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水泥窑协同处置
水泥窑一天最多可以处置多少吨废弃物?
利用水泥窑处置包括生活垃圾、污水污泥、危废等是废弃物无害化利用的重要途径之一。比如对于水泥窑处置生活垃圾,国内一条5000t/d的生产线,不管采取何种技术路径,每天处置量最大就是在400-500 t/d,很少有生产线处置量超过这个范围。诚然,垃圾的供应量是一个限制因素。那么除了供应量之外,还有哪些因素会制约水泥窑处置废弃物的数量呢?
 
(1)废弃物中带入的有害成分,如硫、氯等
 
很多废弃物中硫、氯含量较高,如果不能通过窑尾烟气、旁路放风等途径带出,这些硫、氯最终会出现在熟料中。因此,对于固定硫、氯含量的废弃物来讲,处置量越高,熟料中硫和氯的含量就会越大。
 
我们知道,熟料中SO3含量最大值一般控制在1.2%-1.6%以下,否则将会稳定C2S,而抑制C3S,严重影响熟料的强度;熟料中的氯含量通常很少,最多可达0.012%-0.023%,其受到了水泥中氯含量的限制以及氯对结皮堵塞的影响。一般认为,当入窑热生料中硫+氯的含量>2%时,会有较为严重的结皮倾向。因此,对于硫和氯的限制是制约水泥窑处置废弃物的一个因素。
 
当然,可以通过旁路放风系统来减弱这方面的影响,尤其是氯带来的影响。
 
除了硫和氯之外,还需要注意的是废弃物带入的重金属是否会引起熟料中重金属含量超标,带入的Mn对窑内结皮结蛋的影响,带入的P对熟料的缓凝作用等等。
 
(2)生产设备的限制及对熟料产量的影响
 
设备的限制突出体现在两点,一个是现有分解炉容积,在有限的容积内废弃物的燃尽率是一定的,不能燃尽的废弃物则会带来预热器温度升高、CO含量增加、系统结皮加剧等问题;二是高温风机的限制,即处置废弃物后,废弃物燃烧产生的烟气和蒸发的水分会增大总的烟气量,这个时候高温风机的拉风量就是一个限制因素。
 
除了这两点以外,还有一个因素:如果不改变其它因素,随着废弃物处置量的增加,可能会带来熟料产量的降低。其原因在于,废弃物在分解炉内的燃尽率有限,而且随着废弃物处置量的增加,单位废弃物的燃尽率更低,可能导致废弃物在分解炉内燃烧产生的总(净)热量降低,从而制约生料在分解炉内的分解吸热,进而制约窑的产量。
 
也就是说,对于某一个分解炉,当废弃物处置量由0开始增加时,在分解炉有限容积内释放的总热量是在增加的,这个时候甚至有助于提供熟料产量;当达到一个值,废弃物处置量继续增大时,在分解炉有限容积内释放的总热量甚至会降低,这个时候就不得不降低熟料产量来运行了。
 
因此,制约废弃物处置的突出矛盾体现在:如何在分解炉有限空间与时间内,提高废弃物的燃尽率,也就是其释放的热量!(在该释放的空间内释放,而不能在不该释放的空间内释放)
 
解决办法:
 
□提高废弃物自身的燃烧速度,比如降低废弃物的粒径、提高废弃物的热值、降低废弃物水分含量等(欧洲等发达国家实施的垃圾分类,有助于甄别燃烧速度更快的废弃物);
 
□延长废弃物的燃烧时间,比如现有分解炉容积不够大,那么就把分解炉容积加大,通过延长废弃物的燃烧时间来提高废弃物在分解炉内释放的热量(和窑提产一个道理);
 
□采用外部燃烧设备,间接提高其燃尽率,比如采用FLSth的热盘炉技术,通过外部热盘炉的作用,显著延长了废弃物的燃烧时间(最长可达45分钟),从而显著提高废弃物在分解炉内释放的热量,增大废弃物的处置量。
 
(3)其它因素
 
废弃物不合理的喂入分解炉内,使得大粒径的废弃物直接落入烟室,会引起烟室局部还原气氛加剧,从而显著促进硫酸盐的分解,引起硫结皮加重。
 
废弃物的供应量及稳定性问题等。
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