第一篇：利用水泥工業新型干法窯處理城市生活垃圾的技術問題分析

利用水泥工業新型干法窯處理城市生活垃圾的技術問題分析

作者:城市廢棄物處置課題組 單位:中材國際南京水泥工業設計研究院

摘要:近些年來，經濟的迅猛發展給資源和環境帶來了不可遏制的沖擊，酸雨、光化學煙霧等事件頻頻發生，城市固體廢棄物處理已被列入當今世界各國共同關注并亟待解決的環境問題之一。本文從科學的角度論述了利用水泥工業新型干法窯處理城市生活垃圾的原理，并提出了可行性方案。

關鍵字:城市固體廢棄物處理-新型干法窯-環保

一、概述

近些年來，經濟的迅猛發展給資源和環境帶來了不可遏制的沖擊，酸雨、光化學煙霧等事件頻頻發生，城市固體廢棄物處理已被列入當今世界各國共同關注并亟待解決的環境問題之一。城市固體廢棄物主要包括城市污泥、城市生活垃圾及其它的固體廢棄物。

城市生活垃圾的產生與人民的日常生活密切相關，不同地區的垃圾組分和產量差異較大，這與各地的經濟發展水平、生活習慣、氣候等方面有關，而且同一城市的不同區域垃圾的組分差異也很大。目前國內垃圾多采用混合式袋裝收集或散裝收集，組分較為復雜，包括各種各樣的廚余、紙類、橡膠、塑料、織物、木材、玻璃、陶瓷、灰渣、金屬等。國內城市垃圾中廚余、灰渣的含量較高，而可回收再利用的塑料、金屬的含量較低，垃圾的含水量較高，熱值較低。

利用水泥生產系統處理城市生活垃圾，雖然國外有許多成功的經驗和范例可供參考，但畢竟國外的城市生活垃圾在源頭進行了分類和控制，有利于采用水泥生產系統焚燒和處理。而我國的城市生活垃圾沒有經過分類和控制，是一種混合型垃圾，增加了水泥生產系統處理城市生活垃圾的難度，因此需要對其存在的技術問題進行進一步的分析、研究。

二、水泥燒成系統對城市垃圾接納性問題

水泥燒成工藝系統能接納多少垃圾，主要取決于灰渣的化學成分與水泥原料間的差異大小。基于大量的實驗和分析研究，一般情況下垃圾灰渣主要用于替代原料中的粘土和砂頁巖參與配料。

1.垃圾的灰渣成分分析

表1為南京市、佳木斯市和有關文獻中的城市垃圾焚燒后的灰渣成分，樣品在焚燒前沒有經過分選；表2為上海市浦東垃圾焚燒廠的垃圾灰渣成分和我院實驗分析的寧波市楓林垃圾焚燒發電廠排爐灰渣和煙氣飛灰的成分，其中上海市的垃圾在焚燒前已經過初步分選。

從表1和表2中可以看出，南京市城市生活垃圾煅燒后的灰渣成分與國內其它城市的生活垃圾灰渣成分相似，這一成分與水泥廠粘土質原料相似，可以部分或全部替代粘土質原料。表2中寧波市城市生活垃圾灰渣的化學成分，爐底的灰渣量與收塵器收集的灰渣量比約為19∶1。從表中可以看出，收塵器收集下的垃圾灰渣中的SO3＝和Cl－含量很高，而從焚燒爐排出的灰渣中SO3＝和Cl－含量相對較低，這說明在垃圾焚燒過程中，SO3＝和Cl－揮發物進入煙氣中，并被煙氣中的細小粉塵吸附，經收塵器收集下來。從表2的上海浦東垃圾焚燒廠的垃圾灰渣成分可以看出，由于進入焚燒爐的垃圾經過了初步分選，垃圾灰渣中氯含量較低，在爐底灰渣中幾乎沒有。

2.灰渣的接納性

在垃圾進入燒成系統前對生活垃圾進行初步的分選和分揀，可以降低垃圾灰渣中的Cl-含量。利用經過初步分選和分揀的南京市城市生活垃圾焚燒后的灰渣成分（氯含量為0.3％）和我院設計的某5000t/d水泥熟料生產線的原料組分進行配料計算，表3為原料成分。在保證水泥熟料率值和不添加其它原料組分的情況下進行配料計算，計算得出的生活垃圾灰渣允許摻入量約為4.42%，即5000t/d水泥燒成系統每天可以處理城市垃圾約1000t（濕基）。表4為生活垃圾灰渣摻入量為4.42%時的生料和熟料成分。

3.干擾成分對垃圾接納性的影響

城市生活垃圾灰渣中的干擾成分是除灰渣化學成分之外，對城市生活垃圾接納量影響最大的因素之一。水泥燒成系統能夠接納的垃圾灰渣量，需要考慮最終混合型生料中的干擾成分的含量。眾所周知，原料中的K2O、Na2O、SO3＝、Cl－是干擾現代新型干法系統正常穩定生產的重要因素。一般情況下，K2O、Na2O和SO3＝單獨存在時，對系統操作干擾較大；同時存在時，相對干擾減弱。但其各自的絕對含量應控制在K2O＋Na2O<1.0%、硫堿比S/R在0.6～1.0之間。而對Cl－含量的控制，國際上通用的標準是≤0.015%。鑒于這一原因，必須在常規生料固有硫、堿、氯的情況下，對垃圾灰渣中的上述干擾物質進行限量控制。

垃圾灰渣中的堿主要來源于渣土、廚余和植物焚燒后剩下的灰燼等，含量約為4%左右。SO3＝主要來源于垃圾中的渣土和輪胎、皮具等橡膠制品，含量約為1％左右，比水泥廠用的原煤含硫量小很多，在垃圾灰渣摻入量小于6％時不會對水泥熟料的質量產生影響。但是垃圾灰渣的氯含量比水泥原料中的氯含量要高很多，會使入窯生料中氯含量接近允許的最高限值。圖1為垃圾灰渣摻入比隨生活垃圾灰渣中氯含量的變化關系圖。從圖中可以看出，Cl-對城市生活垃圾灰渣的摻入比影響很大，隨著Cl-含量的增加，系統可摻入的垃圾灰渣量急劇減少。采用上述某廠的原料進行配料，要使系統能夠接納1000t/d垃圾，也即摻入的垃圾灰渣量為4.42%，從圖中不難看出，垃圾灰渣中的Cl-含量應該控制在0.3％左右，超過限量0.3％，則系統對垃圾灰渣的能力將會減弱。為了達到氯控制要求，必須對垃圾中的含氯物質進行分選和分揀，以滿足控制要求，提高垃圾的接納量。

對垃圾進行必要的分選，減少垃圾中Cl－含量一方面可以降低熟料中的Cl－含量，保證水泥熟料的質量，另一方面可以防止窯尾分解爐和預熱器結皮堵塞。除此之外，減少垃圾中的Cl－含量，還可以降低或消除垃圾焚燒過程中產生二惡英、呋喃等所必需的氯源。

4.垃圾成分波動對其接納量的影響

垃圾在進入燒成系統前，雖然經過了必要的儲存均化和處理，但因其成分過于復雜，所以難免存在成分的波動。垃圾成分波動影響了水泥生產過程的穩定性，現將針對兩種情況進行分析討論如下：

(1)垃圾灰渣摻于配料時，灰渣成分波動對熟料率值的影響

以南京市的城市生活垃圾灰渣成分和我院設計的某5000t/d水泥熟料生產線的原料組分進行配料計算，生活垃圾灰渣摻入量占生料4.42%，配料結果見表4，熟料率值分別為KH=0.900，LSF=93.42，SM=2.50，IM=1.60。生活垃圾灰渣摻入比保持不變的情況下垃圾灰渣成分100%波動時，熟料KH值的變化情況見圖2。圖中粗線為平均值，虛線為標準偏差線范圍。

摘自《中國水泥》2004年07月號

第二篇：水泥窯協同處置城市生活垃圾的方式

幾種水泥窯協同處置城市生活垃圾的方式

水泥窯協同處置生活垃圾、固體廢物技術的核心是使在水泥的生產過程中利用生活垃圾、廢物中的可燃成分和灰渣材料，應用適當的技術解決方案，使垃圾無害化、減量化、資源化和能源化。本文將簡單介紹幾種水泥窯協同處置城市生活垃圾的方式，以便大家學習與交流。

1湖南建材院的技術

該項技術是將生活垃圾制成低位值燃料或者衍生生料，再利用水泥窯處置。生活垃圾進場后，布撒石灰消毒防腐，分選出部分或全部的建筑垃圾后，進行脫水、破碎，然后調整石灰飽和系數，加入改性助燒劑和粘結劑，最終成型。

調整石灰飽和系數是通過加生石灰、熟石灰、石粉、電石渣及其它含鈣材料中的一種或多種，以使灰渣中能生成適當的硅酸鹽礦物、鋁酸鹽礦物、鐵酸鹽礦物等，避免水泥熟料質量造成較大波動。如果目標為低位值燃料，則可加入瀝青、焦油、廢油、糊精、有機合成膠等膠粘劑，加入硝酸鹽、環烷酸鹽等為主要組分的助燃劑；如果目標為衍生生料，可加入各種工業廢渣、尾礦、含碳原料、長石等。利用該技術，某公司在云南利用日產1000噸的新型干法水泥生產線建成了日處理生活垃圾120噸的項目。2中信重工的技術

其主要原理是：將水泥生產系統的部分高溫氣體引至L型焚燒爐，對經過破碎處理的生活垃圾進行烘干及焚燒，產生的廢氣和釋放出的熱量又回到水泥窯預熱分解系統中，焚燒產生的灰渣作為生產水泥的原料，通過回轉窯高溫煅燒進入水泥的晶格中得以固化處理。2010年12月17日，中信重工與在黃河同力水泥公司簽約，共建國內首個利用水泥回轉窯消納城市生活垃圾項目示范工程。據悉，該示范線項目總投資5000多萬元，依托日產5000噸熟料的新型干法水泥回轉窯系統，建設一條日消納500噸城市生活垃圾的全封閉處理線。目前沒有看到中信重工L型焚燒爐的資料。中信重工申請的水泥窯處理生活垃圾的專利中顯示的焚燒爐與其報道中的L型焚燒爐似乎不同。見附圖。其中1為來自三次分管的熱風，2是垃圾進入焚燒爐的緩沖倉，4為焚燒爐，7為垃圾燃燒后的煙氣進入分解爐，5、6為垃圾焚燒灰渣送入分解爐。

3洛陽的一種技術

同樣源自洛陽的類似工藝原理的另一種焚燒爐也為兩段式（見附圖）。焚燒爐由懸浮式焚燒爐、回轉式焚燒爐兩部分組成。來自水泥生產三次風管的熱風從14進入、垃圾經過分選破碎后由懸浮式焚燒爐頂部2進入。焚燒的煙氣由懸浮式焚燒爐頂部1排出進入水泥生產的分解爐；垃圾灰燼由回轉式焚燒爐排除后冷卻，送到生料配料或當水泥混合材。回轉式焚燒爐配有火嘴13，如需要時噴入油或煤粉助燃。

4黑龍江海強水泥公司的技術

黑龍江海強水泥公司利用自身開發的技術在公司建成了水泥窯處置生活垃圾的工程。同時承接了云南某水泥廠、湖北某水泥廠的生活垃圾項目。其窯外焚燒爐處理生活垃圾的方法，主要工藝為：將脫水、烘干后的生活垃圾在焚燒爐內焚燒，焚燒煙氣引入水泥窯窯頭。垃圾的烘干在滾筒式烘干機內進行，在水泥窯高溫段的外部用圓形鐵皮環形封閉，形成熱風室，熱風室兩側設有冷風進口，上部設有熱風出口，熱風鼓入烘干機烘干生活垃圾；烘干過程產生的臭氣通過管道進入焚燒爐的爐底，作為垃圾焚燒時的助燃用風。垃圾進入烘干之前，先進行機械脫水，所產生的垃圾瀝液流入污泥池，與焚燒后的垃圾灰或加入其他吸水性工業固體廢物等攪拌后，送入水泥窯進行高溫煅燒。見附圖。

海強水泥廠利用自身年產30萬噸水泥的生產線配套建設了日焚燒處理50×2噸生活垃圾的項目。

5管莊的一種技術

源自管莊也有一種“生活垃圾處理與水泥回轉窯聯合生產工藝”，即將篩分后的生活垃圾在焚燒爐內焚燒產生的850℃以上的煙氣引入預熱器分解爐作為輔助熱源。焚燒后的垃圾灰渣當作混合材。利用冷卻機的熱風對垃圾進行烘干。流程見附圖。在公開的材料中顯示，沒有體現如何利用熟料冷卻機的熱風對垃圾進行烘干。

6中材國際的技術

中材國際在水泥窯協同處理生活垃圾方面做了多年的研究，并申報了幾個專利。2011年開始在常州溧陽建設利用日產5000噸水泥生產線協同處置500噸/日生活垃圾的項目。其采取的技術路線是對生活垃圾按照輕質可燃物、有機廚余物、無機混合物、滲濾液四大部分進行與處理后，在分別進行最終處理處置。流程參見附圖。

中材旗下的天山水泥集團在烏魯木齊也已經啟動了水泥窯協同處置生活垃圾的項目。

7華新（武穴）的技術

華新水泥武穴公司已經建成了利用日產4800噸水泥生產線協同6 處置200噸/日生活垃圾的項目。生活垃圾進廠后先經過分選破碎，然后進行微生物發酵干化，制成垃圾RDF，進入水泥窯利用。垃圾預處理產生的臭氣經過生物除臭后排放，垃圾滲濾液噴入窯內高溫處理。（見附圖）

8合肥院的技術

合肥院的技術是在水泥回轉窯旁并行于三次風管設置回轉式垃圾焚燒爐，以冷卻水泥熟料的熱風作為焚燒爐內的燃燒空氣，焚燒后的煙氣回到三次風管進入分解爐。焚燒爐熱風走向與垃圾物料走向相同。垃圾儲池所產生的滲濾液、以及部分儲池臭氣噴入三次風管。工藝流程見附圖。合肥院此技術在四川天臺水泥廠利用其日產300噸熟料生產線建成了日處理垃圾約50噸的試驗線。目前合肥院已完成上海海豹集團、浙江江山何家山水泥公司、四平紅嘴水泥公司等四個項目的可行性研究和山東寶山生態建材公司、浙江三獅楓洋公司等三個項目的項目建議書。

9海螺的CKK技術

2007年以來，海螺集團與日本川崎公司開發出利用新型干法水泥窯處理城市生活垃圾系統（CONCH KAWASAKI KILN SYSTEM，以下簡稱CKK）。其主要流程為：（見附圖）生活垃圾運送到垃圾儲倉內儲存，用行車進行攪拌和均化，在破碎后繼續用行車進行攪拌和均化并將垃圾輸送至供料裝置，定量送至氣化燃燒爐中。投入至爐內的垃圾與爐內的高溫流動介質接觸，一部分通過燃燒向流動介質提供熱源，另一部分氣化后形成部分可燃性氣體送往分解爐內，經分解爐、預熱器處理及廢氣處理系統凈化后排出。同時，垃圾中的不燃物在流動介質中一邊沉降一邊移動，到了爐底部時從垃圾中進行分離排出，摻入到水泥生料中或作為混合材摻入到水泥中。

利用CKK技術，海螺已在銅陵開始建設2X5000噸熟料水泥窯日處理2X300噸的垃圾處理項目。其中一期即300噸/日的項目已經建成。同時，在貴州貴定已簽約建設5000噸熟料水泥窯日處置200噸生活垃圾項目。

10史密斯熱盤爐技術

根據歐洲城市垃圾及水泥工業特點研發的熱盤爐技術，已經由史密斯公司帶入國內。熱盤爐的工藝流程如圖所示，其底部設有可調節轉速的圓形爐盤（1～4 r/h），可燃廢棄物（垃圾）通過計量后喂入鎖風喂料閥進入爐內。高溫三次風則先通入熱盤爐，垃圾在旋轉爐盤上燃燒，燃氣溫度為1 050 ℃左右，再全部進入分解爐，從爐盤卸出的燃燒垃圾灰渣，其中粗粒直接落下進入窯尾，細粉（飛灰）則隨燃氣進入分解爐。

目前，除了上述提到的幾個工程應用，國內還有一些水泥企業近期啟動了協同處置生活垃圾的項目。如南陽市天泰水泥有限公司2000t/d水泥熟料生產線建設垃圾焚燒系統，日處理垃圾200噸（200t/d.臺）焚燒爐（回轉爐）的項目；澠池仰韶水泥有限公司節能改造協同處置城市生活垃圾項目，利用總年產50萬噸的兩條水泥線建設日處理300噸生活垃圾焚燒爐；貴州興仁大橋河水泥廠協同處理生活垃圾項目，采用氣化爐焚燒法處理方式，日處理垃圾120噸。另外，吉林亞泰、大連天瑞等也有類似項目。

根據上述10種水泥窯協同處置生活垃圾的技術，可以大致進行如下分類：

一、將垃圾直接摻入其他物料制成衍生生料或低位值燃料，再進行水泥窯處理；如湖南建材院的技術。這種技術路線需要當地能夠利用各種可以參與生活垃圾配料的廢棄物。

二、窯外建設平行的垃圾焚燒爐，利用水泥窯熱煙氣或輻射熱助燃或對垃圾烘干，并將垃圾焚燒后的煙氣、殘渣、滲濾液等利用水泥窯分別處置。如中信、洛陽、海強、管莊、合肥院的技術。各種方式的工藝流程類似，不同之處主要在于垃圾焚燒爐的形式。海螺CKK使用垃圾汽化技術，垃圾在爐內部分焚燒，部分汽化。整體協同處置的原理相同。

三、在水泥窯在線建設垃圾焚燒爐，如利用三次風管加裝的史密斯熱盤爐技術。使垃圾的焚燒最直接地參與水泥原有生產。

四、強化生活垃圾預處理，進行分類后分別水泥窯利用處置的中材的技術。

五、采用微生物發酵干化制備垃圾RDF，以供水泥窯替代燃料，如華新武穴技術。

各種協同處置技術的應用，都離不開對原生態生活垃圾的預處理，如人工或機械分選以減除建筑垃圾、金屬等；一級或二級破碎以便于輸送、喂料；藥劑或機械脫水以減輕進入后續處理設備的水分。不同工藝路線對預處理的區別僅在于程度的深淺。無論采用上述那一種工藝路線，只要遵循無害化、環境友好化處置的原則，都必須考慮垃圾進廠后各個環節產生的垃圾液和臭氣的處理，一般而言，都會將它們以不同的方式再送回水泥窯系統。即使脫水后的垃圾經過焚燒或汽化，未脫盡的水分依然以氣態進入窯內。從水泥生產受到處理垃圾所帶來的負面影響考慮，新型干法水泥窯一方面要控制垃圾帶入的各種有害元素對產品產質量、窯內工藝狀況等的影響，另一方面還要控制協同處置帶入的大量的水分，是窯系統煙氣含濕量上升，擠占了原熱空氣的空間，潛在地影響了窯系統的正常運行。也正是上述原因，同等條件的水泥窯系統可以處理生活垃圾的量受到了不同程度的限制。除了那些目的就是將現有的“落后產能”的水泥窯（如機立窯、干法中空窯、小產能懸浮預熱窯等）改造成以垃圾處理為主、水泥生產為輔的項目（事實上，國內已有不少這樣的項目）。

對于有害元素，海螺的一些文章中提到處置垃圾時增設有害物質分離系統，實際就是旁路放風。

借鑒上述各種工藝路線，就新型干法水泥生產線大規模協同處置生活垃圾，我們提出以窯外預干燥為核心的技術方案。如圖所示：

其主要工藝思路為：從窯尾煙室取熱風并經過換熱器換熱，換熱后的煙氣送至煤粉制備或生料制備作為烘干熱源；經換熱的導熱介質（導熱油或蒸汽）為閉式垃圾預干燥系統提供干燥熱源。進廠原生態生活垃圾經過分選篩分并破碎后，篩上物直接送入分解爐焚燒，篩下物進入預干燥系統，脫出大量的水分。實際過程中，可根據篩上物的含水情況，亦可隨篩下物共同干燥。干燥后的垃圾可噴入分解爐處理。干燥過程中產生的蒸發汽送入冷凝塔增濕冷凝成廢水，再送入配套建設的或原有的污水處理站進行處理。處理后的廢水可作為干燥系統和冷凝系統的循環用水再利用。蒸發汽冷凝前，可以將其廢熱進行回收利用；一種利用是產生熱水供暖或其他使用，一種利用是為配套處理垃圾進廠后不同環節（儲存、擠壓、機械脫水等）產生的滲濾液的多效蒸發裝置提供用熱，兩種利用方式可以并存。滲濾液經過多效蒸發后，濃縮物隨篩下物一同進入干燥系統干燥處理，上清液排入污水站處理后回用。

此種方案的主要特點是：

一、采用窯外預干燥技術，不同于焚燒爐或氣化爐，可以將垃圾中的水分最大限度地隔離與水泥窯外。焚燒或汽化后，垃圾中的水分以蒸汽高溫形式與煙氣一同入窯；滲濾液無論以何種方式入窯，兩者都將大幅地提高窯系統的氣體含濕量。高含濕的煙氣對于系統生料換熱、窯尾余熱發電換熱、窯尾風機的負荷、窯尾布袋收塵或電收塵等都將帶來負面影響。另外，大量的水汽擠占了正常空氣的體積，影響煤粉的燃燒。

二、采用間接閉式干燥系統，使得干燥風量小，需處理的干燥后煙氣小，需要排進窯內高溫處理的不可凝氣量小，易于生產環境臭氣的治理。

三、干燥熱源取自窯尾煙室，經換熱器后的熱風進入煤磨或生料磨系統作為烘干熱源，出預熱器一級筒的熱風可以最大限度地供應給余熱發電鍋爐，可以充分發揮余熱發電的能力。

四、因為采用窯尾煙氣作為熱源，對于窯系統實際上還起到了一定的旁路放風的效果，可以一定程度上將處理垃圾帶入的有害元素（尤其是氯）帶出體外，減小有害元素對于窯運行工況的影響。

五、基于上述特征，在同等條件下，此種工藝方案可以帶來更高的燃料替代率、垃圾處理量。不僅可以處理新鮮的生活垃圾，對于其他高含水廢棄物也可適用，如陳腐垃圾、餐廚垃圾、屠宰廢物與食品工業垃圾、市政污泥等。采用何種技術路線，實踐當中，要根據當地的情況、水泥生產線的情況、環保要求的情況等方面綜合考慮，因地制宜，統籌兼顧。但，我們推崇的原則是，水泥窯協同處置生活垃圾，在最小程度地影響水泥生產的同時，最大程度地確保生活垃圾的處理無害化。

第三篇：新型干法水泥窯“堆雪人”與“紅河”現象以及水泥生產原理

個人簡歷

在新型干法窯水泥生產中，熟料的冷卻方式基本采用篦式冷卻機冷卻。在實際生產中，篦冷機前壁與回轉窯筒體轉向后側的卸料溜子處，常常會遇到篦板不能及時將熱熟料推走，使其堆積越來越高，嚴重時可堵到窯口，人們通常把這種現象稱為“堆雪人”；在篦床上熟料層的細料側，從進料至出料呈現一條高溫灼紅熟料帶，俗稱“紅河”。

一、篦冷機“堆雪人”與“紅河”的危害

堆雪人與紅河是篦冷機經常出現的不正常現象，嚴重影響著生產線的正常運轉。

雪人的形成，影響系統通風、入窯二次風量、風溫，破壞窯及預熱器系統的熱平衡，使窯內煅燒狀況不好，熟料產量、質量下降，嚴重時會造成窯頭正壓，窯尾漏料，窯口護鐵磨蝕加重。

紅河會造成篦板損壞。篦板受熱損壞后，部分高溫熟料經篦板破損處落入篦床下風斗內，易使篦床下的大梁和風斗的密封板及斗下閥門等部件受熱變形，造成冷風漏出機外或在篦下各室之間相互串風，熟料得不到冷卻，以致影響到熟料輸送、儲存、粉磨和水泥性能。

二、“堆雪人”的形成原因

由于入窯二次空氣量不足，燃料燃燒速度較慢，導致煤粉不完全燃燒，熟料在窯內翻滾過程中表面粘上的細煤粉，一并落入篦冷機后，在熟料表面進行無焰燃燒，釋放出熱量，隨著風冷卻的加大紅料越是不斷，使得本來應該受到驟冷的液相不但不消失，反而可維持相當一段時間；另一方面由于煤灰包裹在熟料表面，導致熟料表面鋁率偏高，液相粘度加大，更為重要的是不完全燃燒極易導致還原氣氛。在還原氣氛下，熟料中的被還原為低熔點的FeO，生成低熔點礦物，粘附在墻壁上。如果這種還原氣氛持續的時間過長或篦床操作不當，如停床、慢床致使物料在篦床一室形成堆積狀態，使熟料與墻壁有足夠的接觸時間；再加上盲板的阻風作用，使靠近墻壁的熟料冷卻效果差，一部分液相就會在墻壁上粘掛，逐漸形成雪人。

三、“紅河”形成的原因

熟料在篦冷機的冷卻過程是: 從窯頭落下的高溫熟料堆積在篦冷機進料口篦床上。隨篦板向前推動覆蓋在整個篦床上，冷風經篦縫向上透過熟料層，熟料在推動的過程中逐步得到冷卻。而熟料冷卻的好壞取決于冷風透過熟料層的阻力。阻力小，透過的冷風量多，則出篦冷機的熟料溫度低。阻力大，則出篦冷機熟料溫度高。

冷風透過熟料層的透氣阻力影響因素較多 ,其計算公式較為復雜 ,為說明問題 ,簡化如

——阻力損失，Pa;V ——氣體透過篦床的速度，m/s;g ——重力加速度，;— —阻力系數, 值與熟料結粒大小 ,料層內縫隙率以及熟料粘度等有關;——氣體容重 ,。

從公式來看，冷風透過料層的阻力與氣流速度、氣體容重、阻力系數有關。當冷風透過高溫熟料料層時，風料之間熱交換因溫差較大而作用強烈，此時高溫熟料將較多的熱量傳給冷風，冷風受熱后溫度升高，體積隨之增加，其透過料層的氣流速度也相應增加。氣體透過料層的阻力隨氣流速度的平方增加,而氣體的容重隨溫度增加而減小，結果是透氣阻力隨氣流溫度增加而呈平方增加。反之當氣流透過溫度較低的熟料層時，氣流溫差小，透過的氣體溫度低則阻力也低，空氣易從低阻力區域的熟料層透過，氣體透過量愈多 ,熟料溫度愈低。熟料隨篦板推動而向前移動。從篦冷機的橫斷截面來看，愈是在冷端，高透氣阻力的料層和低阻力的料層之間的溫差也愈大,冷風愈來愈集中在低阻力的熟料層透過，而高阻力的料層很少有氣流透過，此部位熟料的冷卻效果相當要差一些。

熟料在窯內煅燒時，受離心力的作用，產生離析，大顆粒一般集中在中間，隨著顆粒直

安徽建筑工業學院：孫佳佳

個人簡歷

徑變小，細顆粒愈來愈集中在窯筒體一邊。當熟料從窯頭落至篦床上時，大顆粒集中在一側，細顆粒集中在另一側，篦床橫截面中部為粗細顆粒的過渡部位。當窯速較快且窯內細顆粒熟料較多時，細顆粒集中在一側的現象尤為明顯。熟料顆粒在篦床縱向隨篦板向前推動逐步覆蓋整個篦床面，雖然在推動過程中，顆粒層級配有所變化，但縱向變化不大，此時，從篦冷機的進料口至出料口，細顆粒在一側形成帶狀、較大顆粒分別形成條帶而隨顆粒直徑增大向另一側集中。由于細顆粒堆積致密，冷風透過時阻力大，從進料口的高溫熟料層開始，冷風較少或不透過細顆粒熟料層，較多地透過阻力低的較大顆粒層。此時細顆粒層因冷風透過量少而得不到冷卻，其料層表面呈高溫紅色，透過冷風的熟料層因冷卻其表面呈黑色。隨著篦板的推動，在同一橫截面上粗、細熟料顆粒層之間的溫差愈來愈大，冷風愈來愈集中從較大顆粒的熟料層透過，而細顆粒熟料層得不到冷卻, 形成一條從冷卻機進料口至出料口的，紅熟料帶，這就是紅河現象出現的原因。

四、“堆雪人”的解決措施

篦冷機堆雪人的原因較多，有時幾種原因共存，所以應根據具體情況具體分析，從工程設計開始就引起重視。

正確確定篦冷機與回轉窯中軸線的相對位置

篦冷機與回轉窯中軸線的相對位置是引起堆雪人的重要原因，設計者應從在理論和實踐中總結經驗，提出合理的位置關系。另外，在回轉窯的制造、安裝和調試過程中應嚴格把關，尤其是中軸線的相當位置，減少尺寸誤差。

改善熟料的顆粒組成，正確控制液相量

新型干法的特點之一是熟料的細顆粒較多，當溫度提高時，便容易形成浮動料層，使篦冷機堆雪人的幾率增高。料層厚度應始終保持在600mm左右。在同等生料質量的條件下，由于窯速調節不當和三風道噴煤管使用不好，都會使細粒熟料增多；同時熟料中的液相量與溫度也密切相關。預分解窯幾乎沒有冷卻帶，進入篦冷機的熟料溫度一般都高達 1300—1450 oC，個別甚至會更高。

熟料在正常煅燒的過程中，當溫度略低于1300 oC時便開始生成液相。然后，隨溫度的繼續升高而液相量逐漸增加，但達到某一定溫度后，液相量增加的速度緩慢下來。只有溫度再劇增，液相量才會進一步增加，正常情況下溫度在1300—1400 oC的范圍內是液相量劇增區域。適當的液相量有利于高質量熟料的形成，液相的粘度對良好熟料的形成也有重要作用。但溫度過高時液相量增加，粘度卻降低，難以形成良好的團塊，這也是篦冷機產生堆雪人的原因之一，所以，在操作中應特別注意溫度的控制，避免堆雪人的現象產生。

提高篦冷機冷卻能力

篦冷機是熟料冷卻的重要設備，合理設定各室風量和風壓，加速熟料冷卻，努力提高入窯二次風和入分解爐三次風溫度，減少熱損失，提高冷卻效率，可避免堆雪人和出紅料。提高冷卻能力的措施有：增加淬冷風量，避免冷風短路，控制合適的高低溫度段速比，一般為1:1.2，注意風煤料的變化。當煤灰分大時，熟料中含量高或噴煤嘴磨損嚴重時均有堆雪人和出紅料的危險。

五、“紅河”的解決措施

紅河的起因較復雜，其解決的方法也是多樣化。解決紅河的措施是：首先應從原料性能和熱工操作上解決，使窯內熟料結粒均勻，從根源上解決料層透風的均勻性，才能較好地解決紅河的問題。但各廠生產受種種條件的制約，很難對原料和操作作大的變動，在此情況下對篦冷機可以采取改變通風方式和改變篦板形狀來減緩紅河狀況。

改善窯的操作

為使熟料結粒均齊，應盡量提高入窯物料分解率，改善篦冷機的操作，盡可能提高二次

安徽建筑工業學院：孫佳佳

個人簡歷

和三次風溫，改善噴煤管火焰形狀，縮短物料在窯內分解帶和過渡帶的停留時間，延長在熔融帶的停留時間，在最高溫度帶保持合適的燒成溫度，以上操作狀況有利于結粒。提高入窯物料分解率的措施是加強窯、預熱器、三次風管、廢氣管道等裝備的密閉，減少漏風，改善預熱器、分解爐的性能，提高換熱效率，增強上述裝備的隔熱，減少散熱損失等。采用側吹風技術

側吹風技術是在篦冷機出現紅河料層的側墻邊，設置一排吹風孔，用一臺風壓較高的風機，在篦上水平向細顆粒層噴吹，此時部分細顆粒被吹動而使料層發生松動，而使料層的透風阻力下降，篦下的冷風因細料層阻力下降而得以透過料層，使熟料得到冷卻，紅河則減緩。

篦上側吹風操作時，在高溫細顆粒熟料與篦板之間有冷風吹過，形成一層冷風墊層，使篦板不致受高溫熟料的過熱損壞。同時篦下冷風因料層松動得以透過，使熟料得以冷卻，這將延長篦板的使用時間。采用特殊形狀篦面的篦板

在紅河料層下部的篦床上，設置篦面較高且形狀較為特殊的篦板。當紅河料層隨篦板向前堆動時，其底部熟料層被特殊篦板的篦面破壞 ,致使料層料積至密度發生變化，冷風透過料層的阻力降低，相應冷風可透過料層，使熟料得以冷卻，紅河現象得以減緩。但此類篦板磨損較重。

加強風室(斗)的密封

在生產時加強風室(斗)下鎖風閥門的維護，減少冷風從該部位漏出風室(斗)外，同時加強風室(斗)之間隔板的密閉，以防止各風室(斗)之間的串風，以保持各室(斗)有足夠的冷風透過料層。

采用可控氣流通風篦板

從 1990 年代起，國外出現了可控氣流篦板。冷風不從篦下風斗向篦上料層透風，而是通過篦板下的空心梁經篦板本身水平貼篦面噴出，然后透過料層使熟料得以冷卻。篦下空氣梁透風，結構上可以單排或單塊篦板單獨通風，解決了風斗供風時通風面積過大，冷風集中于低阻力料層透過而高阻力熟料層冷風透過量少而得不到冷卻，致使篦板受高溫熟料的過熱損壞的問題。采用可控氣流通風篦板后，可以采用較高的風壓和風量來透過紅河料層，相應消除和減緩紅河現象。可控氣流通風篦板篦冷機的優點是通風均勻、鼓風量小、出篦冷機的熟料溫度低、熱效率高、供燃燒用的二次和三次空氣溫度高、篦板損壞量少、設備事故率低、廢氣量少、收塵設備小。其冷風量可降至 熟料以下，單位有效冷卻面積熟料量提高至 以上，篦冷機熱效率可提高至 75 %以上。

新型干法水泥是怎么樣生產出來的？ 最佳答案

一、水泥生產原燃料及配料

生產硅酸鹽水泥的主要原料為石灰原料和粘土質原料，有時還要根據燃料品質和水泥品種，摻加校正原料以補充某些成分的不足，還可以利用工業廢渣作為水泥的原料或混合材料進行生產。

1、石灰石原料

石灰質原料是指以碳酸鈣為主要成分的石灰石、泥灰巖、白堊和貝殼等。石灰石是水泥生產的主要原料，每生產一噸熟料大約需要1.3噸石灰石，生料中80%以上是石灰石。

2、黏土質原料

安徽建筑工業學院：孫佳佳

個人簡歷

黏土質原料主要提供水泥熟料中的、、及少量的。天然黏土質原料有黃土、黏土、頁巖、粉砂巖及河泥等。其中黃土和黏土用得最多。此外，還有粉煤灰、煤矸石等工業廢渣。黏土質為細分散的沉積巖，由不同礦物組成，如高嶺土、蒙脫石、水云母及其它水化鋁硅酸鹽。

3、校正原料

當石灰質原料和黏土質原料配合所得生料成分不能滿足配料方案要求時（有的 含量不足，有的 和 含量不足）必須根據所缺少的組分，摻加相應的校正原料 1）硅質校正原料 含80%以上（2鋁質校正原料含 30%以上（3鐵質校正原料含 50%以上

二、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成

硅酸鹽水泥熟料的礦物主要由硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣（）和鐵鋁酸四鈣（）組成。

三、工藝流程

1、破碎及預均化

（1）破碎 水泥生產過程中，大部分原料要進行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石是生產水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。

破碎過程要比粉磨過程經濟而方便，合理選用破碎設備和和粉磨設備非常重要。在物料進入粉磨設備之前，盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度，以減輕粉磨設備的負荷，提高黂機的產量。物料破碎后，可減少在運輸和貯存過程中不同粒度物料的分離現象，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的準確性。

（2）原料預均化 預均化技術就是在原料的存、取過程中，運用科學的堆取料技術，實現原料的初步均化，使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。

原料預均化的基本原理就是在物料堆放時，由堆料機把進來的原料連續地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時，在垂直于料層的方向，盡可能同時切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。

意義：

（1）均化原料成分，減少質量波動，以利于生產質量更高的熟料，并穩定燒成系統的生產。

（2）擴大礦山資源的利用，提高開采效率，最大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石。

（3）可以放寬礦山開采的質量和控要求，降低礦山的開采成本。

（4）對黏濕物料適應性強。

（5）為工廠提供長期穩定的原料，也可以在堆場內對不同組分的原料進行配料，使其成為預配料堆場，為穩定生產和提高設備運轉率創造條件。

（6）自動化程度高。

2、生料制備

水泥生產過程中，每生產1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據統計，干法水泥生產線粉磨作業需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設備和工藝流程，優化工藝參數，正確操作，控制作業制度，對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。

工作原理：

電動機通過減速裝置帶動磨盤轉動，物料通過鎖風喂料裝置經下料溜子落到磨盤中央，在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣交受到磨輥的輾壓粉磨，粉碎后的物料從磨盤的邊緣溢

安徽建筑工業學院：孫佳佳

個人簡歷

出，被來自噴嘴高速向上的熱氣流帶起烘干，根據氣流速度的不同，部分物料被氣流帶到高效選粉機內，粗粉經分離后返回到磨盤上，重新粉磨；細粉則隨氣流出磨，在系統收塵裝置中收集下來，即為產品。沒有被熱氣流帶起的粗顆粒物料，溢出磨盤后被外循環的斗式提升機喂入選粉機，粗顆粒落回磨盤，再次擠壓粉磨。

3、生料均化

新型干法水泥生產過程中，穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統起著穩定入窖生料成分的最后一道把關作用。均化原理：

采用空氣攪拌，重力作用，產生“漏斗效應”，使生料粉在向下卸落時，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內平行料面發生大小不同的流化膨脹作用，有的區域卸料，有的區域流化，從而使庫內料面產生傾斜，進行徑向混合均化。

4、預熱分解

把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成，代替回轉窯部分功能，達到縮短回窯長度，同時使窯內以堆積狀態進行氣料換熱過程，移到預熱器內在懸浮狀態下進行，使生料能夠同窯內排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達到提高窯系統生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。

工作原理：

預熱器的主要功能是充分利用回轉窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率，實現整個煅燒系統的優質、高產、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個功能。（1）物料分散

換熱80%在入口管道內進行的。喂入預熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉向上隨氣流運動，同時被分散。（2）氣固分離

當氣流攜帶料粉進入旋風筒后，被迫在旋風筒筒體與內筒（排氣管）之間的環狀空間內做旋轉流動，并且一邊旋轉一邊向下運動，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉而向上旋轉上升，由排氣管排出。（3）預分解

預分解技術的出現是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。它是在預熱器和回轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上升煙道，設燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內以懸浮態或流化態下迅速進行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉窯內進行的碳酸鹽分解任務，移到分解爐內進行；燃料大部分從分解爐內加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內煅燒帶的熱負荷，延長了襯料壽命，有利于生產大型化；由于燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優化。因而具有優質、高效、低耗等一系列優良性能及特點。

4、水泥熟料的燒成

生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進入回轉窯中進行熟料的燒成。在回轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解并發生一系列的固相反應，生成水泥熟料中的、、等礦物。隨著物料溫度升高近時，、、等礦物會變成液相，溶解于液相中的 和 進行反應生成大量（熟料）。熟料燒成后，溫度開始降低。最后由水泥熟料冷卻機將回轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統的熱效率和熟料質量。

安徽建筑工業學院：孫佳佳

個人簡歷

5、水泥粉磨

水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗電最多的工序。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調節材料等）粉磨至適宜的粒度（以細度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級配，增大其水化面積，加速水化速度，滿足水泥漿體凝結、硬化要求。

6、水泥包裝

水泥出廠有袋裝和散裝兩種發運方式。

安徽建筑工業學院：孫佳佳

第四篇：新型干法水泥生產工藝是當今水泥工業的最主要生產工藝

新型干法水泥生產工藝是當今水泥工業的最主要生產工藝，主要是在原料的均化技術和熟料的煅燒工藝上有突破性進展，熟料燒成熱耗大幅降低，生產的熟料品質得到了顯著改善，但其核心的生產工藝仍然是“兩磨一燒”，即“生料粉磨、熟料煅燒和冷卻、水泥粉磨”。

具體生產流程可細分為礦山開采、原料破碎、原料均化與儲存、原料配料、原料粉磨及廢氣處理、生料均化及入窯、熟料煅燒和冷卻、原煤均化、煤粉制備與計量輸送、熟料散裝與輸送、水泥配料及粉磨、水泥存儲與發運等環節。

⑴、生料粉磨：礦山開采出石灰石、砂巖，通過均化堆場均化，調整適當配比后粉磨成生料入庫。

礦山開采及運輸：礦山開采根據不同的礦山現場條件，采用不同的爆破方式，實現零排廢生產。開采主要采用臺段式開采方式，輸送主要有大型汽車運輸方式等。原料破碎：采用適應不同粒度和物料性能的破碎機，將石灰石、硅鋁質原材料破碎至粒度滿足原料粉磨要求。

原料均化與儲存：采用長形或圓形預均化堆場堆存和均化石灰石及硅鋁質材料。采取縱向分層堆料，橫向斷面取料，使不同時段堆存的原料得到均化，所取原材料化學成分穩定。

原料配料：采用皮帶秤精確計量對石灰石、砂巖、粉砂巖、鐵質原料等進行配料。

原料粉磨及廢氣處理：采用球磨機或立式輥磨將不同配比的石灰石、砂巖、粉砂巖、鐵質原料粉磨成生料粉，通過X熒光儀對出磨生料粉進行快速檢測調整，保證生料粉化學成分穩定。

生料儲存及均化：將粉磨后的生料粉儲存在生料均化庫內，向庫內吹入高壓空氣進行攪拌，使生料粉在庫內進行攪拌混合，出庫時采取多點下料等方式使生料粉的化學成分更均勻穩定。

⑵、熟料煅燒和冷卻：生料粉進入預分解干法回轉窯通過加熱煅燒，在900℃時石灰石中碳酸鈣分解成氧化鈣，在1350℃時氧化鈣與硅鋁質材料及鐵質材料中三氧化二鋁和三氧化二鐵發生化學反應生成新的物質——熟料；出窯熟料經過篦式冷卻機的冷卻，具有一定的活性和強度。

原煤均化、煤粉制備與計量輸送：與原料儲存及均化一樣，采用長形或圓形預均化堆場進行儲存及均化；根據不同煤種的品質狀況，合理選用立式輥磨或球磨粉磨技術將原煤粉磨成不同細度煤粉，選擇計量可靠的輸送設備送入窯內燃燒。

熟料入庫及發運：根據市場的不同需要，可提供汽車、火車及船舶三種熟料運輸銷售方式，也可滿足工廠自身粉磨水泥的需要。

⑶、水泥粉磨：水泥熟料加入緩凝材料、混合材料通過水泥磨，變成粉狀物料水泥（80微米以下）。

水泥配料及粉磨：經高精度計量秤配料，熟料、緩凝材料（天然石膏、磷石膏、脫硫石膏）、混合材（粉煤灰、礦渣、煤矸石等）進入水泥粉磨設備進行粉磨，并采用先進的質量監測儀器及時地對質量情況進行跟蹤監測與調整，制造出質量優良的水泥。

水泥生產用混合材料：混合材是在水泥生產過程中，為改善水泥性能，調節水泥品種、等級而加到水泥中的礦物質材料，主要分為如礦渣、粉煤灰、火山灰等參與水泥水化并起到促進作用的活性混合材，以及對水泥性能無害、主要起填充作用非活性混合材。

水泥混合材（尤其工業廢渣）在國家標準指導下的選擇性摻入是水泥生產中的重大改進；在保證水泥質量、性能的情況下，改善水泥本身性能為不同的工程需求服務；大幅降低熟料、原煤等資源消耗，大量吸納工業廢渣，促進環保和循環經濟。

礦渣是高爐煉鐵的副產品，結構上以玻璃體為主，具有較高的活性。

火山灰系指具有火山灰性的天然或人工礦物質材料，結構呈現多孔，成分以SiO2和Al2O3為主，在水泥中具有水硬性膠凝材料的特征。

粉煤灰系煤粉燃燒煙氣管道中收集的微細粉塵，結構主要以球狀玻璃體為主，成分類似火山灰，具有活性。

非活性混合材指活性指標達不到要求的活性混合材，以及石灰石、砂巖、頁巖等材料，在水泥中主要其到填充作用，不同種類的非活性混合材材料發揮著不同作用，如改善水泥顆粒組成、穩定水泥水化產物等輔助作用。

水泥生產用緩凝材料：石膏在硅酸鹽類水泥中主要起調凝作用，以利于施工，并可提高水泥強度，改善水泥的耐蝕性、抗凍性、抗滲性和降低干縮變形等性能。石膏分天然石膏和工業石膏，其中天然石膏主要有兩類：二水石膏和硬石膏；工業石膏主要為CaSO4成分較高的工業副產物，對水泥性能無害，在水泥中能起到調凝作用。

水泥儲存及發運：經粉磨后的水泥儲存在水泥圓筒庫內，在經過檢測確認后，合格的水泥產品可作為成品出售。銷售方式可根據客戶需要，選擇汽車散裝、火車散裝、船運散裝及汽車袋裝、火車袋裝、船運袋裝等形式。

第五篇：新型干法水泥窯處置固體廢棄物的技術與優勢??

龍源期刊網 http://www.tmdps.cn 新型干法水泥窯處置固體廢棄物的技術與優勢

作者：夏建萍 葛巍 徐嬌霞 來源：《環境與發展》2014年第03期

摘要本文綜述了利用新型干法水泥窯處置固體廢棄物的國內外現狀，探討了該方法在技術上的可行性，分析了其在環保上的優勢。

關鍵詞新型干法水泥窯 固體廢棄物 處置

中圖分類號 X75文獻標識碼 A文章編號2095-672X（2014）03-0072-02 Abstract： This article summarizes the current situation of disposal of solid waste with the new dry process cement kiln at home and abroad，discusses the feasibility of this method in technology，analysis of its environmental advantages.Key words： New dry process cement kiln； Solid waste； Disposal 1前言

利用新型干法水泥窯處置固體廢棄物是以通過水泥熟料礦物化高溫燒結過程實現固體廢棄物毒害特性分解、降解、消除、惰性化、穩定化及對水泥生產有用成分再利用等為目的的一種廢物處置技術手段，可以達到垃圾處理的無害化、減量化和資源化的目標，減少對自然資源的不可再生能源的需求，實現資源的再利用和經濟的可持續發展。國家《產業結構調整指導目錄（2011年本）》已將“利用現有2000噸/日及以上新型干法水泥窯爐處置工業廢棄物、城市污泥和生活垃圾”列入第一類“鼓勵類”第十二條“建材”中第1項。2 國內外利用水泥窯處理固體廢棄物的現狀

早在20世紀70年代，美國、德國、加拿大、日本等發達國家就已開始研究利用可燃性固體廢棄物作為替代燃料用于水泥生產。隨著水泥窯焚燒廢物的理論與實踐的發展與各國相關環保法規的健全，該項技術在經濟和環保方面顯示出了巨大優勢，2000年以后，得到了廣泛的認可和應用，在發達國家城市危險廢物和城市生活垃圾處理中發揮著越來越重要的作用[1]。

我國從20世紀90年代開始進行利用水泥窯處理廢棄物的研究和實踐，如中挪合作項目《水泥窯爐協同處置廢棄物技術指南》、中瑞合作項目《水泥窯爐處置過期農藥》等【1】。一些水泥企業在科研院所的協作指導下，已經成功地實施了危險廢物和城市生活垃圾的處置實踐，見表2。通過在生產試驗過程中的跟蹤監測結果表明，這些水泥生產線的廢氣排放和產品質量均能達到相關標準。3利用新型干法水泥窯處置固體廢棄物的技術可行性

龍源期刊網 http://www.tmdps.cn 國內不少水泥企業在利用水泥回轉窯處理固體廢棄物方面已經做出了大量的探索與研究，而這種技術的可行性正是基于新型干法水泥窯先進的工藝條件。新型干法水泥窯是指回轉窯窯尾配加懸浮預熱器和預分解爐的回轉窯，代表了當代水泥工業的最新技術，具有以下特點[2]：

3.1處理溫度高由于熟料煅燒的要求，水泥回轉窯內物料燒成溫度必須保證在1450℃左右，在如此高溫下廢棄物中有機物的有害成分焚毀率可達99.99%以上，即使很穩定的有機物也能被完全分解。

3.2焚燒空間大水泥回轉窯是一個旋轉的筒體，一般直徑在3.0～5.0m，長度在45～100m，以每小時100～240轉的速度旋轉，焚燒空間很大，不僅可以接受處理大量的廢棄物，而且可以維持均勻的、穩定的焚燒氣氛。

3.3焚燒停留時間長由于水泥回轉窯筒體較長，斜度小，旋轉速度低，物料在窯中高溫下停留時間長，物料從窯尾到窯頭總停留時間大于30分鐘，在高于1300℃的停留時間大于4s，是一般專用焚燒爐所無法比擬的。

3.4處理規模大上述三個特點，加之回轉窯運轉率高（一般年運轉率大于90%），決定了水泥窯的廢物處理規模較大。并且，隨著水泥預分解窯生產技術水平的提高，回轉窯的日產能力逐步提高，其熱穩定性和抗波動能力不斷加強，從而在處理廢棄物的規模和采用可替代原燃料的數量上也有較大的空間。

4利用新型干法水泥窯處置固體廢棄物的環保優勢

與普通焚燒爐相比，新型干法水泥回轉窯處理廢棄物具有環保上的優越性[3]。

（1）水泥回轉窯內呈堿性氣氛，一方面能對燃燒后產生的酸性物質（如HCl、SO2和CO32-等）起中和作用，使其變成鹽類固定下來，可避免普通焚燒爐燃燒廢氣產生的二次污染問題。

（2）水泥回轉窯焚燒有毒有害廢料，可便于有害廢料中可能存在的金屬元素（包括重金屬）固化在熟料礦物中，起到尾氣凈化和重金屬高溫固化的雙重作用。

（3）水泥熟料需消耗燃料，某些含熱值的廢棄物在水泥窯中焚燒，可替代部分水泥生產所需燃料。廢棄物焚燒后的殘渣均成為無害鹽類，往往具有可利用的組分，可替代部分水泥生產的天然原料，并且在廢棄物的處理過程中，直接參與了熟料的固相反應、液相反應和熟料燒結過程，參與熟料的形成。水泥回轉窯處置廢棄物實現了廢棄物處理和資源化利用，應該是廢棄物處理的發展方向。5結論

龍源期刊網 http://www.tmdps.cn 國內外的理論和實踐已經證明利用新型干法水泥窯協同處置固體廢棄物是無害化、減量化和資源化處置危險廢物和城市生活垃圾的重要技術途徑。近年來我國水泥行業發展較快，借鑒發達國家的先進經驗，利用水泥窯協同處置固體廢棄物，是一種“雙贏”的處理方式，在消納各種廢棄物的同時，使水泥生產走上綠色環保的可持續發展之路，為循環經濟的發展做出重要貢獻。

參考文獻

[1]汪瀾，徐迅，劉姚君，魏麗穎.我國利用水泥窯協同處置危險廢物和城市生活垃圾現狀[J]中國水泥協會2011中國水泥環資論壇，2011：107-109.[2]胡芝娟，沈序輝.利用水泥窯處置城市工業廢棄物技術研究與應用[J]資源節約與環保，2008，6：36-38.[3]楊雷，馬保國.危險廢棄物在新型干法水泥生產中的熱解處理技術[J]水泥技術，2008，5：80-83.收稿日期：2014-3-15 作者簡介：

夏建萍（1971-），女，漢族，本科，高級工程師，主要從事環境影響評價、環保工程設計工作.