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21
2023
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12
專家解析危廢回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦的原因和防范措施
危險廢物中高溫焚燒不可分解的固體在高溫環(huán)境下發(fā)生熔化變成液體(熔融狀態(tài)),隨著溫度降低,這些物質(zhì)流動性變差會粘附在爐內(nèi)、爐尾、煙道、余熱鍋爐等位置造成結(jié)焦。造成結(jié)焦的這些熔融狀態(tài)的物質(zhì),以低熔點(diǎn)危廢為主,比如玻璃、含鋁鎂的包裝物(灰熔點(diǎn)650℃)、碳酸鈉(灰熔點(diǎn)854℃)等無機(jī)鹽。由于物質(zhì)不同,焦?fàn)钗锏念伾⒔M成也不同。通常高含鹽有機(jī)廢物入爐焚燒會造成回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦,同時產(chǎn)生的焚燒煙氣會堵塞煙道。這些高含鹽有機(jī)廢物以醫(yī)藥、農(nóng)藥制造行業(yè)產(chǎn)生的HW02、HW04類蒸餾殘余物、廢母液居多,大多數(shù)為半固態(tài),呈糊狀。
危險廢物中高溫焚燒不可分解的固體在高溫環(huán)境下發(fā)生熔化變成液體(熔融狀態(tài)),隨著溫度降低,這些物質(zhì)流動性變差會粘附在爐內(nèi)、爐尾、煙道、余熱鍋爐等位置造成結(jié)焦。造成結(jié)焦的這些熔融狀態(tài)的物質(zhì),以低熔點(diǎn)危廢為主,比如玻璃、含鋁鎂的包裝物(灰熔點(diǎn)650℃)、碳酸鈉(灰熔點(diǎn)854℃)等無機(jī)鹽。由于物質(zhì)不同,焦?fàn)钗锏念伾⒔M成也不同。通常高含鹽有機(jī)廢物入爐焚燒會造成回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦,同時產(chǎn)生的焚燒煙氣會堵塞煙道。這些高含鹽有機(jī)廢物以醫(yī)藥、農(nóng)藥制造行業(yè)產(chǎn)生的HW02、HW04類蒸餾殘余物、廢母液居多,大多數(shù)為半固態(tài),呈糊狀。
一、回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦問題原因分析:
1、回轉(zhuǎn)窯中的危險廢棄物在燃燒時,熱量主要集中在回轉(zhuǎn)窯入口與中間段,這個階段危險廢棄物的灰渣大部分處于熔融狀態(tài),當(dāng)進(jìn)入窯尾燃盡段隨著溫度降低,這些熔化的灰渣流動性變差粘附在爐內(nèi)、爐尾等位置。這些粘結(jié)物看起來像水泥一樣,通?;剞D(zhuǎn)窯尾部是易結(jié)焦的多發(fā)部位。
2、回轉(zhuǎn)窯焚燒的物料中低組分的有機(jī)物相對較多,比如高熱值、低閃點(diǎn)膏狀蒸餾殘?jiān)取_@類物料揮發(fā)分進(jìn)入爐內(nèi)后熱解較快,有機(jī)物析出裂解變成可燃的CO、CH4、H2等氣體,遇到明火迅速著火。正常情況下,回轉(zhuǎn)窯窯頭溫度控制在500℃左右,出現(xiàn)上述情況時窯頭溫度可達(dá)700~1000℃,若長期運(yùn)行,再加上與回轉(zhuǎn)窯補(bǔ)入的助燃冷空氣接觸,就容易在窯頭局部結(jié)焦,嚴(yán)重時會導(dǎo)致大面積結(jié)焦,進(jìn)而引發(fā)運(yùn)行故障。
3、回轉(zhuǎn)窯窯頭罩焚燒低熱值有機(jī)廢液,該種廢液熱值低、選用噴槍霧化效果不好。噴出霧化廢液后,在回轉(zhuǎn)窯前部大量吸收熱量,由于窯前部溫度低,有機(jī)物質(zhì)燃燒效果差,聚集在霧化的頂端,沉積在耐火材料中,逐漸形成結(jié)焦。在回轉(zhuǎn)窯的前部,約2.0米左右形成一個結(jié)焦圈,呈凸起狀態(tài)。
二、結(jié)焦防控措施:
1、在危險廢物焚燒入爐前檢驗(yàn)各類危險廢物,控制物料灰分中堿金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)。配伍后物料中堿金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制到3%左右,不超過5%,必要時添加一些具有高熔點(diǎn)的輔料,以此提高灰渣的熔點(diǎn)。
2、若確實(shí)需要對大批量的低熔點(diǎn)高鹽類危廢進(jìn)行焚燒處置,應(yīng)按照批次來進(jìn)行少量分批焚燒,焚燒時可將回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速提高,延長燃燒時間,避免低熔點(diǎn)高鹽類危廢在到達(dá)窯尾之前就燃燒成灰渣。選擇合適的耐火材料避免耐火材料與熔融堿性灰分結(jié)合形成熔渣,在焚燒過程中應(yīng)進(jìn)行合理配風(fēng),確保燃燒溫度穩(wěn)定??刂苹剞D(zhuǎn)窯焚燒溫度,對于堿金屬低熔點(diǎn)物料,焚燒溫度不宜超過1000℃。
3、改進(jìn)窯尾密封結(jié)構(gòu)。針對普遍的“復(fù)合魚鱗片+迷宮兩層密封的方式,使漏風(fēng)率降低至3%以下,復(fù)合魚鱗片密封采用“耐磨板+高溫復(fù)合板+防護(hù)板”3層結(jié)構(gòu)。
4、針對回轉(zhuǎn)窯窯頭結(jié)焦可采取以下措施:①對進(jìn)入爐內(nèi)的危廢物料進(jìn)行合理的配伍,控制熱值的平衡,即將熱值控制在設(shè)計值內(nèi)并對易燃物料與含高分子有機(jī)物的物料或者相對惰性物料進(jìn)行搭配,使物料有相對熱解著火過程,避免火焰前移;②通過合理地組織燃燒,控制回轉(zhuǎn)窯主要助燃空氣及進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的風(fēng)量及風(fēng)速,使物料在窯頭處于還原性氣氛中,推遲著火時間,比如采用一種環(huán)形進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu),搭配窯頭風(fēng)的多功能燃燒器。