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水泥窑协同处置危险废物新技术存在的主要问题及解决思路

来源:徐荣 日期:2021-10-27 访问量:3374 次
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诚邀各位朋友参会

(一)存在的主要技术问题

水泥窑协同处置废弃物在上述成绩的取得的同时,也还存在以下突出问题:

1.工艺技术路线有待进步提升。现有协同处置技术路线基本为国外或其他行业生搬硬套而来,90%以上项目所采用的工艺技术路线为在线式,与水泥窑“协同衔接度”有待提高,实际处置量普遍低于核准处置量的50%,处置量及处置种类存在严重瓶颈。

2.对水泥生产工况干扰大。现有协同处置技术废弃物直接入窑,导致水泥产、质量(强度指标)下降10%左右甚至更高,能耗及污染物排放压力较大。

导致以上两个问题的核心为危废在线入窑系统的方式及入窑有害元素的去除。目前危废入窑系统的方式可分为在线处置技术路线、离线处置技术路线两大类,相对应的即为在线喂入式、离线喂入式协同处置危废。其中SMP系统、热盘炉、阶梯炉、预烧炉等属于在线处置,N-MFC流态化分解炉、循环流化床气化炉、离线旋转床气化焚烧炉为离线处置。

(二)问题原因分析

不同技术均有其产生的历史背景,在特定历史时期均为当时最先进的技术,但技术在不断的发展进步。那么目前哪种技术最先进?未来哪种技术最适用于水泥窑协同处置呢?

在线入窑处置方式目前分为两大类:SMP系统泵送直喷入窑;热盘炉、阶梯炉、预烧炉等在通过线燃烧装置入窑。

SMP系统是破碎-混合-泵送系统的英文简称,最早由金隅集团在2000年前后到国外考察后,从众多预处理技术路线中选择引进。SMP在国外是作为危废专业焚烧项目的主流预处理系统,水泥窑协同处置危废自2014年爆发式发展以来,国内众多企业大多均以该预处理系统为范本,模仿复刻,没有时间精力研发设计及选择符合当前国情、适应水泥企业、适应当地危废特点的工艺技术路线。

该技术在一定时期内有力推动了我国水泥窑协同处置危废的发展。但SMP用于专业危废焚烧时只需保证将预处理后废弃物泵送入焚烧炉焚烧处置即可,是一套成熟可靠的系统。而其用于水泥窑协同处置危废领域,由于需考虑水泥产品产质量、窑况稳定等因素,逐渐暴漏出了很多问题。

通过SMP泵送入窑的预处理后危废含有大量水分、不连续性挤牙膏式喂料、物料无法达到生料细度、无法悬浮充分燃烧等问题,导致水泥生产热耗增加、大尺寸物料无法悬浮落入烟室燃烧产生还原气氛影响水泥质量、造成结皮结圈堵塞影响窑内下料通风、危废无法均匀分散充分燃烧有随生料进入下游产品的风险等隐患。

在线处置及其技术特点

在线处置及其技术特点

为解决该问题,行业通过自主研发、国外引进进一步发展了在线燃烧装置入窑技术。国外引进的热盘炉、阶梯炉及国内研发的预烧炉均是为了解决SMP直喷入窑所带来的缺点。通过以上技术装备实现预热、预燃、均匀撒料,有效的减小了窑况干扰,相当于深度预处理措施。但该技术仍存在废弃物无法完全燃烧、物料尺寸仍然无法悬浮、对水泥窑况、热耗及产质量仍有较大影响等问题。

(三)技术解决思路

为彻底解决以上问题,行业进一步研发创新开发了离线处置技术路线。该技术包括:离线流化床和离线旋转床气化焚烧炉两类。

其中离线式流化床包含流态化分解炉和循环流化床气化炉两类。在实际应用中两项技术均能减小窑况干扰,但由于采用流化床工艺,需要使废弃物在炉内悬浮燃烧,导致流化床易堵塞、风量大入窑风温地影响热耗等问题。

为进一步优化离线处置技术,行业内又开发了离线旋转床气化焚烧炉技术,该技术充分吸收了以往各项技术的优点,避免了以往技术的不足。采用堆积态气化焚烧,高温烟气入分解炉而玻璃态无机底渣根据特性参与生料配料或水泥粉磨。实现了废弃物的替代原燃料化利用,减小了窑况干扰,增大了处置量并拓宽了处置种类。

离线处置及其技术特点

离线处置及其技术特点

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