固废综合 水泥窑协同处置之问题与措施 [复制链接]

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京东
一、问题回顾
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7 o! e2 ^. `; N# }% D& ]7 |/ O既然是完结篇,首先在此对之前的一些重要结论进行回顾:, P- Y& G! J5 z. R+ ~: F6 u( P

( |8 ?4 ~( q; R" g/ T4 Z" z水泥窑处置固体废弃物通常由分解炉加入,部分随烟气向上运动,部分直接掉入烟室。对于随烟气运动的废弃物,燃尽率是关键;对于掉入烟室的废弃物,重点在于减少掉入烟室的废弃物数量。
" K. [7 Y) x9 t9 b6 w- o6 e1 Z5 H$ K关于燃尽率:3 C5 A% @4 B1 [

2 @8 G# u; Q1 U) \4 h废弃物所含热量真正能发挥最用的(对节煤有贡献的)比例仅为35%,当废弃物燃尽率更低时,这个比例更小,甚至为负,即要“倒贴”煤。5 K/ [$ p  D8 ]/ A4 ~2 u0 w9 I: I2 r

4 e' E  w/ z5 H  Q1 d当废弃物燃尽率较低时,分解炉出口CO含量明显升高,升高了C1出口温度,并增加了化学热损失,通常1000ppm的CO多带走4kcal/kgcl热量。  }& y  ?% x/ E5 {( Q

' ?( k) `5 X; j4 D& H8 a) o影响废弃物燃尽率的关键是废弃物处置量、含水率、尺寸大小及反应时间。其中,“仅”考虑分解炉的话,废弃物停留时间仅数秒;降低废弃物的含水率、尺寸大小通常经济上不可行。因此,废弃物处置量的关键还是在于延长反应时间。
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, E6 d0 u8 n2 E; {: H4 I% b关于掉入烟室:, Z" U3 l# n$ \% R9 z8 l3 d
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当废弃物直接喂入分解炉时,对于直径≤8mm的废弃物,基本不会落入烟室;对于直径≥10mm的废弃物,将会落入烟室。; r9 o2 d( H9 Q8 f' ^+ |
掉入烟室的废弃物不仅会影响熟料质量,其引起的局部还原气氛还会导致大量的硫释放,加剧硫的循环和富集现象,影响窑稳定运行,进而影响到窑产量和废弃物处置量。6 c: {7 N+ o+ m7 O% ~/ x
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二、解决问题! b: p% z9 r6 N# l! O

# R: }+ x5 [1 y0 Q$ }& \如何解决这两个棘手的问题呢?
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答案就是:采用外部燃烧装备。5 f* L3 D0 J' W+ R+ l
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在不改变分解炉本身的情况下,将废弃物喂入外部燃烧装备中,出外部燃烧装备的废弃物及其烟气再进入分解炉内燃烧,其优势在于:# ^8 c3 A5 W: _6 s
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(1)废弃物在外部燃烧装备中提前燃烧,尤其是那种具有很长停留时间(数十分钟)的外部燃烧装备(分解炉内停留时间仅数秒),从而显著提升废弃物的燃尽率,解决燃尽率这一难题。
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5 N* G6 q* K" o9 o0 p3 k& o(2)废弃物经过在外部燃烧装备内的加热、水分蒸发、挥发分析出、裂解等化学反应过程,小尺寸的废弃物直接燃尽;大尺寸的废弃物经过数十分钟的燃烧过程,尺寸也会逐步变小。当其再喂入分解炉之后,也会大大减少掉入烟室的数量,减少对窑运转的影响。
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5 s3 ]. |# d$ n5 }8 ]* t6 _4 h三、产品介绍
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市场上有很多适用于水泥窑协同处置废弃物的外部燃烧装备,在此重点介绍一个产品:史密斯公司的热盘炉(Hotdisc)。
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热盘炉如下图所示,三次风从右上角接入热盘炉,废弃物从热盘炉炉顶靠近三次风管位置喂入;热盘炉本身是一个旋转的炉面,通过调节旋转速度,废弃物在炉面上的停留时间最长可以达到45分钟;为了保持热盘炉内的温度,设有喷煤点和C4生料喂入点;经过数十分钟的停留时间后,燃尽后的废弃物残渣和烟气进入上升烟道。9 V# q, z- _" t; c( t
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2 W1 d2 L( W( O' |& ]从介绍中可以看出,热盘炉符合上面提到的外部燃烧装备的两个优势:①停留时间,保证废弃物燃尽率;②废弃物落在炉面上燃烧,经过裂解等过程,废弃物或燃尽,或尺寸显著缩小,减少掉入烟室的比例。" A. G' q0 b3 J5 T: Z+ F# j

  ]( Q$ ~& z; |实际运行也证明了,与直接处置废弃物相比,采用热盘炉后:+ @- I$ A- Z. W( n" ]) K3 F8 ]

  z* d9 j3 ~9 t生产系统运行稳定性明显提升(得益于落入烟室的废弃物量显著减少)2 {1 j! ], G" m9 W* o" e% _

- |& d; G6 N. }* w废弃物处置量增加一倍至两倍(对于5000t/d生产线,生活垃圾日处置量≥500t/d,危废≥200t/d)3 L# \" l: P! u5 e' T7 D
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处置废弃物所带来的节煤效果更加突出,以前单位熟料节煤少甚至“倒贴”煤的,采用热盘炉后吨熟料实物煤耗明显降低(如某企业采用热盘炉处置生活垃圾,吨熟料实物煤耗节约了5-10 kg,取决于废弃物处置量和热值等)(得益于废弃物的燃尽率显著提升)# U# N' f4 U+ j& s; c4 C/ o

( @; ?4 Z$ a0 w* L. j$ T% m! y余热发电量明显提升(得益于废弃物处置量增大,单位熟料烟气量更大,C1出口烟气温度也更高,但由于废弃物自身燃尽率高,吨熟料实物煤耗还降低了): D( ]% M- q% A( d7 z2 N
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目前,热盘炉在国内外已投产30余台套,系统运行稳定、操作简单、运维费用很低,而且对窑产量及质量几乎无影响。
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