淺談危險廢物焚燒系統(tǒng)中爐排技術(shù)的應(yīng)用

朱先濤

（上海燦州環(huán)境工程有限公司 上海 200129）

淺談危險廢物焚燒系統(tǒng)中爐排技術(shù)的應(yīng)用

朱先濤

（上海燦州環(huán)境工程有限公司 上海 200129）

焚燒是處置危險廢物的主要手段之一，而回轉(zhuǎn)窯和二燃室焚燒技術(shù)是最常用的危險廢物焚燒技術(shù)。本文在回轉(zhuǎn)窯和二燃室焚燒技術(shù)的基礎(chǔ)上進行了技術(shù)改良，應(yīng)用了爐排焚燒技術(shù)，可改善危險廢物的焚燒工況，有利于危險廢物的完全焚燒。

危險廢物；焚燒；爐排

1 前言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，全國各地相繼建立了工業(yè)區(qū)，產(chǎn)生大量的危險廢物，同時催生了一批危險廢物焚燒處置中心的建立。在危險廢物焚燒處置過程中，危險廢物焚燒技術(shù)的研究和改進至關(guān)重要。國內(nèi)危險廢物焚燒技術(shù)主要采用“回轉(zhuǎn)窯+二燃室”的焚燒技術(shù)，但此技術(shù)存在爐內(nèi)容易結(jié)焦和廢物燃燒不盡等問題。我公司經(jīng)多年研究，結(jié)合國外技術(shù)，在“回轉(zhuǎn)窯+二燃室”焚燒技術(shù)的基礎(chǔ)上進行改良，在回轉(zhuǎn)窯尾部增設(shè)爐排裝置，再加上合理的燃燒配風(fēng)，有效的解決燃不盡的問題，達(dá)到爐渣熱灼減率＜5%的規(guī)范要求。

2 爐排焚燒技術(shù)

爐排焚燒技術(shù)多用在生活垃圾焚燒項目中，可使生活垃圾有效的翻轉(zhuǎn)、攪拌，具有較理想的燃燒條件，可實現(xiàn)垃圾安全燃燒。基于爐排的特點以及危險廢物的特性，將爐排技術(shù)借鑒應(yīng)用到危險廢物焚燒項目中，經(jīng)驗證其可有效解決危險廢物難燃盡的問題。

危險廢物具有種類多、成分復(fù)雜、熱值浮動范圍大等特點，容易造成燃燒不穩(wěn)定，殘渣燃燒不盡的后果。在回轉(zhuǎn)窯尾部增加爐排裝置，回轉(zhuǎn)窯未燃盡的殘渣落至爐排上繼續(xù)燃燒，在爐排條的推動下，配上爐排風(fēng)，直到燃盡為止。

爐排選用傾斜往復(fù)式爐排，并采用分段送風(fēng)。危險廢物殘渣從回轉(zhuǎn)窯落下來，沿著爐排面由前上方向后下方緩慢移動，空氣則由爐排下方向上供應(yīng)。往復(fù)爐排運行過程中，爐排與物料有相對運動。當(dāng)活動爐排向前方推動時，部分未燃燼物料被推到已經(jīng)燃著物料的上部，促使未燃燼的物料仍有機會燃燒。當(dāng)活動爐排向后方返回時，又帶回一部分已經(jīng)燃著的物料返到尚未燃燼的物料的底部，對未燃燼物料進行加熱。物料在被推動過程中，不斷受到擠壓，從而破壞物料塊與灰殼，使火核發(fā)力燃燒。同時物料又緩慢翻滾，使著火的物料層得到充分的松動，有足夠燃燒時間，并準(zhǔn)備迎接下一個爐排往復(fù)運動。

3 爐排的結(jié)構(gòu)

爐排裝置安裝在回轉(zhuǎn)窯的尾部和二燃室的下方，與回轉(zhuǎn)窯呈垂直布置。危險廢物殘渣從回轉(zhuǎn)窯尾部落至爐排上，燃燒后的煙氣向上進入二燃室中，灰渣則從爐排下部和尾部落入灰斗中排出。

爐排裝置由爐排外框、爐排滑架、固定爐排條、活動爐排條、活動小車、灰斗等部分組成。

爐排外框由槽鋼框架、固定爐排梁及兩側(cè)鋼板焊接組成。固定爐排橫梁焊接在傾斜的槽鋼框架上，固定爐排條擱置在固定爐排梁上。

爐排滑架為組合件，由兩根縱梁、活動爐排梁、連接桿、連接橫梁等焊接組成。兩根縱梁平行布置，由數(shù)根連接桿連接，為阻止縱梁左右偏離，設(shè)置兩組擋環(huán)；連接橫梁與推桿相連，在推桿的作用下前后運動；活動爐排梁焊接在兩根縱梁上，活動爐排條擱置在活動爐排梁上。

爐排條分為固定爐排條和活動爐排條，兩者間隔疊壓成階梯狀布置，傾斜角度為15°～20°。爐排條采用特殊耐熱合金鑄鋼緊密澆注而成，具有耐腐蝕和耐高溫的能力，配以經(jīng)嚴(yán)格控制的安裝精度，爐排條能長時間穩(wěn)定運行。

活動小車由推桿、油缸、搖桿和支座組成，油缸借助搖桿確保推桿做平行直線運動，推桿穿過爐排外框封板，與爐排滑架的連接橫梁相連。

灰斗由鋼板焊接而成，中間設(shè)置隔風(fēng)板，確保密封?；叶穾в斜夭牧希苑乐够以Y(jié)。

爐排采用液壓驅(qū)動，當(dāng)啟動液壓裝置后，活動小車開始運動，通過推桿帶動爐排滑架的運動，使活動爐排條在固定爐排條上往復(fù)運行?；顒有≤囋O(shè)置了限位開關(guān)，活動爐排條的往復(fù)行程一般為30mm～70mm，最大行程可達(dá)230mm，活動爐排條移動速度為15mm/s～20mm/s。

4 爐排運行特點

危險廢物焚燒系統(tǒng)增加爐排裝置后，改變了原有的“回轉(zhuǎn)窯+二燃室”的焚燒模式，改變了爐內(nèi)配風(fēng)情況、爐內(nèi)溫度分布，同時也有效減輕爐內(nèi)結(jié)焦?fàn)顩r。爐排運行特點具體如下。

4.1 改變爐內(nèi)燃燒配風(fēng)

增加爐排裝置后，爐內(nèi)配風(fēng)由原來的窯頭和二燃室兩點配風(fēng)改變?yōu)楦G頭、二燃室和爐排三點配風(fēng)。多點配風(fēng)可控性強，配風(fēng)更加均勻，有利于爐內(nèi)焚燒更加徹底。爐排配風(fēng)從爐排裝置底部鼓入，并分為多個風(fēng)室，每一個風(fēng)室獨立供風(fēng)，可根據(jù)爐排上焚燒情況調(diào)節(jié)風(fēng)量。爐排配風(fēng)從下往上垂直通過爐排條，一方面補充危險廢物燃燒空氣，一方面起到冷卻爐排條溫度的作用，延長爐排條的使用壽命。

4.2 改變爐內(nèi)溫度分布

在焚燒過程中，爐排裝置分擔(dān)了回轉(zhuǎn)窯的部分焚燒負(fù)荷。窯頭配風(fēng)減少，使窯內(nèi)焚燒工況發(fā)生后移，爐內(nèi)焚燒溫度也同時后移，則回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料更多的進行欠氧燃燒，分解出大量可燃?xì)怏w?；剞D(zhuǎn)窯未燃盡的殘渣落至爐排上，在合理配風(fēng)下繼續(xù)燃燒。

4.3 減輕爐內(nèi)結(jié)焦

爐內(nèi)產(chǎn)生結(jié)焦的主要原因是爐內(nèi)燃燒溫度超過焚燒物料的灰熔點發(fā)生熔融流淌導(dǎo)致結(jié)焦。爐排裝置使回轉(zhuǎn)窯內(nèi)焚燒溫度后移，一定程度上降低了窯內(nèi)的焚燒溫度，減小發(fā)生結(jié)焦的幾率。爐排裝置與回轉(zhuǎn)窯成垂直布置，窯尾與爐排中心線對齊，危險廢物從回轉(zhuǎn)窯落下后正好落至爐排的中間位置，即使物料中有少量結(jié)焦發(fā)生，在運動的爐排作用下會盡快排出。

5 結(jié)語

危險廢物爐排焚燒技術(shù)是在回轉(zhuǎn)窯和二燃室焚燒技術(shù)上發(fā)展起來的，已運用到多個危險廢物焚燒項目中，運行良好，具有適應(yīng)性強、運行穩(wěn)定、爐內(nèi)溫度配風(fēng)合理、殘渣熱灼減率低、故障少等特點。目前，國內(nèi)危險廢物焚燒排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，爐排焚燒技術(shù)也已逐漸發(fā)展成熟，可在全國進行推廣，使危險廢物在焚燒階段達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。