危險廢物處理中回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝控制分析

張 碩

（北京金隅紅樹林環(huán)保技術(shù)有限責任公司，北京 102402）

回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝是當前較為常用的危險廢物無害化處理工藝。目前，此工藝的各項操作基本需要通過機械完成，為了保證配套機械運行的穩(wěn)定性，獲得更好的危險廢物處理效果，必須采取有效控制措施，提升回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝作業(yè)水平。

1 危險廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝內(nèi)容

回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝的原理是通過高溫焚燒來分解、無害化處理危險廢物，煙氣凈化工藝和熱利用工藝是回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝體系的核心，因為危險廢物在焚燒過程中會產(chǎn)生有毒、有害的煙氣以及廢熱。其中，熱利用工藝先收集高溫煙氣，然后運用換熱裝置對煙氣進行熱交換處理，收集廢熱，將其循環(huán)利用，同時收集換熱時形成的大量蒸汽并加以循環(huán)利用，以提高回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝的能源利用率。而煙氣凈化工藝通常包括6 種。

一是急冷塔工藝，它可以有效處理煙氣中的二噁英。一般來說，該工藝能夠瞬間破壞二噁英的生成條件，防止其二次形成，同時可以控制揚塵、調(diào)節(jié)水量。二是干法脫酸工藝，一般需要運用脫酸反應塔，將石灰粉吹送到酸性煙氣中，使其與煙氣發(fā)生酸堿中和反應，該工藝能夠有效去除酸性物質(zhì)，消除煙氣的腐蝕性物質(zhì)，以免污染環(huán)境。三是活性炭工藝，它利用活性炭的吸附作用，將煙氣中的二噁英、重金屬等有害成分吸附，避免污染環(huán)境。一般來說，活性炭噴射反應器安裝在煙氣管路中，讓煙氣與活性炭充分接觸，提高此工藝的應用效果。四是布袋除塵工藝，其主要依托除塵器中布袋的過濾作用。除塵器主要由布袋、箱體、支架和卸灰裝置等部分組成。五是濕式洗滌工藝，它也是一項煙氣脫酸工藝，原理為將洗滌液噴淋到煙氣中，使煙氣中的酸性物質(zhì)與洗滌液發(fā)生酸堿中和反應，由此將酸性物質(zhì)帶離煙氣，達到脫酸效果。六是煙氣加熱工藝，其運用換熱器對煙氣進行升溫處理，有效緩解煙氣中腐蝕性物質(zhì)凝結(jié)對煙囪、煙氣監(jiān)測系統(tǒng)等造成的腐蝕。

從我國危險廢物回轉(zhuǎn)窯焚燒項目的發(fā)展趨勢來看，新建項目的處置規(guī)模普遍更大，工藝技術(shù)更加成熟，轉(zhuǎn)窯和二燃室的控制更加依靠信息化、自動化、智能化的中控系統(tǒng)，所涉及的人工干預和注意事項逐漸減少。

2 危險廢物處理中回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝控制

2.1 余熱鍋爐水量控制

余熱鍋爐在回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝中起到壓力容器的作用，而壓力、水位作為反映壓力容器作業(yè)狀態(tài)的基礎(chǔ)參數(shù)，其變化會直接影響工藝運行效果，因此，一直以來，這兩項參數(shù)都是工藝控制要點。通常，在余熱鍋爐運行中，為了保證工藝安全，必須確保鍋爐水量充足，即水位參數(shù)正常。但工藝運行中很可能會出現(xiàn)汽包缺水現(xiàn)象，引發(fā)故障。汽包缺水現(xiàn)象常見表現(xiàn)有：分散控制系統(tǒng)（DCS）顯示水位低于安全水位，或無法看到水位；中控顯示有水位，但DCS 顯示低水位；煙氣、蒸汽的溫升過快；蒸汽流量大于給水流量；在現(xiàn)場能夠嗅到異味，類似焦糊味。

當工藝運行中出現(xiàn)上述幾種情況時，應立即采取控制措施，對水位進行調(diào)節(jié)，確保余熱鍋爐水量充足，以免發(fā)生危險。其間需要查看給水泵情況，若其未自動給水，則要馬上采用手動方式，啟動備用泵給水，然后繼續(xù)觀察除氧器水位、汽包水位情況，如果兩個水位均未上升，那么缺水問題可能源于除氧器水位失準，這時需要立刻進行除氧器給水，以確保鍋爐水位順利上升到正常位置。但當水位無法確定或已經(jīng)消失時，要采取緊急叫水操作，及時控制水位，使鍋爐盡快恢復正常運行。

在正常的工藝運行中，要做好水位控制，實時觀測水位，在用汽量增大時同步提升上水量，定期檢查爐管、省煤器管、排污閥是否出現(xiàn)泄漏、忘記關(guān)閉等情況，實現(xiàn)事前控制，保持工藝的穩(wěn)定運行。

2.2 輸灰環(huán)節(jié)控制

焚燒產(chǎn)生的飛灰通常含有大量有毒有害物質(zhì)，需要統(tǒng)一收集，并輸送到相應位置加以統(tǒng)一處理，防止泄漏造成危害。因此，飛灰輸送環(huán)節(jié)屬于回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝的重要一環(huán)。為了保證該環(huán)節(jié)的正常運行，要做好現(xiàn)場控制，防止輸送管道堵塞、泄漏等，提高工藝運行水平。目前，此環(huán)節(jié)常見的問題主要有4 種，即設(shè)備故障、除塵器問題、煙氣含水率高、卸灰量少。

飛灰輸送環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的設(shè)備故障包括停運、飛灰堵塞、飛灰溢出，通常發(fā)生于刮板機、螺旋輸送器、卸灰閥等裝置，要定期對這些設(shè)備進行巡檢和維修，保證飛灰輸送環(huán)節(jié)的順利運行。除塵器問題通常表現(xiàn)為積灰過多、煙氣粉塵含量高、布袋損傷、除塵器壓差異常，主要原因為焚燒產(chǎn)生的粉塵量過多，導致除塵器振打、清灰頻率滿足不了清灰需求，因此要適當提高振打、清灰頻率，增強此環(huán)節(jié)的運行效果。煙氣含水量高會使飛灰粘在飛灰輸送管道內(nèi)壁、設(shè)備表面，形成堵塞，影響該環(huán)節(jié)的正常運行。通常，主要原因在于煙氣溫度過低，導致其在灰斗表面形成凝結(jié)水，提高了煙氣含水率，因此，要適當提高煙氣溫度。卸灰量少一般是輸灰設(shè)備設(shè)計問題導致的，一旦發(fā)現(xiàn)此情況，要進行全面檢查，找出設(shè)備設(shè)計不合理位置，再根據(jù)實際情況加以改進，及時排除故障。

2.3 洗滌環(huán)節(jié)控制

在濕法脫酸工藝中，洗滌環(huán)節(jié)將經(jīng)過霧化的堿性洗滌液噴淋到煙氣中，讓煙氣中的酸性物質(zhì)與其充分反應，生成鹽類物質(zhì)，然后溶于洗滌液中，再排放至污水處理系統(tǒng)處理。隨著溶于洗滌液的鹽類逐漸增多，鹽類結(jié)晶可能析出，而析出的鹽結(jié)晶很可能堵塞煙道，影響正常的工藝運行。要定期清理煙道，保持煙道暢通。但一般來說，清理煩瑣復雜，耗費的人力成本和時間成本較高。為此，應當注重事前控制，提前做好洗滌液中鹽類含量的監(jiān)測、記錄，以便及時采取控制措施，預防煙道堵塞。考慮到煙氣流速突降很容易導致鹽類結(jié)晶大量析出，要重點關(guān)注煙氣流速并做好相應控制，盡量避免流速突降，如果已經(jīng)出現(xiàn)流速突降，要立刻檢查洗滌液的鹽類含量，如果含量過高，就應及時更換洗滌液并對煙道進行清潔，預防堵塞，增強工藝控制效果。

2.4 廢物儲存環(huán)節(jié)控制

目前，危險廢物呈現(xiàn)明顯的多樣化特征，焚燒處理前，通常會被統(tǒng)一儲存在料坑中，因此，各種廢料很容易發(fā)生反應，導致料坑內(nèi)燃燒、發(fā)熱，造成安全事故。回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝要對廢物儲存環(huán)節(jié)加以控制，消除火災隱患，提升危險廢物處理水平。要嚴格把控物料取樣、化驗、運輸、確認和預處理等環(huán)節(jié)，合理調(diào)整物料的類型、狀態(tài)，防止物料燃燒、發(fā)熱。同時，要根據(jù)化驗數(shù)據(jù)、焚燒效果資料等信息進行物料分類，并設(shè)置分類儲存料坑，降低物料反應率。此外，應根據(jù)物料的物理化學性質(zhì)，科學規(guī)劃物料儲存總量，以保持坑內(nèi)物料熱值穩(wěn)定、鹵素含量合理、pH 正常。對于化學穩(wěn)定性較弱的物料，要加強監(jiān)督并做好預處理，必要時可以考慮以少量加入的形式，進行儲存試驗，確認無問題后，才能將其正常投入料坑中，保證后續(xù)各項工藝的安全推進[1]。

2.5 投料環(huán)節(jié)控制

投料環(huán)節(jié)，回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝需要先將物料送入焚燒設(shè)備，以推動后續(xù)工藝環(huán)節(jié)的運行。但投料期間很容易出現(xiàn)回火現(xiàn)象，引發(fā)火災，因此，應當重點關(guān)注此環(huán)節(jié)，以規(guī)避潛在的安全風險。一般來說，回火現(xiàn)象主要源于窯頭負壓偏小、焚燒工況差、進料裝置附近的高熱殘余物料被引燃等因素。因此，應當嚴格按照現(xiàn)行規(guī)程、標準，進行工藝操作和監(jiān)控，以便隨時調(diào)控工況，同時，要加大設(shè)備檢修力度，及時調(diào)整作業(yè)參數(shù)，確保窯頭負壓的合理性，并做好進料裝置周圍的清理工作，防止殘余物料被引燃。其間要重點清潔粘在進風口位置和溜槽上的雜物，防止其成為回火燃點。此外，要控制好物料投入量，嚴禁一次性大規(guī)模投料，以免物料燃爆引起回火。要先粉碎物料，嚴禁直接將高熱值物料投入焚燒設(shè)備，以保障投料安全[2]。

2.6 溜槽、破碎機運行控制

溜槽、破碎機作為重要的回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝設(shè)施，其運行狀態(tài)直接影響工藝應用效果。這兩種設(shè)施比較容易出現(xiàn)阻塞，一旦出現(xiàn)，就需要進行大量清理，影響生產(chǎn)效率。因此，溜槽、破碎機的運行也是一項重要的工藝控制內(nèi)容。針對破碎機阻塞問題，應當提前按照現(xiàn)行規(guī)范，嚴格履行各項日常維護程序，確保物料破碎效果達到預期，以免物料破碎不充分阻塞破碎機，同時，必須提前將混入的鐵器（如螺栓等堅硬的物料）篩除，防止其卡在破碎機中造成阻塞。在此過程中，物料中的蛇皮袋等容易纏刀的物品會影響破碎機的正常運行，導致堵塞，因此，要控制此類物品的投入量。對于溜槽阻塞問題，要加大阻塞檢查力度，及時處理輕微阻塞，同時做好配伍控制，提高物料的均勻性和固液比的合理性，防止其在傳輸過程中滯留在溜槽中而影響工藝運行[3]。

2.7 極端天氣下的工藝控制

回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝的運行會受到溫度、濕度等因素的影響，在極端天氣出現(xiàn)時，焚燒工藝應用效果難以保障，甚至有可能出現(xiàn)故障、事故。因此，極端天氣也是工藝控制的一項重點內(nèi)容。一般來說，大風、暴雨、低溫和雷電等極端天氣會影響工藝運行效果，要針對各類極端天氣采取相應的控制措施，以保證工藝運行效果。其中，在大風天氣下，要采取檢修控制措施，工作者穿戴好安全裝備，檢修、緊固懸空裝置，防止其被吹落而發(fā)生危險。在暴雨天氣下，要采取防水控制措施，運用現(xiàn)有排水措施，及時排出泵房等位置的積水，必要時用沙袋封堵水溝，以免積水水位過高，影響工藝運行。在低溫天氣下，應當采取防凍控制措施，為容易出現(xiàn)介質(zhì)凍凝現(xiàn)象的輸送管道做好保暖，防止工藝運行受阻。在雷電天氣下，應采取電力供給控制措施，嚴格落實各項應急預案，提前確定好浪涌保護器、接地線等裝置的使用性能，以免突然停電導致設(shè)備故障，保證控制效果[5-6]。

3 結(jié)論

有效控制回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝運行，可以保障危險廢物處理效果和處置過程安全，避免造成污染。在危險廢物處理中，回轉(zhuǎn)窯焚燒工藝借助科學合理的控制方案，能夠及時排除工藝運行故障，創(chuàng)造良好的工藝運行條件，保證工藝應用效果達到預期，從而順利完成危險廢物的無害化處理。