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医疗废物干式回转窑炉焚烧处理工艺工艺流程简述及处理工艺简介

发布:投稿2018-11-11 2:53分类: 可研报告 标签: 工艺

医疗废物干式回转窑炉焚烧处理工艺工艺流程简述及处理工艺简介

一、工艺流程简述焚烧系统的建设内容包含废物的破碎和预处理系统、固液废物进储料系统、回转窑、二燃室、余 热锅炉,急冷塔、干式脱酸、布袋除尘、湿式脱酸系统组成。其工艺流程及产污示意图如图 

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⑪预处理系统

①固态废物的预处理及进料 固态废物的形态各异,根据焚烧炉进料粒度的要求,固体废物进料不能超过 400mm×400mm×600mm,最佳粒度不希望超过 100mm×100mm×200 mm,这样有利于焚烧和混合,同时可避免大量的破碎工作。一般超过最佳 规格的废物首先进入破碎机进行破碎,破碎机选用剪切式破碎机。设计采 用抓斗将废物送至破碎机上部的进料斗,经破碎后的废物溜入暂存坑中。 预处理区设置了 2 个废物暂存坑,用于进料和混料,将事先配好的废物倒 入每个坑内,用抓斗进行充分混合,并同时将混合好的废物抓入焚烧炉前的料仓内。整个预处理间为密闭负压状态,空气被焚烧炉鼓风机引入炉内 焚烧处理,确保有害气体不外溢。坑内废物量的充满系数为 0.8,可充分保 证混合的均匀,同时废物可满足 2 台焚烧炉 5~8 天的用量。设计选用 2 台 自动行车,由控制室控制,预处理间两端设行车的检修平台。废物进入炉 前料仓后,经料仓底部的链板输送机将废物送入炉前中间料斗,通过链板 输送机控制进炉的物料。炉前中间料斗底部设有 2 个气动翻板门和一个计 量称重装置,当通过链板输送机输送的物料达到事先设定的重量时,链板 输送机停止,第一个气动翻板门打开,物料落入两个气动翻板门之间的溜 曹内,此时,第二道翻板门打开,废物通过自重进入炉内,即完成进料的 一个循环。整个过程是在 DCS 的控制下自动进行的,进料的量是根据一燃 室的温度和一次风的风量大小来控制的,同时也可以通过人工设定进料量 和每次进料的时间间隔来自动控制。

固体进料系统在炉前中间进料斗下部还设有桶装进料装置。有一些废物的粘结性很强,尤其是半固态废物不可能与包装桶分开,又无法破碎,有 些废物挥发性大,不宜将包装拆卸,因此连包装桶一起焚烧是必要的。桶 装进料装置布置在炉前,通过垂直提升机将桶装废物自动送入炉前溜槽内, 桶装废物进料口在炉前溜槽的侧面,并有一气动门密封,进料时将自动开 启。桶装废物因体积大,通常为 Φ300mm×600mm,焚烧时间长,进料时间 间隔一般为 1~2 桶/小时。

②液态废物预处理和进料

可用于焚烧的液体大约有 30%,因此液体进料是必不可少的。焚烧液体 由于热值差别大,所以,对热值低于 25000kJ/kg 的液体进入回转窑,高于 25000kJ/kg 的液体进入二燃室,可替代部分二燃室的辅助燃油,节约能源, 降低成本。从液体的成分和性质分析,进入焚烧炉内的液体 pH 值要大于 4, 闪点要大于 60℃,否则对系统的安全有影响。故液体进料系统是所有废物 进料系统中最复杂的。

设计考虑 6 个液体暂存罐,以满足不同性质的液体暂存。当槽车将废液 运抵处理处置中心时,经快速对比性化验后先将废液倒入带过滤网的废液 地池内,废液通过泵输送至指定的暂存罐内,中间输送泵可将均质罐内的 废液进行循环搅拌,以满足入炉技术指标的要求,经调配好废液贮存在均 质罐内。均质罐内的废液用泵输送至焚烧炉的炉前喷嘴喷入炉内焚烧。

③膏状废物进料 膏状废物又称半固体废物,是一种不成形,水分高,有一些废物具有粘稠性的废物。典型的膏状废物有含酚的焦油渣、皮革处理油脂、含油污泥、 废树脂等。它们的共性是很难与其它废物混合均匀,粘性强。因此该类废 物宜单独进料,设计采用成功的运行经验,对膏状废物采用木屑干化后同 固体一起进料。

④桶装废物 炉前设计有专门的桶装废物进料口,自动进料。直接进入焚烧炉桶装废物不宜超过 45L,并具有较好的化学稳定性,通常桶装进料的废物是半固态, 很难与固体废物混合均匀,也不宜与固体废物同一进料口进料。桶装废物 先采样,并做快速 pH、闪点和放射性测试,符合要求后,送入焚烧炉。

⑫焚烧系统 危险废物焚烧系统由回转窑、二次燃烧室、出渣机及控制系统组成。各类危险废物经预处理和经菜单配制后通过不同的进料途径进入焚烧炉内, 在回转窑连续旋转下,废物在窑内不停翻动、加热、干燥、汽化和燃烧, 回转窑的燃烧温度约为 850℃~950℃,残渣自窑尾落入渣斗,由水封出渣 机连续排出。燃烧产生的烟气从窑尾进入二次燃烧室再次高温燃烧,燃烧 温度达 1100℃,烟气在二燃室的停留时间大于 2 秒,确保进入焚烧系统的 危险废物充分彻底地燃烧完全。经二燃室充分燃烧的高温烟气送入余热锅 炉回收热量。

回转窑窑尾的出渣口采用水封密封,如果炉温控制恰当,排出的灰渣经水封水快速冷却后可以被水碎,不会出现大块排渣,出渣机采用链板式 输渣,可以避免变形的铁筒和大块渣卡死出渣机的现象。出渣经磁选机分 离出金属后,由标准渣斗接料,由汽车运至稳定化/固化车间处理。

考虑到危险废物的复杂性和成分多变性及其热值的不均衡性,为确保 焚烧系统的安全稳定运行,设计在回转窑头和二次燃烧室布置了辅助燃烧 器,燃烧器具有 FSSS 火焰监测和保护功能,现场 PLC 控制能与 DCS 通讯, 实现控制室的远程自动控制,当炉堂温度低于设定值时,燃烧器自动开启, 当炉堂温度高于设定值时燃烧器自动关闭。燃烧器的喷油量和助燃风量由 燃烧器配带的比例阀自动控制和调节。事实上炉堂温度的调节首先是由计 算机先对鼓风量和进料量进行调节,在鼓风量和进料量超出设计范围时才 由燃烧器来进行辅助调节。二燃室的烟气温度首先是由二次风(由鼓风机 提供)来调节的,特别是在二燃室喷液体燃料时。

由于回转窑本体与进料装置的非刚性连接,在回转窑窑头进料口处固 体粉状物料会有少量的泄漏,设计在窑头设置了集料斗,集料斗收集的废 物返回废物贮仓。窑头进料溜槽因温度高,采用水冷方式,冷却水可以循 环使用,同时为减少窑体外钢套的热膨胀,必要时需对窑体外钢套进行水 冷却。

为保障系统应急事故发生时系统的安全,在二次燃烧室顶部设置了紧 急排放门。当烟气处理系统的引风机出现故障、二燃室压力超过 500Pa 时, 或布袋除尘器进口温度大于 205℃1 分钟仍无法恢复正常时,二燃室顶部的 紧急排放门将自动打开卸压。

燃烧系统的启动采用 0#轻柴油点火,冷态启动为 16 小时,热态启动为 2~5 小时。焚烧炉的耗油量主要取决于焚烧炉的启动次数、废物成份、热 值和水份。焚烧炉冷启动时的耗油量为 300 kg/h。

当废物热值低于 1170 kJ/kg,而含水率高于 50%时,为保证焚烧炉稳定 运行,回转窑内需加入燃油助燃。二燃室正常维持 1200℃的温度,一般需助燃油量约 200kg/h。设计在焚烧车间贮罐区设置 2 个日用油箱向焚烧炉供 油。

⑬烟气处理系统 二次燃烧室出来的高温烟气首先进入余热锅炉,在余热锅炉 900℃左右

的区间内喷入尿素脱除烟气中的氮氧化物,余热锅炉将烟气中的部分热能 回收,产生蒸汽供综合利用车间使用,烟气温度由 1100~1150℃降至 500℃ 左右进入急冷塔。急冷塔采用石灰浆(必要时可切换自来水),经带变频调 节快速准确地调节流量,经塔内的压力雾化喷头将石灰浆雾化成小于 30μm 的液滴,直接与烟气进行传质传热交换,利用烟气的热量使喷淋的水分蒸 发,从而使烟气在塔内迅速降温至 200℃左右,烟气在急冷塔内的停留时间 小于 1 秒钟。雾化喷头采用进口设备,不锈钢材料,采用压缩空气作雾化 介质。急冷塔出来的烟气进入布袋除尘器除去粉尘。为减轻后续处理工序 的碱消耗量,在进布袋除尘器的烟气管路中喷入消石灰粉和活性炭粉,使 烟气中的酸性气体与 Ca(OH)2 中和,活性炭可吸附烟气中的 PCDD/PCDF 等有毒有害成分。经布袋除尘器除尘后的烟气进入湿式洗涤塔,在洗涤塔内烟气与塔顶喷淋的循环碱液充分接触,烟气中的有害成分在洗涤塔内进 一步去除,洗涤塔出塔烟气温度降至 70℃左右,由引风机经烟囱排入大气。 为监视烟气污染物排放情况,在烟囱上设置烟气在线监测设施。

余热锅炉、急冷塔、布袋除尘器内收集的烟尘在各自的集灰斗内经螺 旋出灰机或星型排灰阀排至专用的烟尘收集桶内,收集桶集满烟尘后密闭, 用车送至稳定化/固化车间处理。为防止急冷塔的烟尘结露,在急冷塔底部 灰斗内设有电加热装置,防止沉降灰的结露。

活性炭喷射装置采用了化工行业添加剂给料原理。由于活性炭容易吸 潮结块,传统的给料设备不可靠。设计选用了一台悬浮喷射式计量给料器, 将活性炭人工倒入上料仓内进入气化室,气化室的底部有一个转速为 900~ 1800r/min 的叶轮,通过变频调速使气化室内的活性炭达到规定的浓度,气化室的顶部接入压缩空气,压力可以通过调节阀调节,由压缩空气将气化 室内一定浓度的活性炭粉送入烟道内。该装置克服了常规装置易堵塞、喷 粉量控制差的缺点。

急冷塔喷淋水量的控制是通过出口烟气温度的反馈来控制给水泵的转 速进行水流量的调节。为了达到快速的调节,设计采用烟气进口温度信号 作为前馈信号,先微分后积分,使调节更加灵敏。

洗涤塔采用塔槽一体化结构,塔的下部为循环槽,上部为洗涤塔和捕 沫器。循环液采用 30%左右的 NaOH 溶液。NaOH 溶液的补充由循环槽内 的酸度计控制。由于烟气中的水分在洗涤塔内会冷凝出来,多余的废水送 废水处理车间进行处理。由于循环液吸收了烟气中的热量,会使出塔循环 液温度升高,为降低进塔循环液的温度,设计采用板式换热器对循环液进 行换热降温,为防止板式换热器的堵塞,在板式换热器进口的管路上设置 了两个过滤器进行切换使用。

⑭烟气在线监测系统(CEMS) 危险废物焚烧排放的污染问题,是环保部门和周边企业单位关心的问题。本工程在接入烟囱之前的烟道上设置在线监控系统,对焚烧烟气进行 在线监控,并与当地环保部门联网。在线监控系统监测包含炉温、HCl、NOx、 CO、SO2、O2、烟尘、NH3、烟气流速、烟气温度、烟气压力等在内的烟气 参数指标。

二、工艺技术参数

①回转窑处理废物量:100t/d(其中液体占 25%),平均热值 3100kcal/kg。

②炉温:回转窑炉温:850℃~950℃,二燃室温度:1100℃~1150℃。③ 烟气在二燃室停留时间:大于 2 s。④燃烧效率大于 99.9%,焚毁去除率大 于 99.99%,焚烧残渣的热灼减率小于 5%。⑤辅助燃油量:210kg/h。⑥年 工作日:300 天,作业时间为:6000 h。

本文最后更新于2018-11-11,已超过 1 年请注意内容时效!

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评论:

新闻 2018-11-19 15:59
文章不错非常喜欢

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