【技术分析】HZY型回转窑废弃物焚烧处理系统

适用范围

广泛适用于化工、制药、电子、印染、汽车、机械等行业工业废弃物、危险废物处理，也可用于医用垃圾的焚烧处理;可同时处理固态、液态、半固态等多种相态的废弃物。例如：污泥、高浓度有机废液、油墨、化工废渣的焚烧等等。

主要技术内容

一、基本原理

1.旋转窑焚烧炉是由水泥回转窑演变而来，其主体是一卧式并可旋转的圆柱型筒体，外壳用钢板卷制而成，内衬耐火材料;筒体的轴线与水平面保持一定的倾角，固体、半固体物料通过上料机由高的一端(头部)进人窑内，随着筒体的转动缓慢地向尾部移动，窑体的转动使物料在燃烧的过程中与助燃空气充分接触，完成干燥、燃烧、燃烬的全过程，最后由尾部将燃烬的渣排出。

旋转窑可根据窑体排渣的形态分为两种类型：熔渣型和非熔渣型，其主要区别在于窑内焚烧温度的高低。如窑内温度足够高，能将无机盐熔化，这种窑就是熔渣型，这种型式更类似于水泥窑，该种炉型产生的废渣易于处理，但熔渣型回转窑产生高温烟气和熔化的灰渣会缩短耐火砖的使用寿命，所以该炉型只用于处理必须在高温下焚烧才能达到环保要求的危险废物，而很多回转窑采用非熔渣焚烧方式。若根据窑内物料的运动方向和烟气的流向可分为逆流和顺流两种形式，顺流式回转窑是指窖内物料运动的方向同烟气的流向相同，反之则称为逆流式，逆流式回转窑适用于处理含水率较高或含有难破解物质的废弃物(如污泥等)，这种方式后置燃烧室的负荷较大，但适用面广;顺流式设备布置简单，后置燃烧室负荷较小，在废弃物较易燃烬时可不设后置燃烧室，减小设备投资。

2.系统工艺流程特殊说明

设计窑体12米长，能够充分保证有害物质焚烧彻底，并能适应多种物质的焚烧。国外最长的旋转窑长达100多米。

齿轮传动具有传动稳定、啮合精确等特点，它很好的克服了摩擦传动的许多缺点，因此，齿轮传动是比较先进的。

圆型二燃室具有空间利用率高、节省占地面积、不存在烟气死角便于燃烧器及烟气切向进入和增加烟气湍流度等特点，而方型二燃室具有占地面积大、存在烟气死角等缺点。选用多管除尘器加填料塔和汽水分离器的方案就具有先进性，并且也同样达到环保要求。

3.系统工艺流程简介

固体物料由推进式送料机送入旋转窑内，助燃空气由尾部进入转窑，辅助燃料由装在尾部的燃烧器喷入炉内助燃，炉膛温度控制在800～900℃;高温下有毒物体分解;焚烧后的灰渣由尾罩下端排出，为防止漏风和出灰时产生飞灰，采用半湿式法，灰经出灰机排出，固化填埋;焚烧产生的烟气由头罩排出引入二燃室。

二燃室是对旋窑焚烧产生的烟气中未燃烬的有害物质做进一步销毁，同时对废液进行焚烧。

两台设备均采用列管式逆流型换热器。空气预热器及热水换热器一同放入换热系统中，烟气经过系统时，又有一部分粉尘落入换热系统底部。

随后烟气进入高效多管旋风除尘器，经旋风分离，大于3μm的灰尘落在集尘箱内，经卸灰器排出，进一步降低烟尘浓度。接着含有较细粒径粉尘的酸性烟气进入喷淋塔。喷淋液体由上向下为连续相，烟气由下而上为分散相，气液相互接触进行传质，中和酸性物质;除去烟气中残余的细烟尘;降温至≤60℃;粉尘及酸性气态污染物被液体冲洗、中和后排入污水池;降温除尘后的烟气进入下一级设备。为防止烟羽的形成，为进一步除去烟气中的酸性液态污染物，烟气在排放前经汽水分离塔，含水汽的烟气同填料不断碰撞行成水流，从汽水分离塔底部排入污水池。烟气经引风机、烟筒达标排放。

二、技术关键

1.上料锁风装置：本系统上料机带有翻板阀，根据控制程序自动打开或关闭，具有良好的密封作用。

2.焚烧装置

a.采用了德国鲁奇金属密封机构。同其它密封机构相比它的密封性好、结构紧凑、便于维修及维修费用较低。(专利技术)

b.设计了旋转式的送风机构和窑体内的扬料机构，与窑体内光滑结构相比，具有很多优点，它能使得物料在燃烧过程中被抛起从而保证空气与物料充分混合，缩短了燃烧时间，大大提高了烧净率和热分解的效率，节约了燃料，降低了运行成本。(专利技术)

c.窑内设计了回转型集料器，使掉入料斗内的飞灰连续不断的回到进料槽内再次入炉焚烧。

d.耐腐蚀、耐高温、高强度的耐火材料，该材料经过多次焚烧多种危险废弃物的考验，具有较高技术性能，可以延长转窑的使用寿命减少耐火材料的维修次数，降低运行成本。

e.回转窑的窑头窑尾是可移动的，以便于窑体的检修。

f.旋转窑采用了变频调速，速度在0.5～2.5转/分连续调节，这样可保证各种焚烧物在炉内对不同停留时间的要求。

g.采用独特的环形多管配风方式，使配风均匀，有害物质燃烧充分彻底(专利技术)，第二燃烧室中，烟气进口、燃烧机火焰入口，废液喷入口，都采用圆周布置，且切向进入，烟气在炉内螺旋前进，可保证二燃室在最低限度上的最长烟气滞留时间，使有害物质燃烧充分，节约能源，降低运行成本。

h.旋转窑及二燃室都装有废液喷枪，使固体、半固体、液体可同时燃烧，提高了焚烧量及燃烧装置的利用率。当废液比较容易焚烧时，可直接在二燃室焚烧;当废液比较难焚烧时，可在旋转窑内焚烧，这种布置方式可大大降低运行成本。废液雾化采用北京科技大学专利技术，泵雾化与压缩空气相接合，具有雾化颗粒细，燃烧充分、节约能源等特点。

i.高效节能，国外焚烧废液的油水比为1：6，该技术已达1：5以上，国内处于领先地位，这样可大大降低运行成本。

j.有害物质销毁率高，DRE≥99.99%，部分排放指标达到美国先进水平。(详见监测报告)

3.换热装置

a.空气换热装置，设计了多行程管式换热器，在提高了换热效率的同时减少了占地空间。

b.改变了传统的设计方法，将烟气和空气的热传递方式进行了重新设计，可保证不会发生管内烟尘堵塞和结垢。

4.尾气处理装置

设计中将干式和湿式结合起来使用。

用干法尽可能将飞灰捕捉下来;用湿法将酸性气体作为处理对象，不仅可以提高对酸性气体的处理效果，而且减少了由于处理大量的水和污泥所增加的成本。

5.防止二次污染的措施

对于二恶防止，一方面通过温度PLC连续自动控制，抑制其生成、防止再合成，热水换热器和空气换热器可以使烟气从 1100℃迅速降至250℃左右，减小了二恶英的产生。在本系统设计烟气在1000℃左右停留时间大于2秒，使二恶英完全分解。为减少二恶英的低温合成，控制烟气在400-250℃范围内的停留时间在0.3秒内，由500℃降至250℃。即使有少量有害物质生成，后面三层尾气处理设备也能把它吸收掉，保证达到环保要求。

6.防腐措施

(1)耐火材料采用耐腐蚀特殊材料，能够满足设备要求。

(2)保证烟气通过换热设备以后温度在露点温度以上，避免由于酸性气体结露而形成的腐蚀。

(3)烟气进人填料塔以后，此时烟气温度比较低，因此可以在填料塔、气水分离器内层加防腐材料，避免酸性气体的腐蚀，同时，循环洗涤水PH值自动调节，碱液能够中和绝大部分酸性气体。

7.安全措施

全套系统有如下内容：

a.防爆装置在回转窑和二燃室上面装有紧急排放烟筒，定压排放，换热器上装有减压阀门。

b.保护装置：

典型规模

焚烧处理量：500kg/h(包括固体、液体等有毒有害废弃物)

主要技术指标及条件

一、技术指标

l.处理量 500kg/h

2. 热负荷 150kw/m3

3.窑体 φ1.8×l0m

4.转速 0.5—5r/min

5.窑内温度 750—850℃

6.二燃室温度 950—1200℃

7.物料停留时间 0.5—1.5h

8.烟气停留时间 2S

9.烟气量 7000—8000m3/h

10.炉膛负压 20—50Pa

11.运行时间 连续24小时运转，年运行时间300天

12.系统装机容量 85kw

二、条件要求

1.系统达到下列污染物排放标准：

(1)《大气污染物综合排放标准》(GB16297—96);

(2)《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078—96)

(3)《危险废物焚烧装置污染控制标准》(GWKB2—1999);

(4)《工业企业厂界噪声标准》(GB12348—90);

(5)《污水综合排放标准》(GB8978—96)。

三.条件要求

1.要处理的液体必须具有一定的流动性，不属于易挥发易爆物质。

2.本系统定型设备不能处理多氯联苯，要处理多氯联苯须特殊设计。

3.本系统定型设备不能处理放射性物质。

4.要处理的固体大小有要求，较大物体需要破碎。

主要设备及运行管理

一、主要设备

1.旋转窑

2.物料预处理设备及进料设备

3.二燃室

4.热水换热器和空气换热器

5.烟气处理设备

6.电气控制设备

二、运行管理

1.处理厂人员编制：设备运行实行三班制，每班3人，操作人员共9人。

2.运转接操作规程进行

投资效益分析

一、项目投资情况

总投资 300万元

其中，设备投资 260万元

主体设备寿命 10年

运行费用 80万元/年

二、经济效益分析

1.项目设计总体参数：

(1)系统处理量：500kg/h，24小时连续运转，年运行时间300天

(2)固体物质低位发热量：2500kal/kg，液体物质低位发热量：500kal/kg，

(3)系统装机容量：85kw

(4)设备运行每天耗水量：6吨

(5)主体设备寿命为10年，年设备平均维修保养费用为设备总投资的1%，即2.6万元。

2.处理每吨有害物质运行成本：645.5元

3.项目资金回收周期：一年

三、环境效益分析

由于该成套设备能同时处理固体和液体，每年可处理有毒有害物质4000吨，具有自动化水平高，初期投资少，占地面积小，运行成本低，设备运行可靠等特点。因此，通过新技术、新工艺、新设备、新产品在工业废弃物处理领域中的应用，解决工业废弃物对环境的污染问题，这将对我国环保产业的发展，对保护我国环境，促进我国经济的发展具有重要意义。

推广情况及用户意见

一、推广情况

到目前为止已经建立了北京阳光固体废弃物处理厂、广州市固废处理中心、大庆石油化工总厂、石家庄市政府、浙江省台州市椒江危险废物焚烧厂等多个项目，还有其它类似项目正在建设或在投标中。

二、用户意见(北京阳光固体废弃物处理厂)

回转窑焚烧系统自1998年1月投入试运行，至今已经正常运行三年多，运行状况良好。完全能够满足我厂有毒有害固(液)废弃物焚烧处理的要求。

该系统年处理有毒有害固(液)废弃物达3000吨，每年实现收人600万元，安置剩余劳动力20人，取得了较好的经济效益和社会效益。我厂回转窑焚烧系统工程，已成为北京市回转窑焚烧处理有毒有害固(液)废弃物的示范性工程，经广泛宣传，已有多个厂家前来参观考察，有着广阔的发展前景。

本系统经环保局多次监测，烟尘、SO2、CO、NOx、氯化氢、氟化氢排放均符合国家现行允许的排放标准，烟气中的As、Cd等十项有害物持也达到国家环保要求。

主要用户名录

1.北京市阳光固体废弃物处理厂

2.广州市怡明环保发展有限公司

3.大庆石油化工总厂

4.石家庄龙腾环保服务有限公司

5.台州市椒江工业废弃物焚烧站

6.保定市乐凯胶片纸厂

7.福建省固体废物处置有限公司

原标题：HZY型回转窑废弃物焚烧处理系统