今天我們來詳細解析一下危險廢物回轉窯焚燒系統的工作原理。這是一個在危廢處理領域應用非常廣泛且成熟的核心技術。
可以將整個系統理解為一個高度強化、可控的“高溫氧化分解”過程,目標是:
摧毀廢物中的有毒有害有機物。
最大限度地減容減量。
安全穩定地固化廢物中的重金屬等無機成分。
回收能量并實現尾氣的達標排放。
一、 核心設備:回轉窯本體
回轉窯本身是一個略微傾斜、緩慢旋轉的鋼制圓筒,內襯有重型耐火材料。它的工作方式可以概括為“轉動、傾斜、高溫”。
轉動:窯體通過電機和齒輪傳動,以0.5-3 rpm的速度緩慢旋轉。
作用:
1. 充分混合:使廢物與空氣充分接觸,避免局部過熱或燃燒不完全。
2. 破碎結塊:不斷翻動廢物,打碎可能形成的熔渣塊。
3. 推進物料:依靠旋轉和重力,使廢物從窯頭緩慢向窯尾移動。
傾斜:窯體安裝時有一定的傾斜度。
作用:與旋轉配合,共同控制廢物在窯內的停留時間。傾斜度越大,物料移動越快,停留時間越短。
高溫:窯頭的主燃燒器提供系統的主要熱量,將窯內溫度維持在設定的高溫。
作用:提供有機物分解和氧化所需的熱能。
二、 完整系統工作流程分解
1. 預處理與進料
危險廢物在進入回轉窯前,必須經過嚴格的分類、分析和預處理,并根據其熱值、成分、形態進行科學配伍,以確保入窯廢物性質的相對穩定,這是系統穩定運行的關鍵。然后通過專門的進料系統將廢物送入回轉窯的頭部。
2. 核心焚燒區:回轉窯 + 二燃室
這是整個系統的“心臟”。
在回轉窯內:
廢物與助燃空氣混合,在高溫下經歷干燥、熱解、氣化和燃燒等多個過程。
揮發性成分被氣化,形成可燃氣體。
固定碳和殘渣在窯內繼續燃燒和熔融。
經過設定的停留時間后,燃燒后的殘渣從窯尾排出,進入出渣系統。
在二燃室內:
從回轉窯排出的、尚未完全燃燒的熱解氣和煙塵,會進入緊連著的二燃室。
二燃室是一個立式的鋼制爐膛,其核心作用是提供足夠的溫度、湍流和停留時間,確保有害物質的徹底摧毀。
二燃室設有輔助燃燒器,將溫度維持在更高水平,并且煙氣在此的停留時間通常要求≥2秒。
充足的二次空氣被注入,形成強烈的湍流,使可燃成分與空氣充分混合,實現完全燃燒,徹底分解二噁英等頑固有機物。
3. 能量回收
從二燃室出來的高溫煙氣攜帶大量熱能,會進入余熱鍋爐。余熱鍋爐通過熱交換產生蒸汽,這些蒸汽可用于發電或供熱,實現能量的回收利用,同時煙氣溫度也被顯著降低。
4. 尾氣凈化系統
這是確保環保達標的關鍵環節,流程長且復雜。
急冷塔:高溫煙氣首先進入急冷塔。通過噴入霧化水,煙氣在1秒內急速降溫至200°C以下。這個快速冷卻過程是為了避免二噁英的再合成,因為二噁英在250-450°C的溫度區間容易重新生成。
干式/半干式反應器 + 布袋除塵器:降溫后的煙氣進入酸性氣體去除階段。噴入活性炭和石灰等反應劑,活性炭吸附重金屬和二噁英,石灰與煙氣中的酸性氣體發生中和反應。隨后,反應產物和煙塵被布袋除塵器捕獲。
濕式洗滌塔:對于環保要求極嚴格的地區,會增設濕式洗滌塔,進一步深度脫除酸性氣體。
煙氣加熱與排放:經過凈化后的煙氣溫度較低、濕度大,為防止在煙囪中形成白煙和腐蝕,通常會將其再加熱,然后通過引風機從煙囪達標排放。
5. 殘渣處理
從回轉窯尾部排出的窯渣和從布袋除塵器收集的飛灰,都屬于需要安全處置的危險廢物。它們必須經過固化穩定化處理后,送至安全填埋場進行最終處置。
三、 技術特點總結
優點:
1. 適應性強:可處理固態、液態、漿狀、粉末狀等多種形態的危廢,是適應性最廣的危廢焚燒爐之一。
2. 處理徹底:物料翻動充分,燃燒效率高。
3. 運行穩定:能夠處理熱值波動較大的廢物。
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