危廢焚燒處理的設(shè)計難點與對策

竇麗虹(鎮(zhèn)江華東安全科學研究院有限責任公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

0 引言

在有效處理危險廢物時，經(jīng)常會釋放出刺激性難聞氣體，這些氣體中往往含有大量有毒有害物質(zhì)，一旦釋放到空氣，不僅降低了空氣質(zhì)量，而且還危及廣大群眾身體健康，所以，在實際處理危險廢物時，需要設(shè)計雙液壓翻板門，以不斷提高廢物焚燒裝置的密封性，從而保證有害氣體不會逸出。此外，工作人員還應(yīng)定期檢查回轉(zhuǎn)窯，并及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。同時，還要通過循環(huán)立式水管鍋爐對大量危險廢物進行高溫處理，同時及時回收處理廢物，從而不斷提升危險廢物焚燒的效果。因此，通過各種處理方法，有效阻止危險廢物污染空氣和水體，促進危險廢物焚燒的高效、順利實施。以下將會詳細分析和研究危險廢物焚燒處理設(shè)計難點及對策。

1 危險廢物的基本概念

危險廢物屬于固體廢物的一種，具有一定的特殊性，因為危險廢物通常具有一定的腐蝕性、毒性和放射性，會損害人體健康。此外，危險廢物種類繁多，性質(zhì)復(fù)雜，對環(huán)境和人體危害極大。因此，必須進行有效控制。焚燒是危險廢物處理的重要手段，其中回轉(zhuǎn)窯焚燒技術(shù)是當前危險廢物焚燒的主要技術(shù)手段，不但適應(yīng)能力強，而且還能適應(yīng)多種情況[1]。

2 危廢焚燒處理的設(shè)計難點

2.1 回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦問題

在進行危廢焚燒處理設(shè)計時，因忽視回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦問題，處于焚燒狀態(tài)的回轉(zhuǎn)窯將被長時間焚燒，從而使回轉(zhuǎn)窯的使用壽命大大縮短，同時，還出現(xiàn)焚燒停止的現(xiàn)象，廢物無法充分焚燒，必然會殘留大量廢渣，進而污染空氣，無法取得理想的焚燒效果。另外，在危險廢物焚燒過程中，設(shè)計的回轉(zhuǎn)窯長度相對較短，使焚燒過程中產(chǎn)生的氣體和殘渣無法通過二級處理裝置，焚燒后回轉(zhuǎn)窯內(nèi)有大量殘余垃圾。如果不盡快發(fā)現(xiàn)和解決這一現(xiàn)象，無法保證所有危險廢物焚燒的清潔。由此可見，如果設(shè)計不夠科學合理，不定期對回轉(zhuǎn)窯進行檢查，就不會及時發(fā)現(xiàn)結(jié)焦問題和回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒不干凈的問題。如果不能及時妥善處理相關(guān)問題，危廢焚燒處理將無法有效完成。工人們經(jīng)常浪費時間處理不干凈的垃圾，這不僅浪費時間，而且增加了處理工作的負擔，回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦面不斷膨脹，容易造成窯尾結(jié)焦。因此，應(yīng)盡快采取措施解決問題。

2.2 鍋爐灰腐蝕問題

由于鍋爐內(nèi)灰分較多，室內(nèi)環(huán)境條件較差。由于鍋爐內(nèi)積灰較多，鍋爐散熱器嚴重堵塞，使鍋爐溫度不斷升高，難以控制，易爆裂，造成大量危險廢物外流，進而對環(huán)境和空氣造成嚴重污染，同時危及相關(guān)人員身體健康。許多設(shè)計人員在具體設(shè)計工程中，往往忽略了鍋爐積灰問題，并對排灰裝置的設(shè)計沒有給予足夠重視。另外，鍋爐灰的腐蝕會導(dǎo)致鍋爐表面泄漏。當孔洞不斷擴大時，會有大量廢物泄漏、廢氣排放，進而嚴重污染生態(tài)環(huán)境。如果處理不當，腐蝕面積會不斷擴大，導(dǎo)致鍋爐表面嚴重腐蝕，勢必影響垃圾焚燒的進度，難以有效完成危險廢物的處理[2]。

3 具體的危廢焚燒處理工藝與技術(shù)

3.1 主要的工藝流程

危險廢物的焚燒處理工藝主要是包括進料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)、預(yù)熱利用、煙氣凈化系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)，具體的流程可以如圖1所示。

圖1 危廢物焚燒的主要工藝流程

3.2 回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)

回轉(zhuǎn)窯、二次燃燒室、除渣裝置和輔助系統(tǒng)是回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)的組成部分。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部物料主要以耐火材料為主，同時對危險廢物的適應(yīng)性較強，能夠更加高效、安全地處理各類危險廢物。通常來說，在危險廢物處理過程中，回轉(zhuǎn)窯的溫度需要控制在850～900 ℃范圍內(nèi)，主要由燃燒器的燃料量來有效調(diào)節(jié)控制溫度。二次燃燒室主要工作任務(wù)是進一步處理回轉(zhuǎn)窯內(nèi)未完全燃燒的顆粒，使其完全燃燒后排放。此外，二次燃燒室的第二個功能是分離焚燒爐中的煙氣。這樣，煙氣中的有害成分就能得到一定程度的分解[3]。

3.3 余熱利用系統(tǒng)

二次燃燒室和急冷塔之間將會設(shè)計一個預(yù)熱鍋爐，其主要功能是收集煙氣，因為在危險廢物處理過程中不可避免地會產(chǎn)生大量高溫煙氣，其實，它是一種熱源，是一種資源，必須要及時回收和處理，進而有效降低整個系統(tǒng)的運行成本，提高經(jīng)濟效益，同時大大降低尾氣處理的負荷。

3.4 煙氣凈化系統(tǒng)

煙氣凈化系統(tǒng)涵蓋內(nèi)容非常多。在急冷塔的急冷過程中，煙氣不僅可以降低溫度，還可以起到除塵的作用，同時，急冷塔底部還會排出少量粉煤灰。常用的干法脫酸方法是在袋式除塵器前的煙氣管道上設(shè)置一定的石灰粉脫酸反應(yīng)塔。通過這種方法，石灰粉可以與煙氣中的酸性氣體混合，從而有效去除大部分酸性氣體。所謂的活性炭吸附是指在袋式除塵器前裝上一定的活性炭噴射反應(yīng)器，之后有效吸附空氣中的粉塵。在危險廢物焚燒系統(tǒng)中，袋式除塵器的優(yōu)勢非常明顯，不但能夠有效去除煙氣中的有害物質(zhì)，而且還是尾氣處理過程中必不可少的重要設(shè)備，因此，需要重點對袋式除塵器進行設(shè)計。煙氣干法脫酸后還需要再經(jīng)過濕法脫酸塔的處理，只有這樣，才能達到深度脫酸效果。

4 危險廢物處理設(shè)計難點及其處置措施

4.1 預(yù)處理系統(tǒng)

危險廢物通常含有一些易燃物質(zhì)，為了防止危險廢物破碎過程中可能發(fā)生的火災(zāi)和爆炸，有必要時刻留意破碎機。當含氧量超過6%時，系統(tǒng)會自動關(guān)閉閘門，起到一定的保護作用。

4.2 密封和處理進料

回轉(zhuǎn)窯窯頭進料系統(tǒng)極易誘發(fā)窯頭回火問題，因此有必要設(shè)置雙液壓翻板門，以保證窯頭給料的安全。投料時要注意整個投料過程，使其始終在密封冷卻狀態(tài)下運行，這樣才能確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性[4]。

4.3 回轉(zhuǎn)窯結(jié)焦問題處理

以往回轉(zhuǎn)窯焚燒處理過程中，時常發(fā)生回轉(zhuǎn)窯尾部結(jié)焦。究其原因是回轉(zhuǎn)窯燃燒器位于窯頭，運行時溫度相對較高，而廢料中的低熔點鹽燃燒后易形成熔融灰，當灰渣靠近窯尾區(qū)域時，由于溫度已大大降低，熔融灰渣將被冷卻并粘結(jié)到窯尾區(qū)域耐火材料上。就此類問題，相關(guān)工作人員進行了優(yōu)化設(shè)計，將回轉(zhuǎn)窯尾部與二次燃燒室直接連接，同二次燃燒室采用同一出渣口，設(shè)計大直徑出渣口，尺寸為3 300 mm×800 mm，方便大顆粒渣順利落下。同時，在運行中二次燃燒室設(shè)置若干分燃燒機，以保證二燃室的溫度在1 100 ℃以上，同時有效提高回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度。根據(jù)具體運行參數(shù)，回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度高達1 000 ℃以上，進而有效保證爐渣從爐底直接進入水封撈渣機內(nèi)。另外，在廢料進入回轉(zhuǎn)窯焚燒前，還需要合理調(diào)配廢棄物配比。除了保證熱值的合理性外，還需要及時檢測分析其成分，對于含低熔點鹽的廢物，在入爐焚燒前必須進行科學配比。在焚燒作業(yè)過程中，必須配備專業(yè)的操作人員有效監(jiān)督管理焚燒溫度，合理優(yōu)化調(diào)整一次風和二次風的比例，以確保焚燒的穩(wěn)定性。此外，操作人員還應(yīng)定期通過觀察鏡觀測窯尾結(jié)焦現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，必須第一時間更換燃點高、不含低熔點鹽類的廢物，之后通過提高窯尾溫度來緩慢融化窯尾結(jié)焦。

4.4 有效處理鍋爐積灰腐蝕問題

危險廢物焚燒期間，鍋爐積灰是普遍存在的問題，其中以臥式布置的余熱鍋爐積灰最多。如果想要有效解決積灰和腐蝕問題，可以采用蒸汽吹灰法妥善處理積灰。設(shè)計中應(yīng)合理控制過熱器內(nèi)煙氣溫度，過熱器管壁溫度不宜過高，以免發(fā)生腐蝕。此外，在長期運行過程中，還應(yīng)合理控制二次燃燒室的溫度，避免因溫度過高而造成過熱器腐蝕和污染物超標等一些列問題[5]。

4.5 妥善處理兩級濕法脫酸系統(tǒng)腐蝕問題

洗滌塔和吸附塔能大大增加煙氣與反應(yīng)堿的接觸面積，從而延長二者反應(yīng)時間。然后，將具有良好耐腐蝕性能的材料設(shè)置在內(nèi)部，通過一定的填充來有效降低腐蝕的可能性。對于洗滌塔和吸附塔體而言，可通過耐腐蝕的玻璃鋼材料，徹底解決腐蝕問題，使所有循環(huán)管線都能擁有良好的耐腐蝕性，從而切實保證整個系統(tǒng)良好穩(wěn)定運行。

4.6 采用循環(huán)立式水管鍋爐

在危險廢物處理過程中，應(yīng)注意循環(huán)立式水管鍋爐的設(shè)計和布置，同時科學安裝實用鍋爐，保證鍋爐內(nèi)的粉塵能迅速排出危險廢物處理管道，在經(jīng)過危廢處理后排放危廢物產(chǎn)生的氣體，從而有效控制污染源，避免粉塵過多。此外，在危廢物處理過程中，工作人員要盡可能多使用循環(huán)立式水管鍋爐，既能除灰，又能循環(huán)處理廢物，同時及時清理危廢物，能夠獲得良好的危廢處理效果。另外，循環(huán)立式水管鍋爐可自動調(diào)節(jié)溫度，避免鍋爐過熱[6]。

5 結(jié)語

綜上所述，危險廢物焚燒處理的充分程度能夠直接影響危廢焚燒作業(yè)效果。因此，文章有針對性地探究了危險廢物焚燒運行中存在的設(shè)計難點，并結(jié)合實踐經(jīng)驗，提出了合理可行的解決措施，并對危險廢物焚燒運行順利開展具有積極意義，值得推廣和借鑒。