電弧爐高溫熔融處理焚燒飛灰技術(shù)應(yīng)用研究

曹 熠，喬海飛，裴友峰，沈 毅，胡 波，靳曉鵬，隨志明，楊亞萍，劉雪松，*

(1.杭州璽富環(huán)保科技有限公司，浙江 杭州 310018；2.光大環(huán)保能源(衢州)有限公司，浙江 衢州 324000；3.紹興文理學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，浙江 紹興 312000)

0 引 言

隨著我國城鎮(zhèn)化率的不斷提高和人民生活水平的日益提升，生活垃圾產(chǎn)生量也隨之快速增加。據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒2020》，2019年全國生活垃圾清運量達(dá)到了24 206.2萬噸。因此，如何實現(xiàn)生活垃圾“減量化、資源化、無害化”的問題越來越受到關(guān)注。其中，生活垃圾的焚燒發(fā)電技術(shù)因減量化明顯、占地少及可實現(xiàn)能源化、無害化等優(yōu)勢，已逐漸成為我國生活垃圾主要處置方式。國家發(fā)改委和住建部聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”城鎮(zhèn)生活垃圾分類和處理設(shè)施發(fā)展規(guī)劃》中提出，到2025年，全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理能力達(dá)到80萬t/d左右，全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理能力占比為65%左右。然而，隨著生活垃圾焚燒處理能力的不斷擴(kuò)大，焚燒后產(chǎn)生的飛灰量也在不斷增多。

生活垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰(以下簡稱“飛灰”)中含有大量的劇毒有機(jī)污染物(如苯并芘、苯并蒽、二噁英等)和可溶性重金屬(Hg、Cr、Cd、Pb、Cu、Ni等)，屬于高度危險的固體廢棄物(編碼為HW18)。其中，飛灰中的二噁英具有不可逆的致畸、致癌、致突變性，Hg及其化合物具有極強(qiáng)的神經(jīng)毒性，對人體的多個器官會產(chǎn)生嚴(yán)重的損害，若處置不當(dāng)，會導(dǎo)致嚴(yán)重的二次環(huán)境污染。傳統(tǒng)的飛灰處理技術(shù)為通過一定規(guī)范的預(yù)處理后進(jìn)行填埋，雖然成本較低，但占用土地資源極大，且飛灰中的二噁英及重金屬污染物并未消除，仍然存在浸出后污染水源等較大的環(huán)境安全隱患，也沒有對飛灰進(jìn)行有效的資源化利用。因此，探索一種能有效地促使飛灰“減量化、資源化、無害化”的具有實際應(yīng)用價值的技術(shù)方案，已逐漸成為環(huán)保工作者關(guān)注的焦點之一。

目前，作為新興的飛灰資源化技術(shù)之一，飛灰熔融固化技術(shù)被認(rèn)為是最有效且最具市場前景的方案。該技術(shù)利用燃料或電力作為能源，在高溫條件下將飛灰熔融為玻璃質(zhì)熔渣，經(jīng)無害處理后，熔渣可作為各種建筑材料的原料，滿足垃圾循環(huán)再生和廢棄物零排放的綠色生活理念。飛灰經(jīng)高溫熔融固化成玻璃質(zhì)熔渣過程中，二噁英等有機(jī)污染物在高溫條件下徹底分解或轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w物質(zhì)，而放射性元素和重金屬元素將被牢固地束縛于具有高致密結(jié)構(gòu)的硅氧四面體中，不易浸出而污染環(huán)境，真正實現(xiàn)飛灰的減量化、資源化、無害化處理[1]。

飛灰熔融固化技術(shù)一般可以分為低溫?zé)Y(jié)技術(shù)、直流熱等離子體技術(shù)和高溫熔融技術(shù)三種。低溫?zé)Y(jié)技術(shù)是將飛灰、燃料、助燃劑進(jìn)行預(yù)混合后造粒，然后從上至下通過給料機(jī)勻速連續(xù)地進(jìn)入燒結(jié)爐，與由下而上供入燒結(jié)機(jī)的預(yù)熱空氣發(fā)生層燃燃燒反應(yīng)，燃燒釋放的熱量被飛灰與助燃劑吸收后發(fā)生固化反應(yīng)，經(jīng)一定條件保溫后形成致密玻璃固化體，最終通過速冷后得到目標(biāo)產(chǎn)物[2]。但是，該技術(shù)相對研究較少，技術(shù)成熟度不高，二噁英的低溫分解及易揮發(fā)重金屬的污染控制問題仍有待解決。直流熱等離子體技術(shù)是將飛灰與二氧化硅添加劑在飛灰預(yù)處理系統(tǒng)中進(jìn)行造粒，然后通過等離子體噴槍將飛灰顆粒熔融，二噁英等有機(jī)污染物在高溫下分解，熔融液通過水冷槽后快速降溫玻璃化得到玻璃熔渣，重金屬則被固化在玻璃熔渣中[3]。該技術(shù)可實現(xiàn)飛灰的無害化、減量化和資源化處理，在發(fā)達(dá)國家已有一定規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用，但由于處置成本高、技術(shù)難度大、二次飛灰等問題，在我國尚處于中試階段，應(yīng)用推廣的過程還有待觀察。高溫熔融技術(shù)是目前使用最廣泛、研究最多且經(jīng)濟(jì)效益較好的方案，其加熱溫度一般為1 400 ℃，飛灰中的低沸點有機(jī)物在高溫熔爐中與重金屬形成煙氣后通過空氣預(yù)熱器和冷卻塔過濾收集排出，高沸點無機(jī)物重金屬在爐底形成爐渣并通過傳送裝置收集，爐渣可以作為高質(zhì)量的建筑材料，真正實現(xiàn)飛灰的無害化、減量化和資源化處理[4]。

本文將國內(nèi)外垃圾焚燒高溫熔融技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和梳理，并且詳細(xì)介紹了臺灣某焚化廠高溫電弧爐熔融處理系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。同時，對各個系統(tǒng)中相應(yīng)飛灰處理的具體工藝也進(jìn)行了總結(jié)，提供了工程應(yīng)用結(jié)果和經(jīng)驗，為研制高效、實用的飛灰技術(shù)提供新思路和實踐依據(jù)。

1 國內(nèi)外飛灰熔融技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展

飛灰熔融固化技術(shù)的核心是熔融爐，根據(jù)熱源的不同可分為燃燒式熔融爐和電力式熔融爐。日本在該技術(shù)上的研究開展得最早，在工業(yè)化領(lǐng)域的應(yīng)用非常成熟[5-10]。根據(jù)飛灰的特征，日本將垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生的飛灰用電熱式熔融爐進(jìn)行處理，不用于發(fā)電的垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰會用燃燒式熔融爐進(jìn)行處理。近十年來，焚燒發(fā)電逐漸成為我國生活垃圾處置的主流方式，但是焚燒所產(chǎn)生的飛灰除了用傳統(tǒng)的填埋方式外，最主要的是通過固化穩(wěn)定法進(jìn)行處理。然而，通過固化穩(wěn)定法處理后依然存在部分重金屬超標(biāo)且二次污染風(fēng)險等缺陷。因此，開發(fā)具有高效、環(huán)保的新技術(shù)迫在眉睫。目前，高溫飛灰熔融技術(shù)被認(rèn)為是處置飛灰問題的最有效的方法之一，雖然我國相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用都晚于歐美及日本等發(fā)達(dá)國家，但高等院所及相關(guān)企業(yè)在吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗及自我創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，很多中試級別的研究已取得了一定的成果。別如山[11]等人在2006年提出了一種垃圾焚燒飛灰旋風(fēng)高溫熔融處理及再生利用新技術(shù)，對二噁英的處理效率可達(dá)到99.9%，此項技術(shù)已申請國家發(fā)明專利。2007年別如山等人[12]在鞍山鍋爐廠生產(chǎn)的75 t/h旋風(fēng)熔融爐上進(jìn)行為期10 h的飛灰熔融試驗，處理后灰塵中的重金屬浸出量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于危險廢物重金屬標(biāo)準(zhǔn)浸出值。2010年王學(xué)濤[13]等人自行設(shè)計的500 kg/d的旋風(fēng)熔融爐處理后的飛灰可達(dá)到減容化、玻璃化、無害化的效果。2008年潘新潮等人[14]通過自主研發(fā)的雙陽及直流等離子體發(fā)生器對飛灰進(jìn)行熔融化處理，處理后飛灰中的二噁英物質(zhì)大大減少且熔渣具有無害化、資源化減容化的特點。胡明[15]等人采用50 kW直流等離子體熔融爐進(jìn)行玻璃化研究，發(fā)現(xiàn)添加石英砂可以顯著降低熔融溫度，而且冷卻速率的增加有利于熔融后玻璃體的形成。2017年盧歡亮等人[16]在2～3 t/d的等離子體熔融高溫處理設(shè)備進(jìn)行中試試驗，結(jié)果表明尾氣污染物滿足GB 18484—2001《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》排放要求。

在飛灰熔融固化技術(shù)的應(yīng)用中，國外發(fā)達(dá)國家一般采用大量的重油、焦炭及電力作為能源。而我國由于受到核心設(shè)備依靠進(jìn)口、運行成本及經(jīng)濟(jì)效益等因素的制約，使熔融固化技術(shù)的推廣應(yīng)用存在較大難度，大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用還較少。我國為了進(jìn)一步降低飛灰熔融固化處理技術(shù)的運行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，一般會根據(jù)熔融爐的特性將飛灰進(jìn)行預(yù)處理后再進(jìn)行熔融固化處置。從該角度出發(fā)，我們目前使用的飛灰熔融爐主要有表面熔融爐、旋風(fēng)熔融爐和等離子體熔融爐，前兩者為燃燒式熔融爐，也是目前我國研究較多且使用周期較長的設(shè)備；后者為電力式熔融爐，由于受國內(nèi)經(jīng)濟(jì)制約及相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，在工業(yè)應(yīng)用上還不多[17-19]。鑒于此，本文以臺灣某焚化廠的電弧熔融爐為研究對象，為我國探索一條“減量化、資源化、無害化、經(jīng)濟(jì)性”的垃圾焚燒飛灰熔融固化技術(shù)，提供理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。

2 臺灣某焚化廠飛灰高溫電弧爐熔融技術(shù)簡介

目前，臺灣針對飛灰的處置方式有單一填埋與固化處理后獨立分區(qū)掩埋兩種。但飛灰中含有銅、鋅、鉛、鎘、鎳、鉻、汞等重金屬物質(zhì)及極微量的有機(jī)污染物，采用上述兩種方式依然存在重金屬和有機(jī)物溶出并產(chǎn)生二次環(huán)境污染的風(fēng)險。該焚化廠采用1 200～1 600 ℃的電弧爐高溫熔融技術(shù)對飛灰進(jìn)行熔融固化處理，使飛灰受熱處于熔融狀態(tài)，飛灰中的有機(jī)廢棄物經(jīng)熱解后被摧毀，低沸點重金屬及鹽類受熱分解后隨尾氣揮發(fā)，其他的重金屬則與CaO和SiO2等無機(jī)物形成熔渣。該焚化廠的飛灰高溫熔融固化設(shè)計處理量為20 t/d，處理后的飛灰毒性特性需滿足TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure，TCLP美國環(huán)保局推薦的標(biāo)準(zhǔn)毒性浸出方法)的溶出標(biāo)準(zhǔn)，所形成熔渣需符合臺灣資源化產(chǎn)品利用標(biāo)準(zhǔn)中的“人工礦物粒料”準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，焚燒后排放的煙氣應(yīng)滿足臺灣的法規(guī)要求。飛灰主要成分及重金屬含量如表1和表2所示。

表1 灰樣的主要化學(xué)成分

表2 灰樣的主要重金屬含量

焚化飛灰粒徑的粒徑分布利用鐳射粒徑測定儀進(jìn)行測量，分析結(jié)果如圖1所示。根據(jù)圖1可知，焚化飛灰的粒徑范圍在2.5～48.2 μm之間，中位徑(d50)約為7.8 μm。

2.1 電弧爐高溫處理系統(tǒng)及附屬系統(tǒng)

2.1.1 工藝概述

該焚燒廠的工藝流程如圖2所示。垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰經(jīng)設(shè)備收集后通過加料裝置加入到核心設(shè)備電弧爐中，同時添加含鐵物質(zhì)進(jìn)行配伍，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)電石墨電極的升降使?fàn)t料受電弧直接加熱，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到1 200～1 600 ℃后，爐內(nèi)物料發(fā)生熔融熔化。熔融后的熔渣經(jīng)水淬池降溫后沉于池底，再通過池底斜管進(jìn)入渣池，定期在板鏈?zhǔn)匠鲈鼨C(jī)中進(jìn)行分離，分離出的水回流至渣池，爐渣收集后回收利用。電弧爐飛灰高溫熔融固化技術(shù)產(chǎn)生的廢氣依次經(jīng)氣體緩沖室、重力沉降室、干法除酸系統(tǒng)、活性炭吸附后，最終煙氣中粉塵、脫酸副產(chǎn)物以及吸附了二噁英的活性炭通過復(fù)合陶瓷纖維濾筒被捕集，干凈的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入煙囪。為了節(jié)約資源，電弧熔融爐及煙氣處理系統(tǒng)共用一套冷卻水循環(huán)系統(tǒng)對水淬池、重力沉降室等組件進(jìn)行熱量交換。

圖1 焚燒飛灰的粒徑分布圖Fig.1 Particle size distribution map of incineration fly ash

2.1.2 飛灰預(yù)處理系統(tǒng)

該焚燒廠的飛灰預(yù)處理系統(tǒng)首先將生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的飛灰以噸袋包裝后運輸至熔融爐上料系統(tǒng)附近，隨后通過飛灰真空上料系統(tǒng)輸送至儲槽，再用螺旋輸送機(jī)輸送至計量罐，定量地將飛灰輸送至混料系統(tǒng)的加料口。為了防止熔融過程中大量輕質(zhì)較細(xì)飛灰被煙氣除塵系統(tǒng)抽走，降低出渣成品量，增加煙氣中粉塵濃度，該處理設(shè)施采用對輥式壓球設(shè)備對飛灰進(jìn)行預(yù)處理，飛灰在雙軸混料機(jī)中與水進(jìn)行混合增加粘度，隨后通過對輥式壓球設(shè)備制成尺寸為37 mm×27 mm×(12～14) mm的橢圓形餅狀體后送入電弧爐。通過飛灰預(yù)處理系統(tǒng)把飛灰制成規(guī)則橢圓形餅狀顆粒，可以將二次飛灰產(chǎn)率由7.5%降低到6.1%，進(jìn)而可降低二次飛灰中的Cl、S、Na、K、Zn和Pb含量。

圖2 飛灰處理的工藝流程圖Fig.2 Process flow chart of fly ash treatment

圖3 飛灰預(yù)處理(進(jìn)料)系統(tǒng)示意圖Fig.3 Schematic diagram of fly ash pretreatment (feed) system

2.1.3 高溫熔融處理系統(tǒng)

(1)電弧爐本體

該焚燒廠采用2臺800 kVA三相電弧爐作為高溫熔融處理設(shè)備，系統(tǒng)由電爐主體、電極升降系統(tǒng)、電極、給料裝置、前床、冷卻系統(tǒng)、變壓器、高壓控制系統(tǒng)、低壓控制系統(tǒng)、煙氣冷卻系統(tǒng)構(gòu)成，如圖4所示。電弧爐的主要參數(shù)如表3所示。

圖4 高溫熔融系統(tǒng)示意圖Fig.4 Schematic diagram of high temperature melting system

表3 電弧爐主要參數(shù)

(2)排渣方式

由于電弧爐排出的熔渣為液態(tài)高溫渣，直接冷卻容易凝固形成體積較大固體顆粒，不易于后續(xù)運輸及處理利用，因此，該焚燒廠設(shè)置了水粹裝置，將高溫爐渣急冷降溫并崩裂為小顆粒固體渣。根據(jù)熔渣的比重在高低位設(shè)置了兩個排渣口，對于浮于上層的比重較輕的玻璃態(tài)物質(zhì)(Ca、SiO2等)，通過高位排渣口排出，對于重金屬富集的沉降于爐膛底部的熔渣，待富集至一定量后用低位排渣口排出，這部分熔渣含有較多的貴重金屬，具有較大再利用價值。

2.1.4 煙氣處理系統(tǒng)

該焚燒廠煙氣處理系統(tǒng)由氣體緩沖室、重力沉降室、干法脫酸系統(tǒng)、陶瓷纖維濾筒集塵系統(tǒng)組成。

高溫飛灰熔融處理后的煙氣先進(jìn)入氣體緩沖室，通過配制的泄爆閥等裝置將高溫狀態(tài)下的可燃成分的爆炸風(fēng)險消除，并在發(fā)生氣爆時即時泄壓保護(hù)生產(chǎn)設(shè)備的安全。

隨后煙氣進(jìn)入重力沉降室，含塵氣流進(jìn)入重力沉降室后因截面積增大，大顆粒粉塵動能降低并在慣性作用下與迷宮式擋板碰撞后被收集至灰門。在重力沉降室布置水冷換熱系統(tǒng)，通過與重力沉降室殼體上的水冷壁換熱帶走煙氣熱量，確保煙氣溫度滿足后續(xù)工藝要求。

干法脫酸系統(tǒng)是以小蘇打為脫酸劑的DSI干法脫硫工藝，小蘇打初始粒徑180～200 μm，經(jīng)分級研磨設(shè)備后粒徑控制在25 μm以下，最大使用量100 kg/h。小蘇打經(jīng)氣力研磨后噴入干法脫酸塔，脫酸塔下部設(shè)有文丘里裝置進(jìn)行煙氣加速。

末端采用“活性炭+復(fù)合陶瓷纖維濾筒”工藝對二噁英和粉塵進(jìn)行脫除，其中活性炭(活性炭采用美國卡爾岡碳素公司產(chǎn)品，200目顆粒活性炭、比表面積1 000 m2/g，最大使用量2.5 kg/h)用于吸附低溫析出的重金屬，復(fù)合了高效催化劑的陶瓷纖維濾筒(材質(zhì)為硅酸鋁纖維)能夠有效地去除高溫粉塵及固體中的二噁英等有機(jī)物，處理后的煙氣通過煙囪進(jìn)行排放。復(fù)合陶瓷纖維濾筒收集的飛灰因富集了大量Zn、Pb等重金屬，收集后的飛灰重新進(jìn)入電弧爐進(jìn)行熔煉。

表4為該焚燒廠各工藝段的煙氣量及溫度。

2.1.5 水淬排渣系統(tǒng)

有研究指出，冷卻速率越大，熔體從溶化性溫度降溫到玻璃轉(zhuǎn)變溫度以下所需時間越短，同時熔渣粘度快速提高，導(dǎo)致結(jié)晶速率下降，增加熔體結(jié)構(gòu)中聚集體的形成幾率，這樣就容易形成短程有序而長程無序的玻璃體[6]。

為使冷卻后熔渣滿足TCLP標(biāo)準(zhǔn)，該焚燒廠采用直接水淬方式對高溫熔渣進(jìn)行急冷處理，具體工藝參數(shù)為：每臺電弧爐以2 h/次的頻率進(jìn)行排渣，排渣量為3 000 kg/次，每次排渣持續(xù)10 min，兩臺爐交替排渣；水淬池處理時間為2 h/次，其中冷卻時間為1 h，物料取出時間為1 h。

表4 各工藝段煙氣量及溫度

水淬池及蒸汽收集裝置如圖5所示。水淬池進(jìn)料后，物料帶來的熱量迅速加熱水淬池中的水，并產(chǎn)生大量水蒸氣，含有熱量的水蒸氣被風(fēng)機(jī)抽入冷凝塔，通過噴淋水進(jìn)行冷凝降溫?fù)Q熱后返回水淬池。水淬池的水與熔融物料接觸后，溢出的高溫水通過溢流堰溢出至外圍，再通過溢流管進(jìn)入溢流池。冷凝水泵將溢流池的水抽出后通過板式換熱器與冷卻水進(jìn)行穩(wěn)定的控溫?fù)Q熱，將熱量從水淬池移除至冷塔冷卻。通過板式換熱器降溫后的水淬池水通過霧化噴嘴霧化后與水淬池上方溢出的水蒸氣接觸直接換熱，將水蒸氣冷凝，冷凝水自流回水淬池。由于水淬操作為間歇式，板式板式換熱器是一個動態(tài)換熱過程，設(shè)計板式板式換熱器按約10 ℃端差考慮(實際運行在初期高于該數(shù)值，換熱效率更高)。

水淬熔渣的外觀如圖6所示。冷卻、干燥后熔渣的主要用于預(yù)拌混凝土。

圖5 水淬池蒸汽回收流程示意圖Fig.5 Schematic diagram of steam recovery process of water quenching tank

圖6 水淬熔渣外觀照片F(xiàn)ig.6 The picture of the appearance of water quenching slag

圖7 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)示意圖Fig.7 Schematic diagram of cooling water circulation system

2.1.6 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)

該焚燒廠配置循環(huán)水量為200 t/h的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，兩臺電弧爐系統(tǒng)共享一套水冷循環(huán)系統(tǒng)，冷卻水循環(huán)有兩個回路，如圖7所示。

該處理設(shè)施采用直接水淬冷卻熔渣，電弧爐排出的高溫爐渣經(jīng)水淬池?fù)Q熱冷卻后沉于池底。水淬池接收爐渣高溫?zé)崃亢蟛糠终舭l(fā)形成水蒸氣，水蒸氣經(jīng)冷凝塔后形成冷凝水回落至水淬池，冷凝塔有專門空氣排放口排空空氣，冷凝塔用水由經(jīng)過換熱器降溫后的水粹池水供給。

水淬池由中間隔斷分隔成兩個獨立水池A和B，爐渣只通過A側(cè)排出。當(dāng)爐渣排入A池后該側(cè)水溫上升且水位上升并溢流至B池，B池中熱水通過板式換熱器降溫后霧化噴入冷凝塔并流回A池，板式換熱器冷端水補(bǔ)充至A池。水淬部分冷卻水循環(huán)水量為86.12 t/h，冷卻水熱端水溫47 ℃、冷端水溫32 ℃，溫差15 ℃。

(2)重力沉降室水冷壁冷卻水循環(huán)

該部分冷卻水循環(huán)水量為10.25 t/h，冷卻水熱端水溫47 ℃、冷端水溫32 ℃，溫差15 ℃。考慮到水冷壁換熱面可能造成結(jié)渣、掛渣的現(xiàn)象。在設(shè)計的時候沉降室的水冷壁換熱組件采用模塊化設(shè)計，每個模塊都可以在檢修期間快速替換，替換下來的部件可以清理后繼續(xù)使用。

2.2 運行情況

該處理設(shè)施于2021年年初完成建設(shè)并投入使用，熔渣冷卻后形成玻璃體的重金屬浸出濃度遠(yuǎn)低于TCLP(Toxicity Characteristic Leaching Procedure，TCLP美國環(huán)保局推薦的標(biāo)準(zhǔn)毒性浸出方法)標(biāo)準(zhǔn)要求，目前正在申請相關(guān)資質(zhì)。

表5 與美國EPA-TCLP法檢測的熔渣重金屬浸出濃度結(jié)果對比

3 結(jié) 論

本文對國內(nèi)外垃圾焚燒飛灰高溫熔融處理技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行了介紹，同時詳細(xì)介紹了臺灣某焚化廠飛灰高溫電弧爐熔融處理系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)。該項目以電弧爐為核心處理設(shè)備，輔以飛灰預(yù)處理設(shè)備、煙氣處理系統(tǒng)、排渣水淬系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，在確保熔渣符合TCLP溶出標(biāo)準(zhǔn)的同時，提升了系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和可靠性。該項目在設(shè)計、運行方面的創(chuàng)新和經(jīng)驗可歸納為以下幾點：

(1)通過飛灰預(yù)處理系統(tǒng)，將飛灰制成規(guī)則橢圓形餅狀顆粒，將二次飛灰產(chǎn)率由7.5%降低到6.1%，進(jìn)而可降低二次飛灰中的Cl、S、Na、K、Zn和Pb含量。

(2)對高溫熔渣直接進(jìn)行水淬處理，在確保玻璃體穩(wěn)定形成的同時，提升熔體結(jié)構(gòu)密度和能源利用效率。

(3)煙氣處理系統(tǒng)中采用復(fù)合陶瓷纖維濾筒，實現(xiàn)了二噁英、粉塵、氮氧化物、硫和其他酸性氣體的多污染物一體化脫除。