送的物料达到事先设
25、定的重量时，链板输送机停止，第一个气动翻板门打开，物料落入两个气动翻板门之间的溜曹内，此时，第二道翻板门打开，废物通过自重进入炉内，即完成进料的一个循环。整个过程是在DCS的控制下自动进行的，进料的量是根据一燃室的温度和一次风的风量大小来控制的，同时也可以通过人工设定进料量和每次进料的时间间隔来自动控制。固体进料系统在炉前中间进料斗下部还设有桶装进料装置。有一些废物的粘结性很强，尤其是半固态废物不可能与包装桶分开，又无法破碎，有些废物挥发性大，不宜将包装拆卸，因此连包装桶一起焚烧是必要的。桶装进料装置布置在炉前，通过垂直提升机将桶装废物自动送入炉前溜槽内，桶装废物进料口在炉前溜槽的侧面，并有一
26、气动门密封，进料时将自动开启。桶装废物因体积大，通常为300mm600mm，焚烧时间长，进料时间间隔一般为12桶/小时。液态废物预处理和进料可用于焚烧的液体大约有30%，因此液体进料是必不可少的。焚烧液体由于热值差别大，所以，对热值低于25000kJ/kg的液体进入回转窑，高于25000kJ/kg的液体进入二燃室，可替代部分二燃室的辅助燃油，节约能源，降低成本。从液体的成分和性质分析，进入焚烧炉内的液体pH值要大于4，闪点要大于60，否则对系统的安全有影响。故液体进料系统是所有废物进料系统中最复杂的。设计考虑6个液体暂存罐，以满足不同性质的液体暂存。当槽车将废液运抵处理处置中心时，经快速对比性
27、化验后先将废液倒入带过滤网的废液地池内，废液地池的有效容积为10m3，带有2道滤网，第一道滤网为25目，第二道滤网为100目。废液池边设2台耐腐蚀自吸输送泵，一台备用。废液通过泵输送至指定的暂存罐内，每个暂存罐的有效容积为23m3，材料钢衬FRP。暂存罐内的废液经废液中间输送泵（一台备用）送入均质罐，均质罐设有2个，每个有效容积为10m3，材料钢衬FRP。中间输送泵可将均质罐内的废液进行循环搅拌，以满足入炉技术指标的要求，经调配好废液贮存在均质罐内。均质罐内的废液用泵输送至焚烧炉的炉前喷嘴喷入炉内焚烧，输送泵选用三台，两用一备。1台泵负责输送至回转窑，另1台泵负责输送至二燃室，互不干扰。废液喷
28、头采用压缩空气雾化。膏状废物进料又称半固体废物，是一种不成形，水分高，有一些废物具有粘稠性的废物。典型的膏状废物有含酚的焦油渣、皮革处理油脂、含油污泥、废树脂等。它们的共性是很难与其它废物混合均匀，粘性强。因此该类废物宜单独进料。本设计采用国外的成功经验，对膏状废物采用柱塞方式进料系统，即贮坑内设有可升降的搅拌机，用于稀释搅拌，在收集池底部的排渣口设有一套压缩空气的反吹装置，防止排渣口的堵塞。废物通过2台耐腐蚀和磨损的高压柱塞泵（一用一备）将膏状废物通过管道送入回转窑。高压柱射泵的出力为100kg/h，压力2.5MPa，功率5.5kW。膏状废物的喷头采用钛合金制造，压缩空气冷却。系统设计中考虑
29、了采用水的反冲洗装置，该装置是利用原柱射泵的切换，将水从炉前喷射口注入返回到贮坑。医疗废物进料医疗废物采用专用密闭废物箱收集盛装、专用密闭运输车运输，经地磅计量后进焚烧车间。由密闭自动提升投料系统送入回转窑内。投料密闭罩内的空气由引风机抽入燃烧炉内燃烧，保证密闭罩内微负压，防止医疗废物进料过程中包装带破损时病菌外逸。（2）焚烧系统危险废物焚烧系统由回转窑、二次燃烧室、出渣机及控制系统组成。各类危险废物经预处理和经菜单配制后通过不同的进料途径进入焚烧炉内，在回转窑连续旋转下，废物在窑内不停翻动、加热、干燥、汽化和燃烧，回转窑的燃烧温度约为850950，残渣自窑尾落入渣斗，由水封出渣机连续排出。燃
30、烧产生的烟气从窑尾进入二次燃烧室再次高温燃烧，燃烧温度达1100，烟气在二燃室的停留时间大于2秒，确保进入焚烧系统的危险废物充分彻底地燃烧完全。经二燃室充分燃烧的高温烟气送入余热锅炉回收热量。回转窑窑尾的出渣口采用水封密封，如果炉温控制恰当，排出的灰渣经水封水快速冷却后可以被水碎，不会出现大块排渣，出渣机采用链板式输渣，可以避免变形的铁筒和大块渣卡死出渣机的现象。系统出渣量80kg/h，出渣经磁选机分离出金属后，由标准渣斗接料，由汽车运至稳定化/固化车间处理。考虑到危险废物的复杂性和成分多变性及其热值的不均衡性，为确保焚烧系统的安全稳定运行，设计在回转窑头和二次燃烧室布置了辅助燃烧器，辅助燃烧
31、器采用自配风柴油燃烧器。燃烧器具有火焰监测和保护功能，现场PLC控制能与DCS通讯，实现控制室的远程自动控制，当炉堂温度低于设定值时，燃烧器自动开启，当炉堂温度高于设定值时燃烧器自动关闭。燃烧器的喷油量和助燃风量由燃烧器配带的比例阀自动控制和调节。事实上炉堂温度的调节首先是由计算机先对鼓风量和进料量进行调节，在鼓风量和进料量超出设计范围时才由燃烧器来进行辅助调节。二燃室的烟气温度首先是由二次风（由鼓风机提供）来调节的，特别是在二燃室喷液体燃料时。由于回转窑本体与进料装置的非刚性连接，在回转窑窑头进料口处固体粉状物料会有少量的泄漏，设计在窑头设置了集料斗，集料斗收集的废物返回废物贮仓。窑头进料溜
32、槽因温度高，采用水冷方式，冷却水可以循环使用。考虑到回转窑进料比较复杂，容易在进料口处回火，设计在回转窑窑头设置氮气灭火装置。回转窑内采用耐高温、耐腐蚀、耐磨的铬刚玉砖；在铬钢玉砖与筒体之间采用高铝轻质隔热砖；回转窑筒体表面温度在250左右，避开了HCl低温（360），保证了本体的长时间使用。二燃室炉窑由高铝砖以及保温材料组成，二燃室外壁温度约150，起到了绝热蓄能的作用，提高了炉温，减少了辅助燃料用量。整个焚烧系统始终处于负压状态，以防止烟气外漏。为保障系统应急事故发生时系统的安全，在二次燃烧室顶部设置了紧急排放阀。当烟气处理系统的引风机出现故障、二燃室压力超过5000Pa时，二燃室顶部的紧
33、急排放门将自动打开卸压。燃烧系统的热态启动采用0#轻柴油点火，冷态起动采用液化石油气点火，冷态启动为16小时，热态启动为25小时。焚烧炉的耗油量主要取决于焚烧炉的启动次数、废物成份、热值和水份。焚烧炉冷启动时的耗油量为300 kg/h。 当废物热值低于1170 kJ/kg，而含水率高于50%时，为保证焚烧炉稳定运行，一燃室需加入燃油助燃。二燃室正常维持1200的温度，一般需助燃油量约200kg/h。设计在焚烧车间设置1个1 m3的日用油箱向焚烧炉供油。日用油箱的油由车间西侧的地下油罐（位于处理处置中心的油站）供给。焚烧炉的燃烧器需采用液化石油气进行预点火，车间设一套液化石油气供应系统。焚烧系统
34、的工艺流程图详见附图N3308SQ7。（3）余热利用系统二燃室出口处的烟气温度为1100左右，为了满足后阶段烟气处理对温度的要求，提高重金属在灰尘颗粒上的凝结，利用锅炉降温。既使烟气温度降低又能充分利用焚烧产生的热能。锅炉采用自然循环，由另外设置的软化、除氧水设备、给水泵等提供符合锅炉要求的除氧软化水。由热烟气加热产生的过热蒸汽，部分供场内使用，其它大部分则经空冷器冷却后循环使用。经过余热锅炉换热后，烟气温度由11001150降至500550进入急冷塔。余热锅炉收集的飞灰在集灰斗内经螺旋出灰机排至专用的飞灰贮罐内，飞灰贮罐集满烟尘后在密闭状态下用叉车送至稳定化/固化车间处理。余热利用系统的工艺
35、流程图详见附图N3308SQ8。（4）烟气处理系统急冷塔采用自来水（必要时可切换洗涤塔的循环碱液）经2台带变频调节的水泵供水，变频调节可以快速准确地调节给水流量。给水经塔内的压力雾化喷头将水雾化成小于30m，直接与烟气进行传质传热交换，利用烟气的热量使喷淋的水分蒸发，从而使烟气在塔内迅速降温至200左右，烟气在急冷塔内的停留时间为1秒钟。雾化喷头采用进口设备，不锈钢材料，采用压缩空气作雾化介质。急冷塔出来的烟气进入布袋除尘器除去粉尘。为减轻后续处理工序的碱消耗量，在进布袋除尘器的烟气管路中喷入消石灰粉和活性炭粉，使烟气中的酸性气体与Ca（OH）2中和，活性炭可吸附烟气中的重金属、PCDD/PC
36、DF等有毒有害成分。经布袋除尘器除尘后的烟气进入湿式洗涤塔，在洗涤塔内烟气与塔顶喷淋的循环碱液充分接触，烟气中的有害成分在洗涤塔内进一步去除，洗涤塔出塔烟气温度降至75左右，最后烟气经再热器加热到100120左右由引风机经烟囱排入大气。为监视烟气污染物排放情况，在烟囱上设置烟气在线监测设施。余热锅炉、急冷塔、布袋除尘器内收集的烟尘在各自的集灰斗内经螺旋出灰机或星型排灰阀排至专用的烟尘收集桶内，收集桶集满烟尘后密闭，用车送至稳定化/固化车间处理。为防止急冷塔的烟尘结露，在急冷塔底部灰斗内设有电加热装置，防止沉降灰的结露。活性炭喷射装置采用了化工行业添加剂给料原理。由于活性炭容易吸潮结块，传统的给
37、料设备不可靠。设计选用了一台悬浮喷射式计量给料器，将活性炭人工倒入上料仓内进入气化室，气化室的底部有一个转速为9001800r/min的叶轮，通过变频调速使气化室内的活性炭达到规定的浓度，气化室的顶部接入压缩空气，压力可以通过调节阀调节，由压缩空气将气化室内一定浓度的活性炭粉送入烟道内。该装置克服了常规装置易堵塞、喷粉量控制差的缺点。急冷塔喷淋水量的控制是通过出口烟气温度的反馈来控制给水泵的转速进行水流量的调节。为了达到快速的调节，设计采用烟气进口温度信号作为前馈信号，先微分后积分，使调节更加灵敏。洗涤塔采用塔槽一体化结构，塔的下部为循环槽，上部为洗涤塔和捕沫器。循环液采用5%左右的NaOH溶
38、液。NaOH溶液的补充由循环槽内的pH计控制。由于烟气中的水分在洗涤塔内会冷凝出来，多余的废水送废水处理车间进行处理。由于循环液吸收了烟气中的热量，会使出塔循环液温度升高，为降低进塔循环液的温度，设计采用板式换热器对循环液进行换热降温，为防止板式换热器的堵塞，在板式换热器进口的管路上设置了两个过滤器进行切换使用。烟气处理系统的工艺流程图详见附图N3308SQ9。7.3 主要工艺技术参数7.3.1焚烧系统技术参数回转窑处理废物量：15t/d（其中液体占30%），平均热值12550kJ/kg。炉温：回转窑炉温：850950，二燃室温度：11001150。烟气在二燃室停留时间：大于2 s。燃烧效率大
39、于99.9%，焚毁去除率大于99.99%，焚烧残渣的热灼减率小于5%。辅助燃油量：150kg/h（平均）。年工作日：330天，作业时间为：8000 h。7.3.2烟气处理系统技术参数蒸汽产量：3200kg/h，蒸汽压力：1.3MPa饱和蒸汽。烟气在500200区间停留时间小于1s。消石灰消耗量：480kg/d，活性炭消耗量：60kg/d，片碱消耗量480kg/d。外排烟气成分达到GB184842001标准要求。7.3.3系统设计计算（1）回转窑焚烧炉热力计算结果见表73。表73 回转窑焚烧炉热力计算结果表回转窑的炉膛尺寸Di=2.4m，L =10.0 m窑内容积热负荷4.0105kJ/m3h回
40、转窑转速n=0.22rpm出渣量80kg/h废物停留时间66min二燃室1100停留时间t 2 s烟气阻力1000Pa二燃室出口烟气量8100Nm3/h炉膛负压50100Pa送风阻力2500 Pa（2）余热锅炉热力计算结果见表74。表74 余热锅炉热力计算结果表烟气进口温度11001150换热面积230m2烟气出口温度450550 锅炉阻力600Pa产蒸汽量3.2 t/h出口烟气量8505Nm3/h饱和水蒸汽1.3 MPa出灰量4 kg/h进口含尘浓度8000mg/Nm3出口含尘浓度7500mg/Nm3（3）急冷除酸塔热力计算结果见表75。表75 急冷除酸塔热力计算结果表烟气进口温度500 停
41、留时间小于1s烟气出口温度200 烟气阻力400Pa蒸发水量2085.4kg/h出口烟气量10206Nm3/h塔内烟气流速4m/s出灰量15 kg/h进口含尘浓度7500mg/Nm3出口含尘浓度6000mg/Nm3（4）布袋除尘器热力计算结果见表76。表76 布袋除尘器热力计算结果表烟气进口温度195出口尘含浓度40mg/Nm3烟气出口温度185除尘效率大于99.5%烟气阻力1500Pa出口烟气量10716Nm3/h进口含尘浓度8000mg/Nm3出灰量81kg/h（循环40kg/h）（5）洗涤塔热力计算结果见表77。表77 洗涤塔热力计算结果表烟气进口温度180 出口尘含浓度30mg/Nm3
42、烟气出口温度75 脱酸效率大于90%烟气阻力1500Pa出口烟气量10787Nm3/h进口含尘浓度40mg/Nm3空塔速度1.5m/s循环水量30m3/h补充水量200kg/h 7.3.4 系统物料及热量平衡计算结果危险废物品种较多，在实际运行过程中对危险废物进行配伍进料，各种危险废物的成分及热值有较大的区别，为便于计算，假定危险废物的热值为12550kJ/kg。焚烧系统的物料衡算结果见图72。热量平衡计算结果见图73。烟气量: 10449kg/h系统漏风量: 518kg/h烟气量: 7050kg/h废物量: 625kg/h辅助燃油：50kg/h回转窑余热锅炉二次燃烧室灰渣: 4kg/h一次风
43、量:：6375kg/h二次风量: 3299kg/h辅助燃油:100kg/h灰渣: 80kg/h烟气量：10971kg/h活性炭：2.5kg/h Ca（OH）2：20kg/h系统漏风量: 676.5kg/hNaOH：20kg/h、喷水量:200kg/h 喷水量: 2110kg/h布袋除尘器急冷除酸塔烟气量：烟气量：13824kg/h洗涤塔烟囱13915kg/h烟气量：灰渣：41kg/h13166kg/h排水：129kg/h灰渣：15kg/h雾化空气: 100kg/h图72 焚烧系统物料平衡计算图热损失量: 余热锅炉二次燃烧室回转窑废物燃烧热:辅油燃烧热:烟气带走热:烟气带走热:烟气带走热：蒸汽带
44、走热: 辅助油燃烧热:灰渣带走热:烟囱烟气带走热：烟气带走热：烟气带走热:急冷塔布袋除尘器洗 涤 塔热损失：44711蒸发水量消耗热： 热损失:36642热损失：37522图73 焚烧系统热量平衡计算结果图（单位：kJ/h）7.4 主要设备选择（1）回转窑焚烧炉回转窑炉膛尺寸：Di=2400mm，L=10000mm；回转窑转速：n=0.22rpm；回转窑安装倾角：=1.5；废物停留时间：66min；废物充填系数：Fd=1.86%；回转窑材质：外壳为Q235A，内衬耐火铬钢玉砖，250mm；高铝轻质保温砖，50mm。；回转窑驱动功率：18.5kW，窑尾出渣机功率：4kW；（2）二次燃烧室二燃室直
45、径：Di=2800mm；二燃室高度：H=8000mm；烟气停留时间：11001150时大于2。（3）余热锅炉换热面积：280m2，1座，蒸发量3.2t/h，蒸汽压力1.3MP；给水泵2台，流量58m3/h，扬程136m，每台功率11kW；高压除氧装置1套，分汽缸DN3251台，电动吹灰器 G9V 2台。（4）急冷塔直径：Di=2000mm；塔高：H=6000mm；空塔速度：v=4.52m/s，烟气停留时间1s；塔型：空塔，塔底为锥形，底部设有电加热装置，电加热功率15kW；急冷塔材质：钢衬耐火浇注料。（5）布袋除尘器设计选型：PPCS646型布袋除尘器1台；总过滤面积：372m2；净过滤面积：
46、310m2；收尘器室：6个，滤袋数量为384个；脉冲阀数量：10个，提升阀（带气缸）：10个；出灰方式：螺旋输送器出灰；清灰压缩空气量：3 m3/min，压力为0.50.7MPa；除尘效率：99.5%。（6）洗涤塔洗涤塔直径：Di=2600mm；洗涤塔高度：H=8000mm；空塔速度：v=1.5m/s，喷淋密度：14m3/m2h，循环液量：60m3/h；塔型为填料塔，塔底为循环槽，循环槽有效容积为12m3；洗涤塔材质：塔上部为FRP，下部为钢衬石墨砖。（7）引风机选用Y926No10D型离心风机1台，风量Q=25758m3/h，全压P=7000Pa，电机功率75kW。（8）烟气再热器烟气再热器的热源来自余热锅炉的蒸汽，烟气将从75被加热到100120。再热器换热面积为158m2，耗蒸汽500kg/h。（9）烟囱外排烟气量10787Nm3/h，烟囱出口设计烟速15m/s，出口直径计算为600mm，设计烟囱高度35