固体废物焚烧处理技术论文(2)
固体废物焚烧处理技术论文
副标题#固体废物焚烧处理技术论文篇二
焚烧技术在危险废物处置中的应用
摘要：焚烧技术是目前应用相对较广的垃圾处理技术，组合式的焚烧炉(由炉排炉、二燃室以及回转窑三部分组成)是处理危险废物的最佳方式。在对危险废物进行焚烧处置时，将危险废物放入回转窑内进行热解干馏和缺氧处理，然后将生成的废渣以及可燃气体分别在炉排和二燃室内进行持续、高温燃烧，使有机物得到充分燃烧。本文在分析危险废物成分的基础上，将焚烧技术的机理和设计工艺进行分析，从而提高有机物焚烧去除率、残渣的燃烧率和热灼减率。
关键词：焚烧技术;危险废物;焚烧处置
近些年来，因危险废物处理不当导致的安全事故频出，因此对这类危险废物进行合理正确的处理变得极为重要。在危险废物的焚烧处置技术中，最有效、最快捷的技术是焚烧技术。应用这种技术进行危险废物处理，不仅能够有效破坏燃烧物质中的有机废物以及毒害物体，而且可以有效回收余热，对于那些含有汞、磷、氟等毒性相对较大且不宜回收的危险废物更加适用。
一、焚烧技术应用于危险废物燃烧处置的机理分析
从燃烧的角度讲，当危险废物中含有碳、氢、氧三种成分时，就可对危险废物进行焚烧处置。危险废物中的各种成分全部是依照一定的化学当量进行反应的，而且同气态以及液态的危险废物的焚烧处置相比，固态的危险废物在进行焚烧时要更加复杂些。首先对危险废物中的水以及溶剂进行缺氧蒸发、气化，这部分蒸发、气化出的溶剂在遇到少量的空气后就会燃烧，形成焚烧烟气;继续对危险废物进行废物热解、干馏，通过热解、燃烧，干馏出的一氧化碳以及碳氢化合物在遇到充足的空气后就会高温燃烧，形成高温烟气。与此同时，危险废物经过热解、干馏后的废渣继续在炉中燃烧，形成焚烧残渣。以上过程是借助焚烧技术对危险废物进行焚烧处置的机理。
在这个过程中，高温焚烧能够将有毒有害物质进行裂解，废渣的充分燃烧能够将可燃物烧透，而且燃烧之后高温烟气产生的主要是水蒸气、二氧化碳、氮气、二氧化硫等，废渣燃烧产生的主要是碳酸盐、金属氧化物、硫酸盐、氢氧化物、硅酸盐等。
二、焚烧技术应用于危险废物燃烧处置的工艺设计分析
众所周知，垃圾焚烧技术主要包括三大类，一类是层状燃烧技术，一类是流化床燃烧技术，还有一类是旋转燃烧技术也即回转窑式燃烧技术，其中最后一类主要用于处理危险废物。但是，仅用一种焚烧技术并不能确保有机物焚烧去除率以及残渣的燃烧率、热灼减率等达到国家标准，因此，使用组合式的焚烧炉(由炉排炉、二燃室以及回转窑三部分组成)进行危险废物的焚烧处理可以有效弥补仅用回转窑时的不足。这种焚烧炉在保留了回转窑运行稳定可靠以及适应能力强的基础上，分别借助炉排炉以及二燃室对废渣和烟气进行持续、高温的焚烧，有效较少了废气的排放。
组合式的焚烧炉工艺设计流程为：首先，危险废物在回转窑的头部进行气化，在其中部进行热解燃烧，在其尾部进行裂解，多次循环后使危险废物以废渣以及可燃气体的形式出现;其次，将回转窑中出来的废渣继续在炉排上持续高温的燃烧，使其尽量燃尽。与此同时，将回转窑中出来的可燃气体在二燃室内进行完全的燃烧，使原有的有机物快速分解为无机物。在进行以上操作时，需要注意的几点是，首先，应该在回转窑中加入少量的空气，确保有机物的分解以及温度的平衡，尽量避免回转窑内“结焦”，其次，为确保焚烧废渣的充分，在炉排中加入适当的炉排风;再次，在二燃室中进行可燃气体的处理时，应该通入足量空气，确保可燃气体的充分燃烧，使原有的有机物全部转化为无机物;最后，在对危险废物进行焚烧处理的整个过程中都应该确保焚烧炉内的气压处于微负压状态。在应用焚烧技术对危险废物进行焚烧处理时还应该进行选型以及热力的计算，这些主要包括理论上的烟气量以及空气量，除此之外还应该计算二燃室以及回转窑的有效容积以及废物在回转窑内的停留时间，这些都是焚烧技术的关键参数。
三、焚烧技术在危险废物焚烧处置中的应用
在对危险废物进行焚烧处置时，首先应该对危险废物的热力进行相应的计算，下面以某地区危险废物集中处理中心项目为例进行分析：
如假设危险废物的热值为1500kcal/kg，焚烧技术所能处理的能力为12t/d，在空气系数为1.8的条件下，氧气的含量约为8.1%(干气)。其次是对设备进行选型计算，现以文中所用设备为例进行讲解：一是进行炉排的选型计算，假设其宽与长分别为1.2m和1.6m，推行杆的行程为80mm，运动周期为8min，那么其有效面积约为2.1平方米，则废渣停留的时间为2.6小时，废渣移动的时间为每分钟8毫米。二是进行二燃室的选型计算，假设二燃室的热负荷为1×105kcal/m3・h，高径比值为4，那么二燃室的有效容积就为30m3，有效高为8.5m，有效内径为2.2m，烟气的停留时间为4s，流速为每秒2.5m。三是回转窑的选型计算，如果回转窑的容积热负荷为1×105kcal/m3・h，转速为每分钟0.4转，窑体的倾斜角为2度，长径比为4，燃料的自然堆角为40度，那么回转窑的有效容积则为30m3，有效内径为2.2m，废料的停留时间为57min，废料的移动速度为每分钟0.15m，烟气的停留时间为18.8s，流速为每秒0.5m。
选型中，危险废物在回转窑内的停留时间计算公式为：
其中，t为废料的停留时间(一般会在30min至120min之间);24和324分别为经验系数;α为窑体的水平倾角(一般为1度至3度);n为窑体的转速(一般为每分钟1转至3转);θ为废料的自然倾角(一般为25度至50度)，L/Dt为回转窑的长径比(一般为3至5)。
二燃室和回转窑的有效容积计算公式为：
其中Q为危险废物的低位发热量;B为危险废物的处置量;q为燃烧室的容积热负荷。
而危险废物混合物的元素成分、焚烧炉的热力参数、烟气浓度分别如下表1、表2、表3所示。
结语：
面对危险废物的处理，目前焚烧技术是最有效、最快捷，也是最能够实现减量化的最佳方式，不仅适合于处理各种危险废物中的有机废物，还能够针对有毒有害物质进行处理。在进行废物处理时，可运用焚烧炉，需要对危险废物的元素成分进行分析，还需要进行焚烧工艺和技术参数的一些计算和说明，通过计算，得出焚烧炉能够安全有效的处理危险废物，能够提高有机物焚烧去除率、残渣的燃烧率和热灼减率，从而也证明了焚烧技术的可行性。
参考文献：
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