一般固廢焚燒處理設備選型比較

時間：二0一八年八月。作者：梁中文。

關鍵詞：回轉窯、混熱式焚燒爐性能比較，主體設備應用對比。

一、處理量

（1）、回轉窯系統建成較早采用天然氣供熱，原料經破碎分選處理后才投入回轉窯焚燒，原料主要是橡膠、廢紙、塑料、泡沫、織物纖維等等。前期，需自己破碎分揀，由于采用天然氣供熱，因此，產量低，人工成本費用高，投產后，效率不高很難滿足工藝要求。

（2）、經過市場分析調研考察和小型爐體試驗，為擴大產能，很快對生產工藝進行了改造，第二條生產線采用混熱式焚燒爐，該系統工藝結構簡單，生產現場環境好效率高占地面積小，完全能滿足兩條生產線日產43.2t/d的規模。

二、兩條生產線的基本參數和性能比較

（1）回轉焚燒爐

其結構為鋼結構360°圓筒式，筒體的規格為Ф1600*10000，內襯保溫耐火磚，傾斜角度4°，運行轉速8~20轉/min,正常工作溫度為800℃-1000℃，爐內負壓60-100pa,處理量為300-500kg/h。回轉焚燒爐結構簡單，占地面積小，適宜多種一般固廢的焚燒處理，對物料的粒度沒有太多要求，操控也比較簡單，是目前國際國內應用較廣泛的固廢處理工藝。其缺點是密封效果不佳，漏風、熱損失大，且系統粘接厲害，處理量無法提高，嚴重制約了回轉窯焚燒技術在固廢處理行業的應用。

（2）、混熱式焚燒爐

混熱式焚燒爐處理的物料仍然為橡膠塑料、廢紙、池泥、泡沫等等一般固體廢棄物。該爐分為兩段，前段為主燃室，后段為輔助燃燒室也叫二燃室。主燃室的工作溫度在850℃-1100℃之間，工作負壓在150-250pa之間。物料的粒度在3-10mm之間，入料濕度8-20%之間，爐膛工作面積5.6m2。二燃室用防火墻隔開，分為四段，每段都有沉降漏斗，工作溫度逐級降低二燃室出口溫度650℃-550℃。處理量可實施控制，目前的試生產期間的處理量為43.2t/d。

工作原理，爐內采用1.2m2左右的鋼結構布風板，物料按配比混合，通過高壓風機鼓風吹動，使混合物料充分舞動攪拌均勻，采用生物質燃料點火，引燃物料，當爐膛溫度達到350-450℃時，開始投料生產，物料在爐膛內做“心”型拋物線運動，部分沒有充分燃盡的小塊物料隨煙氣帶到二燃室被分段逐級燃燒直到充分燃盡。該系統全負壓工作，保溫隔熱效果好，基本沒有泄漏點，所以綠色環保效率高，由于其爐膛面積大，生產效率高，充分滿足原項目日處理43.2t的規模。因為本系統采用多級收塵系統，選用旋風除塵，除塵效率80%；脈沖布袋除塵，除塵效率99%；化學堿液噴淋脫硫效率80%；脫銷效率90%；通過有效除塵除酸，使尾部煙氣能夠達標排放。

該系統也存在些不足，運行過程中如果操作不當，容易引起結渣、熄火，同時，熱交換系統要定期清理，否則，易造成堵塞。

三、余熱鍋爐和急冷塔選用比較

（1）、余熱鍋爐 余熱鍋爐的運行原理是，利用廢物焚燒產生的高溫煙氣，通過熱交換對冷水進行加熱，產生大量高溫蒸汽，從而對高溫蒸汽進行利用。因此，余熱回收系統在焚燒過程中主要作用是對二燃室出口的高溫煙氣進行降溫，同時余熱利用，并去除煙氣中的部分煙塵。如果余熱回收采用熱管式鍋爐，雙鍋筒+對流管束結構。余熱鍋爐將煙氣溫度從1100 ℃冷卻到600 ℃，然后進入急冷塔進行快速冷卻。采用余熱鍋爐需要增加下列設備設施：

給水系統 鍋爐給水水質必須達到《工業鍋爐水質》規定的標準要求；其水源來自兩部分，一部分來自蒸汽冷凝水，此部分水可經除氧器后直接進入鍋爐，另一部分為補給水，其水質為工業水，經過軟化水設備處理后進入除氧器。經處理的軟水由強制循環泵送入余熱鍋爐鍋筒內換熱蒸發。

加藥系統 為防止給水殘余硬度引起鍋爐結垢，采用爐內加藥處理工藝，根據爐水硬度確定是否向余熱鍋爐內加藥，采用加藥罐將固體磷酸三鈉配制成溶液注入余熱鍋爐鍋筒。

排污系統 鍋爐設有排污系統。排污水送至排污膨脹器，二次蒸汽排入大氣，排污水經降溫沉降后循環使用。

蒸汽冷凝系統 蒸汽冷凝系統的冷凝量按3 m3/h，確保在特殊情況下能將鍋爐產氣全部冷凝。余熱鍋爐產生的壓力0.8 Mpa蒸汽分別供給生產、空氣加熱等，多余蒸汽采用蒸汽冷凝器冷卻，凝結水回收至軟水箱，供鍋爐使用。

設備設施占用場地 增加上述設備設施需要占用車間近3000m2的用地，我公司本來用地就緊張，根本沒有增設余熱鍋爐系統的場地。

另外，如果采用余熱鍋爐系統，還需要加設5000m3左右的循環水系統，每年鍋爐要清洗結垢、結焦至少兩次，同時，為避免布袋結露、粘接且必須配備專用低溫電收塵系統，不僅投資成本、費用高，同時維護保養難度也相應增加。再者，本地環境溫度平均在20--35℃之間，使鍋爐生產的余熱蒸汽得不到應有的應用。

（2）煙氣急冷系統 煙氣急冷系統的作用是使煙氣溫度急劇下降。采用順流式急冷塔，高溫煙氣從急冷塔頂部進入，經過配氣裝置使煙氣均勻地分布在塔內；急冷塔上設置旋轉霧化噴頭，在壓力0.45-0.75mpa的壓縮空氣作用下，將水霧化成0.08 mm左右的水滴，被霧化后的水滴與高溫煙氣充分換熱，在短時間內迅速蒸發，帶走熱量，使得煙氣溫度在瞬間（小于1 s）被降至200 ℃左右，且含水率（質量比）小于8%。由于煙氣在200-600 ℃之間停留時間小于1s，從而減少了二惡英類成分的再合成機會。

急冷塔包括急冷塔本體、出灰裝置、冷卻水噴霧裝置及冷卻水霧化泵，框板式空氣壓縮機系統。采用直接噴水冷卻方式，冷卻介質為堿液水。塔內采用熱震穩定性好、化學穩定性高的耐酸澆注材料內襯，具有較高的抗酸堿腐蝕性能。

急冷塔霧化系統采用雙流體霧化噴頭，雙旋流霧化形式對冷卻水起到良好的霧化效果。水滴的最大顆粒直徑為180 μm，平均顆粒直徑60 μm，完全蒸發時間為0.26 s，此參數保證了煙氣在600 ℃～200 ℃間的停留時間小于1 s。生產過程中，急冷塔入口的實際煙氣溫度有波動，由于出口煙氣溫度要保證在200℃左右，因此需對噴水量進行調節，故水泵電機采用變頻調速方式來實現水量的調節。噴水量與出口溫度連鎖控制，自動調節實現節能減排效果。在急冷塔出口處設置熱電偶，監測出口溫度，監測信號送入自動控制儀器來控制變頻水泵的出水壓力從而實現出口煙氣溫度的控制。

急冷水采用工業水，設置急冷水池，霧化泵2臺，一用一備，霧化噴頭8個，電磁閥控制，便于調節噴水量。水池內的水循環使用，配備兩臺大功率玻璃鋼冷卻塔。水箱液位靠浮球閥自動控制。

采用煙氣急冷系統，其結構簡單操作方便，占地面積小，維護保養成本費用低，關鍵是水冷式急冷塔系統降溫效果相當明顯，急冷塔進口溫度550-600℃，經過急冷熱交換后出口溫度為150-220℃之間可調。急冷塔的不足是應用過程中易發生內壁粘接，必須定時清理，空氣壓縮機的運行溫度高，要加設降溫冷凍設備。

總之，只要認真操作，精心維護保養，采用急冷塔系統是我們最終首選。

四、廠區規劃，煙筒布局

廠區平面布置圖件附圖（I）。煙筒位置不變。

五、工藝對比

兩套系統雖然采用不同的爐型對一般固廢進行焚燒，但工藝沒有變化都是物料經過燃燒、二燃室、煙氣換熱急冷脫硫脫硝、收塵處理、煙氣達標排放。只是工藝流程不同，其工藝流程圖見附圖。

清遠華清環保資源開發有限公司

二〇一八年三月二十二日