危廢焚燒處理的設計難點與對策

竇麗虹(鎮江華東安全科學研究院有限責任公司，江蘇 鎮江 212000)

0 引言

在有效處理危險廢物時，經常會釋放出刺激性難聞氣體，這些氣體中往往含有大量有毒有害物質，一旦釋放到空氣，不僅降低了空氣質量，而且還危及廣大群眾身體健康，所以，在實際處理危險廢物時，需要設計雙液壓翻板門，以不斷提高廢物焚燒裝置的密封性，從而保證有害氣體不會逸出。此外，工作人員還應定期檢查回轉窯，并及時發現和解決問題。同時，還要通過循環立式水管鍋爐對大量危險廢物進行高溫處理，同時及時回收處理廢物，從而不斷提升危險廢物焚燒的效果。因此，通過各種處理方法，有效阻止危險廢物污染空氣和水體，促進危險廢物焚燒的高效、順利實施。以下將會詳細分析和研究危險廢物焚燒處理設計難點及對策。

1 危險廢物的基本概念

危險廢物屬于固體廢物的一種，具有一定的特殊性，因為危險廢物通常具有一定的腐蝕性、毒性和放射性，會損害人體健康。此外，危險廢物種類繁多，性質復雜，對環境和人體危害極大。因此，必須進行有效控制。焚燒是危險廢物處理的重要手段，其中回轉窯焚燒技術是當前危險廢物焚燒的主要技術手段，不但適應能力強，而且還能適應多種情況[1]。

2 危廢焚燒處理的設計難點

2.1 回轉窯結焦問題

在進行危廢焚燒處理設計時，因忽視回轉窯結焦問題，處于焚燒狀態的回轉窯將被長時間焚燒，從而使回轉窯的使用壽命大大縮短，同時，還出現焚燒停止的現象，廢物無法充分焚燒，必然會殘留大量廢渣，進而污染空氣，無法取得理想的焚燒效果。另外，在危險廢物焚燒過程中，設計的回轉窯長度相對較短，使焚燒過程中產生的氣體和殘渣無法通過二級處理裝置，焚燒后回轉窯內有大量殘余垃圾。如果不盡快發現和解決這一現象，無法保證所有危險廢物焚燒的清潔。由此可見，如果設計不夠科學合理，不定期對回轉窯進行檢查，就不會及時發現結焦問題和回轉窯內燃燒不干凈的問題。如果不能及時妥善處理相關問題，危廢焚燒處理將無法有效完成。工人們經常浪費時間處理不干凈的垃圾，這不僅浪費時間，而且增加了處理工作的負擔，回轉窯結焦面不斷膨脹，容易造成窯尾結焦。因此，應盡快采取措施解決問題。

2.2 鍋爐灰腐蝕問題

由于鍋爐內灰分較多，室內環境條件較差。由于鍋爐內積灰較多，鍋爐散熱器嚴重堵塞，使鍋爐溫度不斷升高，難以控制，易爆裂，造成大量危險廢物外流，進而對環境和空氣造成嚴重污染，同時危及相關人員身體健康。許多設計人員在具體設計工程中，往往忽略了鍋爐積灰問題，并對排灰裝置的設計沒有給予足夠重視。另外，鍋爐灰的腐蝕會導致鍋爐表面泄漏。當孔洞不斷擴大時，會有大量廢物泄漏、廢氣排放，進而嚴重污染生態環境。如果處理不當，腐蝕面積會不斷擴大，導致鍋爐表面嚴重腐蝕，勢必影響垃圾焚燒的進度，難以有效完成危險廢物的處理[2]。

3 具體的危廢焚燒處理工藝與技術

3.1 主要的工藝流程

危險廢物的焚燒處理工藝主要是包括進料系統、回轉窯焚燒系統、預熱利用、煙氣凈化系統和輔助系統，具體的流程可以如圖1所示。

圖1 危廢物焚燒的主要工藝流程

3.2 回轉窯焚燒系統

回轉窯、二次燃燒室、除渣裝置和輔助系統是回轉窯焚燒系統的組成部分。回轉窯內部物料主要以耐火材料為主，同時對危險廢物的適應性較強，能夠更加高效、安全地處理各類危險廢物。通常來說，在危險廢物處理過程中，回轉窯的溫度需要控制在850～900 ℃范圍內，主要由燃燒器的燃料量來有效調節控制溫度。二次燃燒室主要工作任務是進一步處理回轉窯內未完全燃燒的顆粒，使其完全燃燒后排放。此外，二次燃燒室的第二個功能是分離焚燒爐中的煙氣。這樣，煙氣中的有害成分就能得到一定程度的分解[3]。

3.3 余熱利用系統

二次燃燒室和急冷塔之間將會設計一個預熱鍋爐，其主要功能是收集煙氣，因為在危險廢物處理過程中不可避免地會產生大量高溫煙氣，其實，它是一種熱源，是一種資源，必須要及時回收和處理，進而有效降低整個系統的運行成本，提高經濟效益，同時大大降低尾氣處理的負荷。

3.4 煙氣凈化系統

煙氣凈化系統涵蓋內容非常多。在急冷塔的急冷過程中，煙氣不僅可以降低溫度，還可以起到除塵的作用，同時，急冷塔底部還會排出少量粉煤灰。常用的干法脫酸方法是在袋式除塵器前的煙氣管道上設置一定的石灰粉脫酸反應塔。通過這種方法，石灰粉可以與煙氣中的酸性氣體混合，從而有效去除大部分酸性氣體。所謂的活性炭吸附是指在袋式除塵器前裝上一定的活性炭噴射反應器，之后有效吸附空氣中的粉塵。在危險廢物焚燒系統中，袋式除塵器的優勢非常明顯，不但能夠有效去除煙氣中的有害物質，而且還是尾氣處理過程中必不可少的重要設備，因此，需要重點對袋式除塵器進行設計。煙氣干法脫酸后還需要再經過濕法脫酸塔的處理，只有這樣，才能達到深度脫酸效果。

4 危險廢物處理設計難點及其處置措施

4.1 預處理系統

危險廢物通常含有一些易燃物質，為了防止危險廢物破碎過程中可能發生的火災和爆炸，有必要時刻留意破碎機。當含氧量超過6%時，系統會自動關閉閘門，起到一定的保護作用。

4.2 密封和處理進料

回轉窯窯頭進料系統極易誘發窯頭回火問題，因此有必要設置雙液壓翻板門，以保證窯頭給料的安全。投料時要注意整個投料過程，使其始終在密封冷卻狀態下運行，這樣才能確保系統運行的穩定性和安全性[4]。

4.3 回轉窯結焦問題處理

以往回轉窯焚燒處理過程中，時常發生回轉窯尾部結焦。究其原因是回轉窯燃燒器位于窯頭，運行時溫度相對較高，而廢料中的低熔點鹽燃燒后易形成熔融灰，當灰渣靠近窯尾區域時，由于溫度已大大降低，熔融灰渣將被冷卻并粘結到窯尾區域耐火材料上。就此類問題，相關工作人員進行了優化設計，將回轉窯尾部與二次燃燒室直接連接，同二次燃燒室采用同一出渣口，設計大直徑出渣口，尺寸為3 300 mm×800 mm，方便大顆粒渣順利落下。同時，在運行中二次燃燒室設置若干分燃燒機，以保證二燃室的溫度在1 100 ℃以上，同時有效提高回轉窯窯尾溫度。根據具體運行參數，回轉窯窯尾溫度高達1 000 ℃以上，進而有效保證爐渣從爐底直接進入水封撈渣機內。另外，在廢料進入回轉窯焚燒前，還需要合理調配廢棄物配比。除了保證熱值的合理性外，還需要及時檢測分析其成分，對于含低熔點鹽的廢物，在入爐焚燒前必須進行科學配比。在焚燒作業過程中，必須配備專業的操作人員有效監督管理焚燒溫度，合理優化調整一次風和二次風的比例，以確保焚燒的穩定性。此外，操作人員還應定期通過觀察鏡觀測窯尾結焦現象。一旦發現結焦現象，必須第一時間更換燃點高、不含低熔點鹽類的廢物，之后通過提高窯尾溫度來緩慢融化窯尾結焦。

4.4 有效處理鍋爐積灰腐蝕問題

危險廢物焚燒期間，鍋爐積灰是普遍存在的問題，其中以臥式布置的余熱鍋爐積灰最多。如果想要有效解決積灰和腐蝕問題，可以采用蒸汽吹灰法妥善處理積灰。設計中應合理控制過熱器內煙氣溫度，過熱器管壁溫度不宜過高，以免發生腐蝕。此外，在長期運行過程中，還應合理控制二次燃燒室的溫度，避免因溫度過高而造成過熱器腐蝕和污染物超標等一些列問題[5]。

4.5 妥善處理兩級濕法脫酸系統腐蝕問題

洗滌塔和吸附塔能大大增加煙氣與反應堿的接觸面積，從而延長二者反應時間。然后，將具有良好耐腐蝕性能的材料設置在內部，通過一定的填充來有效降低腐蝕的可能性。對于洗滌塔和吸附塔體而言，可通過耐腐蝕的玻璃鋼材料，徹底解決腐蝕問題，使所有循環管線都能擁有良好的耐腐蝕性，從而切實保證整個系統良好穩定運行。

4.6 采用循環立式水管鍋爐

在危險廢物處理過程中，應注意循環立式水管鍋爐的設計和布置，同時科學安裝實用鍋爐，保證鍋爐內的粉塵能迅速排出危險廢物處理管道，在經過危廢處理后排放危廢物產生的氣體，從而有效控制污染源，避免粉塵過多。此外，在危廢物處理過程中，工作人員要盡可能多使用循環立式水管鍋爐，既能除灰，又能循環處理廢物，同時及時清理危廢物，能夠獲得良好的危廢處理效果。另外，循環立式水管鍋爐可自動調節溫度，避免鍋爐過熱[6]。

5 結語

綜上所述，危險廢物焚燒處理的充分程度能夠直接影響危廢焚燒作業效果。因此，文章有針對性地探究了危險廢物焚燒運行中存在的設計難點，并結合實踐經驗，提出了合理可行的解決措施，并對危險廢物焚燒運行順利開展具有積極意義，值得推廣和借鑒。