王彬 陶瑛 任鞠萍
中材建設有限公司(100176)
可應用于危險廢棄物處理行業中的風冷式灰渣冷卻裝置
王彬 陶瑛 任鞠萍
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目前危險廢棄物處理系統中,焚燒系統焚燒后的灰渣大多采取水冷的方式進行冷卻,這種方式用水量大,能耗高,灰渣含水量高,填埋體積較大。風冷式灰渣冷卻裝置可采用風冷式灰渣冷卻代替傳統的水冷灰渣冷卻,能有效降低灰渣含水量,減少填埋體積,節約大量水資源,對能源的充分利用及節約運營成本具有重要的意義。
風冷式;灰渣冷卻;節水;危廢處置
危險廢棄物的處置一般是將廢棄物焚燒和用其他改變廢棄物物理、化學、生物特性的方法,達到減少廢棄物的數量、縮小體積,減少或者消除其危險成分的目的。我國危險廢棄物集中處理主要是采用回轉窯焚燒處理工藝,目前危險廢棄物處理系統中,回轉窯焚燒后的灰渣大多采取水冷的方式進行冷卻,這種方式需要大量的冷卻水和單獨的循環水系統,能耗較高,處理后的灰渣內含水量高,增加了填埋成本。
1.1 風冷式灰渣冷卻裝置的工作原理
風冷式灰渣冷卻裝置采用風冷方式代替傳統的水冷來實現對灰渣的冷卻,灰渣由入料口落入至輸送裝置上,冷卻板和冷卻風系統安裝在輸送裝置下方,冷空氣經冷卻風系統輸送至冷卻裝置內,與灰渣進行接觸熱交換,冷空氣被加熱,灰渣被冷卻。冷卻后的灰渣由輸送裝置向出料口處輸送,通過破碎裝置破碎后排出。
1.2 風冷式灰渣冷卻裝置的結構
風冷式灰渣冷卻裝置包括上殼體、下殼體、導料板、支架、輸送裝置、攪料棒、冷卻板、冷卻進系統、液壓缸、破碎裝置、連桿。圖1~圖3為風冷式灰渣冷卻裝置的結構示意圖。

圖1 風冷式灰渣冷卻裝置主視圖

圖2 內部結構示意圖

圖3 A-A向剖視圖
圖1為主視圖,圖2為內部結構示意圖,圖3為A-A向剖視圖。圖中各個序號分別表示:1為上殼體,2為下殼體,3為導料板,4為支架,5為輸送裝置,6為攪料棒,7為冷卻板,8為冷卻進風管,9為液壓缸,10為破碎裝置,11為連桿。
上殼體和下殼體通過焊接連為一體,上殼體的入料處安裝有導料板,對進入冷卻裝置的物料進行導流。支架安裝在下殼體的內部,冷卻板固定安裝在支架上部,輸送裝置安裝在冷卻板上方。冷卻板上鋪設有隔熱材料,可減少高溫灰渣對冷卻板的腐蝕,同時防止高溫物料黏結在冷卻板上。液壓缸安裝在支架中部,通過連桿與輸送裝置連接,輸送裝置在液壓缸和連桿的帶動下,在水平方向作往復運動,達到輸送灰渣的目的。攪料棒固定安裝在輸送裝置上,對灰渣進行攪拌,防止半固體狀灰渣在輸送裝置上堆積,繼而影響冷卻效果。
下殼體的出料口處安裝有破碎裝置,由于灰渣可能為半固體狀,破碎裝置對凝結成塊進行破碎,以便后續處理。
如圖2、圖3所示,冷卻進風管8由水平管道及豎直管道構成,安裝在支架下部,豎直管道的出口位于冷卻板下方。冷風從水平管道進入,經豎直管道后,吹向冷卻板及灰渣?;以谘b置內與冷卻空氣進行劇烈的熱交換,快速冷卻。冷風也會在灰渣分散的過程中進行冷卻,且能夠保證冷卻板表面溫度,防止其過熱變形。
實際項目應用中,風冷式灰渣冷卻裝置安裝在回轉窯及二燃室的下方,如圖4所示。

圖4 安裝示意圖
風冷式灰渣冷卻裝置可以有效防止灰渣在輸送過程中的堆積、堵料等現象,保證生產的連續進行。與傳統水冷方式相比,灰渣含水量低,體積小,后續填埋成本低,且能夠節約大量水資源。經熱交換后的冷空氣還可以送入焚燒爐作為助燃空氣,實現能源的充分利用,對于節約運營成本具有重要的意義。
本設備已獲得國家實用新型專利,其專利號為:ZL 201621091722.3
