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危险废物焚烧处置设计问题及解决方案

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学社贴贴学历认证 发表于 2019-8-23 08:26 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
随着我国社会经济的发展,产生的危险废物也在不断的增加,若是管理不到位,很容易给人民群众的健康造成严重的威胁,必须认识到危险废物处理的重要性,并采取相关措施做好危险废物的处理。
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危险废物基本概念

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) W* l' [6 x5 B% M危险废物是一种特殊的固体废物,它具有一定的腐蚀性、毒性、反应性、易燃性、放射性等特点。根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,危险废物是被国家列入 2016 年 8 月 1日施行的《危险废物名录》,或者经过国家相关部门测定符合危险废物相关标准的物质。
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危险废物存在的危害:5 ]# K2 H' L# p$ P2tech.cn
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一是对大气环境的污染。长时间堆放的危险废物中可能存在细微颗粒以及粉尘,会随着风向漂流,进入大气层,或者是飘向更远的地方。有毒有害废物在大气中,还有可能发生化学反应,造成二次污染物,危害人体健康。除此之外,堆积的废物中可能产生不同程度的恶臭和有毒气体造成大气污染。' s3 H3 l7 W. G1 B/ x: G2tech.cn

* u% h9 H, z# N' p二是对土壤环境的影响。首先,危险废物的任意堆放会占用大量的土地、破坏植被、改变土壤性质片结构。另外,土壤是许多细菌、真菌等微生物寄居的场所,微生物片周围环境构成一个完整的生态系统。
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当对危险废物处置不善时,废物所含重金属离子和一些难降解有机污染物会渗入到土壤中,导致微生物生理活动受到影响其至死亡,最终破坏土壤的生态净化能力,并且土壤遭到污染,恢复代价极大且时间漫长。
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) f, n) Z. E& `' {三是对水体的影响。危险废物的乱堆乱放后,其废物自身存在的有害物质会随着降水,以及随风迁徙进入河流与湖泊,导致水生物无一存活,而且还会污染饮用水水源,危害人体健康。不合理的贮存和填理时,产生的渗滤液会渗透到土壤,进入地下水,造成地下水污染。
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危废焚烧技术

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' Y& L, ?- ~) m. w2 i* X. g- N$ y" [焚烧是一种高温处理技术,危险废物经高温焚烧后可以减少体积,同时减少或去除有害物质,焚烧所产生的高温烟气,经余热锅炉换热产生高温蒸气,用来供热和发电,进行能量回收。5 t! D& X% r0 D5 q* ]  v) [3 K2tech.cn
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危险废物焚烧的工艺流程和焚烧炉的结构形式主要和废物的种类、性质及燃烧特性相关。目前,用于焚烧的炉型主要有炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、立式焚烧炉、回转窑。( b, q. E# G  c$ k! i2 q! |2tech.cn

" @% ~1 I8 V% @) R. m炉排焚烧炉主要应用于生活垃圾的焚烧。流化床焚烧炉主要应用于均质燃料的燃烧,立式焚烧炉主要应用于液体和气体的直接燃烧。
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9 j" ~( r! D9 @回转窑主要应用于危险废物和医疗垃圾的焚烧,能够处理固体废物、液体废物、气体废物等各种形态的废物。本项目危险废物原料有废液、黏性废液以及固态废物,适合选用适应性广,技术成熟,运行稳定的回转窑+二燃室焚烧工艺对本项目的危险废弃物进行焚烧处理。
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危险废物焚烧处理工艺过程包括预处理及进料系统、焚烧系统、余热利用系统、烟气急冷系统、烟气净化系统及其他辅助系统。6 q0 L7 O9 Z( l: ?8 }" q2tech.cn
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危险废弃物处理设计中存在的问题及处理

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6 z: O$ h" G. ^+ a4 R1 z3 w由于危险废弃物中含有部分易燃物质,为防止危险废物破碎过程中可能产生火灾、爆炸等工况,破碎机系统配置注 N2 控氧系统,破碎机插板阀前后配置氧含量检测功能。一旦氧含量高于6%,系统自动关闭上下液压闸门,启动按钮系统完成注 N2、氧量检测、排料等功能。同时为保证插板阀的可靠运行,破碎机系统进出口设置液压插板门,双重保护。
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  e' S8 `# L3 {5 m/ @. I- u2.进料密封及处理
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回转窑的窑头进料系统很容易引起回转窑窑头回火,因此有必要设计双液压翻板门来保证运行时的安全。进料时,两级液压门不能同时打开,上部进料斗料位到达设定值时,上部液压门自动打开,落料完毕后,上部液压门关闭,下部液压门打开,固废通过溜槽进入回转窑。入料溜槽和两个液压门之间的中间料斗采用软水冷却。
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整个进料过程在密封和冷却状态下运行,确保安全运行。2 Q9 E+ N, R$ q" P2tech.cn
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3.回转窑结焦问题及处理! |! j, X/ J9 a: y3 \* M2tech.cn

' M/ `+ n, M- C( c在以往的项目运行中,经常会发生回转窑尾部结焦问题。这是由于回转窑的燃烧机安装在窑头,燃烧温度很高,当入料中含有低熔点盐类的废料时,灰渣很容易变成熔融态,这些灰渣接近窑尾时,燃烧温度较低,熔融的灰渣容易粘结在耐火材料上。
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本项目设计的回转窑长度为 11m,也极易发生结焦问题。本次设计直接进行优化,将回转窑尾部插入二燃室,和二燃室共享一个出渣口,二燃室底部设置大开口出渣(3300×800mm),便于大颗粒渣块落渣。
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同时在二燃室底部设置多组分燃烧机,保证二燃室的燃烧温度高于 1100℃,同时提升回转窑窑尾温度,从运行参数看,窑尾温度可达 1000℃以上,保证熔融的渣直接落到底部的水封捞渣机内。废料进炉焚烧前,对入炉废物进行合适的配伍,除上文提及的热值配伍之外,还需对各种废料进行化验。
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对含有低熔点盐类的废料,必须进行掺合方可入炉。运行时,需要操作人员对回转窑二燃室的的焚烧温度,一次风和二次风的合理配比,确保回转窑和二燃室的稳定燃烧。同时,运行人员要经常巡检,一旦从窑尾观察镜观测到有结焦现象,要更换热值高、不含低熔点盐类的废物进行焚烧,提高窑尾温度,尽量慢慢将结焦融化。
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5 h& `2 \+ O3 u- _6 E" v& k二燃室两边需设置可开启的观察孔。目前,该项目调试成功后,在保运的半年内未出现窑尾结焦事件。
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4.锅炉积灰腐蚀问题及处理
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余热锅炉积灰和受热面腐蚀室是危废焚烧中常见的问题,常见的余热锅炉布置方式有卧式余热锅炉和立式余热锅炉,卧式余热锅炉在危废燃烧中应用较少,主要就是卧式布置的余热锅炉容易积灰和腐蚀。
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# b5 P6 v( j1 u4 i本项目采用的是单锅筒自然循环立式水管锅炉。该锅炉由 2 个辐射直立烟道组成,四周是膜式壁,不设对流蒸发面和省煤气器,防止锅炉积灰。吹灰方式采用蒸汽吹灰,可以有效的去除积灰。- C' Z7 N6 X( q, |2tech.cn

# Y# \5 n! E% b7 I设计时,进入过热器的烟气温度不超过 650℃,保证过热器管壁温度低于 450℃,避免过热器高温氯腐蚀。同时,在长期运行中,二燃室温度要控制在 1200℃以下,避免超温运行导致过热器腐蚀,以及高温燃烧导致的氮氧化物超标问题。
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5.两级湿法脱酸系统腐蚀问题2 ^# M: ]; d" J& S# K/ q7 N2tech.cn

, W, c$ z+ Q2 O! r* R% L4 }/ ^洗涤塔和吸附塔为了增大烟气与反应碱液的接触面积,延长烟气与碱液的反应时间,内部均设置了多面空心鲍尔环填料,其材质为聚丙烯,具有良好的耐酸性腐蚀性能以及耐碱性腐蚀性能。$ F9 _9 E& `7 H# L; v2tech.cn

9 X+ y: R, T, ]) S; E3 ~洗涤塔和吸附塔本体选用耐腐蚀的玻璃钢材质。本项目由于洗涤塔吸附塔设置在引风机之前,为保证洗涤塔和吸附塔的强度,选用碳钢内衬玻璃钢形式。
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, n0 D4 F1 u3 A' d洗涤塔上部急冷段采用规整陶瓷填料,急冷段使用特制的耐高温玻璃钢材质。所有的循环管路全部采用碳钢内衬 FRP 材质确保系统的稳定运行。0 w, r% x- k3 J- T' E2tech.cn
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我国经济发展相对较平稳,危险废物产量也会相对稳定,在今后很长一段时间内处理处置主导方法仍以回收综合利用、填理和焚烧为主。
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但由于土地资源的不断减少,安全填理处置可能会呈现下降趋势。而对于焚烧处置,随着焚烧工艺和流程的不断更新,各种焚烧炉的改进,烟尘、尾气净化技术的推新,焚烧能量回收率不断提高,焚烧处置方法也越来越完善和现代化。相信不久的将来,焚烧处置方法在危险废物的处理处置方法中所占比例会不断增加。
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