水泥窑协同处置生活垃圾旁路放风系统升级改造.docx
1原有旁路放风系统除氯效率研究
1.1原燃料、生活垃圾、渗滤液成分分析
经取样分析,取得生活垃圾中可燃物、不可燃物及渗滤液的主要化学成分见表1。原燃材料利用荧光仪进行成分含量检测,结果见表2。
表1垃圾成分%
表2原燃材料化学分析%
1.2氯离子平衡计算及富集对比
本次氯离子平衡计算将预分解窑系统、旁路放风旋风筒和生料磨系统看做整体(窑磨一体),旁路放风排风机运行频率设定为48Hz。其中,处置生活垃圾时氯离子来源包含:原材料、燃煤、生活垃圾、渗滤液,氯离子排出途径包含:窑尾烟囱、旁路放风除氯灰、熟料;停喂生活垃圾时氯离子来源包含:原材料、燃煤,氯离子排出途径包含窑尾烟囱、旁路放风除氯灰、熟料。
1.2.1停喂生活垃圾期间系统氯离子平衡
原材料(纯净出磨生料)+燃煤=窑尾烟囱排放+熟料+除氯灰
在停喂生活垃圾期间,收集各物料的氯离子含量和物料消耗量/产量如表3所示。
表3各物料的氯离子含量和物料消耗量/产量(未处置)
根据表3的数据,计算8h进出系统的氯离子平衡,结果如表4所示。
表48h内系统的氯离子平衡计算结果(未处置)
1.2.2处置生活垃圾期间系统氯离子平衡
各原材料+不可燃物+可燃物+燃煤+渗滤液=窑尾烟囱排出+熟料+除氯灰
在投喂生活垃圾期间(处置量为8.62t/h左右),可燃物水分为55%,收集各物料的氯离子含量和物料消耗/产量,结果如表5所示。
表5各物料的氯离子含量和物料消耗/产量(处置量8.62t/h)
根据表5数据,计算8h内进出系统的氯离子平衡,结果如表6所示。投喂与停喂生活垃圾时热生料硫、碱含量见表7。
表68h内进出系统的氯离子平衡(处置量8.62t/h)
表7投喂与停喂垃圾时热生料碱、硫含量%
通过处置与不处置生活垃圾情况下氯离子平衡计算可知,当旁路放风排风机运行频率为48Hz时,停喂生活垃圾时旁路放风排出氯离子量占进入系统氯离子总量比例为24.19%,C5热生料氯含量为0.623%;投喂生活垃圾时(处置量8.62t/h)旁路放风排出氯离子量占进入系统氯离子总量比例为31.96%,C5热生料氯含量为0.825%。
2旁路放风量与有害微量元素去除效率之间的关系
2.1最小放风量测定
当生活垃圾处置量为200t/d时,按梯度调整旁路放风排风机运行频率,得出不同放风量下除氯效率和C5热生料氯含量,依据C5热生料氯离子含量不超0.8%为原则,得出最小放风量。不同放风量下的除氯效率见表8。
表8不同放风量下的除氯效率
由表8可知,随着尾排拉风量降低,除氯灰中氯离子含量上升,除氯灰排出量下降。在C5热生料氯离子浓度不超0.8%的原则下,尾排风机频率不能低于45Hz,即放风量不低于3.9%。现阶段旁路放风系统放出氯离子量偏低,结合实际运行现状与结皮状况,系统阻力大是旁路放风除氯效果差的主要原因。
2.2最大生活垃圾处置量测定
旁路放风系统尾排风机运行频率设定为48Hz,对生活垃圾每小时喂料量进行梯度调整,调整时间间隔为8h,每次取样时间为生活垃圾喂料量调整前,保证工况已达到稳定平衡。结果如表9所示。
表9不同生活垃圾处置量下C5热生料氯离子含量
由表9可知,在C5下料管氯含量不超过0.8%原则下,现阶段可持续处理生活垃圾最大量为8.6t/h,理论日处理量最大为206.4t/d。
根据以上两类梯度试验结果可知,旁路放风满负荷运转期间理论生活垃圾最大日处理量为206.4t/d,生活垃圾投入量增加导致系统氯含量增加的原因是生活垃圾中聚氯乙烯塑料袋量增加,以及生活垃圾中盐类增加导致进入窑系统的氯量增加。日处理生活垃圾200t/d时,旁路放风最小放风量为3.9%,日处理生活垃圾量增加,增大放风量一定程度上可以提高除氯效率,但能耗会增加。
现阶段公司日处理生活垃圾量早已达到设计规模的负荷量,随着旁路放风运行到一定周期,旁路放风系统内部阻力大,阻碍有害成分的排出,是现阶段旁路放风除氯效率低下的主要原因。预热器结皮明显增厚影响烧成系统运行安全,每年大、中修期间对系统内结皮进行清理,减少系统内结皮量可一定程度减少系统内有害成分的循环富集量,但治标不治本。随着生活垃圾处理量日益增加以及危废项目的需要,现有旁路放风设备已不能满足系统稳定运行,需要对旁路放风系统进行升级改造,以保证烧成系统运行和熟料质量的稳定。
3旁路放风系统改造
公司旁路放风系统阻力大是导致旁路放风除氯效率差的主要原因,日常运行过程中易积灰,需要三班人员定期进行清理;系统阻力大是急需解决的问题,主要原因是现用急冷室采用卧式工艺(见图1),易造成急冷室内积灰,阻力变大。本次改造重点是对急冷室的改造,缓解急冷室内积灰结皮,降低系统阻力。
图1原有旁路放风卧式汇风箱
(1)将急冷室放风能力提升至8%增