焚燒技術(shù)在危險廢物焚燒處置中應(yīng)用

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1、焚燒技術(shù)在危險廢物焚燒處置中應(yīng)用　　摘要:危險廢物是威脅人類環(huán)境和人體健康的重要污染源，目前，焚燒技術(shù)是我國處置危險廢物的主要也是最直接的方法。本文分析了焚燒技術(shù)處理危險廢物的機(jī)理，并介紹了焚燒工藝設(shè)計，最后結(jié)合實例，肯定了焚燒技術(shù)應(yīng)用于危險廢物處置中的可行性，可供參考。關(guān)鍵詞:危險廢物；焚燒技術(shù)；機(jī)理；回轉(zhuǎn)窯；熱力計算；應(yīng)用中圖分類號：V444.3+8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：隨著人們環(huán)保意識的增強，國家對環(huán)保建設(shè)事業(yè)的不斷加大。危險廢物是危害人類生態(tài)環(huán)境和人體健康的重要污染源之一，目前我國每年產(chǎn)生危險廢物2000萬噸左右，其中約200萬噸進(jìn)入生態(tài)環(huán)境。焚燒技術(shù)是目前處理危險廢物的主要方

2、法,主要適用于那些不能再循環(huán)利用或無法安全填埋的廢物。焚燒可以有效破壞危險廢物中的有害組分,達(dá)到減容減量效果,還可以回收熱量用于供熱或發(fā)電。下面，就焚燒技術(shù)在危險廢物處置中的應(yīng)用進(jìn)行探討。1機(jī)理分析危險廢物具有成分復(fù)雜、來源范圍廣等特點。但從燃燒的角度分析，各種成分都是按化學(xué)當(dāng)量比反應(yīng)的。其完全燃燒反應(yīng)的方程式，可用下式表示：7式中：為危險廢物混合物。當(dāng)危險廢物中有氟、磷存在，則可能會有氟化氫、五氧化二磷生成。與液態(tài)和氣態(tài)危險廢物相比，固體危險廢物的焚燒過程相對復(fù)雜一些。一般來說，常溫下的固體危險廢物混合物，被加熱后先要將危險廢物中的溶劑和水蒸發(fā)、氣化出來，這部分低燃點的溶劑與少量的空氣

3、接觸后會首先燃燒；繼續(xù)受熱后，廢物中的大部分有機(jī)物會被熱解、干餾，生成各種烴類、固定碳及不完全燃燒物；這些可燃?xì)怏w，在有充足氧的條件下，進(jìn)行高溫焚燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔?。廢渣繼續(xù)燃燒，以殘渣固體的形式排出。高溫焚燒可以將煙氣中的有毒有害物質(zhì)(如聚合苯環(huán)類、多環(huán)碳?xì)浠衔锏?裂解；廢渣的充分燃燒可使其中的可燃物燃盡燒透。焚燒過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵饕煞质嵌趸?、水蒸氣和氮氣，還有少量的二氧化硫、氯化氫，廢渣主要是各種金屬的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽和硅酸鹽等。2工藝設(shè)計根據(jù)《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18484-2001)的要求，僅使用回轉(zhuǎn)窯不能滿足焚燒殘渣的熱灼減率、燃燒

4、效率和有機(jī)物的焚毀去除率等焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)的要求。7由回轉(zhuǎn)窯、二次燃燒室及爐排爐組合而成的組合式焚燒爐，在保留了回轉(zhuǎn)窯的適應(yīng)能力強、運行穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用二燃室對煙氣進(jìn)行高溫焚燒、爐排爐對廢渣進(jìn)行持續(xù)焚燒，使危險廢物的燃燒效率、有機(jī)物的焚毀去除率和焚燒殘渣的熱灼減率可滿足國標(biāo)的要求，減少了二英和一氧化碳的排放，達(dá)到無害化處置的目的。組合式焚燒爐的工藝流程是：危險廢物先從回轉(zhuǎn)窯的頭部連續(xù)進(jìn)入窯頭開始加熱，在缺氧的狀態(tài)下氣化；隨著窯體的轉(zhuǎn)動，危險廢物被移動到溫度較高的中部，開始熱解，低燃點的物質(zhì)開始燃燒；接著移動到窯尾，溫度進(jìn)一步升高，危險廢物裂解為一氧化碳等可燃?xì)怏w和廢渣。在回轉(zhuǎn)

5、窯內(nèi)，通過對廢料進(jìn)行反復(fù)翻轉(zhuǎn)與持續(xù)推進(jìn)以及低燃點氣體的燃燒，使危險廢物基本完全分解為可燃?xì)怏w和廢渣。在二燃室內(nèi)，可燃?xì)怏w與過量空氣完全燃燒，迅速升高溫度，使聚合苯環(huán)類有機(jī)物高溫分解為二氧化碳等無機(jī)物；在爐排上，廢渣與加入的爐排風(fēng)，進(jìn)行持續(xù)燃燒，使廢渣燃盡?；剞D(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)和少量空氣的加入，可以使有機(jī)物分解，并控制溫度，避免窯內(nèi)“結(jié)焦”；二燃室過量空氣的加入，可以提高危險廢物的燃燒效率、有機(jī)物的焚毀去除率，滿足國標(biāo)的要求；爐排風(fēng)的加入可以使焚燒廢渣燃盡。冷卻風(fēng)是用于窯尾密封的冷卻。為防止有毒有害氣體的逸出，焚燒爐內(nèi)應(yīng)保持微負(fù)壓狀態(tài)運行。73主要技術(shù)參數(shù)3.1熱力計算物料平衡與熱平衡的計算是以危

6、險廢物中的碳、氫、硫等可燃元素和空氣中氧的化學(xué)反應(yīng)方程式為依據(jù)的，并假定焚燒所需空氣為干空氣、所需空氣和生成的煙氣均為理想氣體，空氣量以1kg的危險廢物為計算基礎(chǔ)。理論空氣量的計算公式為：式中：—焚燒所需的理論空氣量，m3/kg；—分別為碳、氫、硫和氧的質(zhì)量百分比，%。理論煙氣量的計算公式為：式中：—焚燒所產(chǎn)生的理論煙氣量，m3/kg；—分別為碳、硫、氮、氫和水的質(zhì)量百分比，%。當(dāng)過量空氣系數(shù)α＞1且完全燃燒時，實際煙氣的成分只比理論煙氣(α=1)多出一項：過?？諝狻嶋H煙氣焓為理論煙氣焓、過量空氣焓和飛灰焓之和，理論煙氣焓為CO2、SO2、N2和H2O的焓之和，各成分的理論焓為各成分在

7、θ溫度下的容積比焓與各成分的煙氣量之積。3.2選型計算危險廢物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時間計算公式為：式中：t—廢料的停留時間，一般為30～120min；24和324—分別為經(jīng)驗系數(shù)；θ—廢料的自然傾角，一般在25～50度之間；7n—窯的轉(zhuǎn)速，一般取1～3r/min；α—窯體的水平傾角，一般取1.0～3.0度；L/Di—回轉(zhuǎn)窯的長徑比，一般取3.0～5.0?；剞D(zhuǎn)窯和二燃室有效容積V容的計算公式為：式中：B—危險廢物的處置量，kg/h；—危險