蓝天众成全新固废处置技术路线实施纪实

2019-12-05 14:53:02

图为淄博鲁中水泥有限公司增设的热盘炉技术改造部分。

  ■本报记者 蒙华

  利用水泥生产线协同处置固体废弃物,已是业界共识。但在此过程中,如何解决固废中的水分、粒径,以及有害元素氯硫、热值等物理和化学因素对生产线热工系统产生的较大影响?如何避免因为窑况不稳,中控操作员操作困难,熟料产量及产品质量受到影响?如何提高固废处置量,提升经济效益?这些都成为摆在企业面前的难题。

  前不久,记者获悉,蓝天众成环保工程有限公司(以下简称蓝天众成)于2017年年底为淄博鲁中水泥有限公司5000吨/天水泥生产线协同处置危废进行增设热盘炉技术改造,2018年9月底成功投产。系统运行至今,不仅实现了危废处理量的倍增,窑的稳定性也较增设热盘炉前得到了提高,经济效益大增,得到了业主的高度认可。蓝天众成副总工程师孙幸福向记者表示,这些都直接得益于热盘炉的在线预燃,减少了危废直接入分解炉对热工系统的冲击,实现了水泥窑协同处置危废的新突破。此项目开辟了在分解炉增设“在线式”热盘炉协同处置危废的一条全新技术路线。

  成立于2012年的蓝天众成,携手华润水泥、丹麦史密斯,通过不懈努力,集成、优化、创新,开辟了国内首个“机械生物法预处理+热盘炉焚烧”的全新固废处置技术路线,可同时在一条水泥熟料生产线上处理危废、生活垃圾和污泥,且无任何废弃物外排,真正做到了把固体废物“吃干榨净”,是目前国际领先的利用水泥窑协同固废处置技术。此项技术于2018年被正式收录于《国家先进污染防治技术目录(固体废物处理处置领域)》和《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录(2018-2019年本)》名录,并作为“水泥窑协同处置固废”板块推广项目进行了公示。

  采访现场,孙幸福向记者详细介绍了淄博鲁中水泥有限公司5000吨/天生产线危废处置技术改造情况。他说,这条生产线的技术改造采用了蓝天众成的全新固废处置技术路线。生产线原来的烧成系统采用了带鹅颈管分解炉的预热器及直径4.8米长度74米的旋窑,存在窑况不稳、产品质量受影响、固废处置量低等问题。根据实际情况,蓝天众成引进了丹麦史密斯公司的热盘炉及相关技术装备。

  在增设热盘炉前,此工厂危废的协同处置方式为传统方式,危废直接入分解炉,特别是半固态危废呈类似于牙膏的团状,粒径可达几厘米到几十厘米。因缩口风速不足以托起团状危废,半固态危废会成团落入并堆积在窑尾。如此一来,一方面影响窑的通风,另一方面危废的燃烧会引起窑尾局部缺氧,形成较强的局部还原性气氛,从而进一步加大结皮的风险、恶化窑的通风,对窑的稳定运行产生很大影响。未燃尽灰渣粒度大,容易被生料包裹,影响烧成,对熟料质量也产生很大影响。基于以上原因,危废的处置量也很有限,最好的情况也不会超过100吨/天,基本在30吨/天~60吨/天,回报率很低。

  “经过透彻详尽的分析,我们决定增设热盘炉,并对旁路放风系统进行安装调试。”孙幸福一边指着桌上的图表,一边向记者详细介绍。通过对分解炉锥部进行改造,将热盘炉镶嵌到分解炉锥部,使分解炉和热盘炉融为一体,呈“在线”关系,三次风首先通过热盘炉,然后进入分解炉。危废通过3道锁风阀或泵送系统喂到一个缓慢旋转的炉盘上,遇到三次风在富氧气氛中开始燃烧(烘干、点燃、燃烧)。调节炉盘转速,即可简便地优化危废停留(燃烧)时间,调节范围在3分钟~45分钟,同时调节喂入热盘炉的C4生料量,控制热盘炉的温度不高于1050摄氏度,可防止物料在炉盘上出现液相。危废在炉盘上旋转约270度后,在热盘炉内充分燃烧产生高温气体,然后进入分解炉,热盘炉设有刮板将燃尽的灰分、生料及残渣一并排入上升烟道中,随窑气带入分解炉,再次进行高温分解及裂解,达到有毒有机物的彻底分解,少量较大灰渣落到窑尾,随大量的入窑生料一起进入窑内,再经回转窑系统煅烧成水泥熟料,重金属有害元素被固溶在熟料里。当窑系统出现跳停时,用冷生料对炉盘紧急灭火,确保系统安全。

  如此改造后,效果究竟如何呢?蓝天众成和业主跟踪采集的多项数据显示,协同处置危废增设热盘炉技术改造顺利投产后,危废处理量较改造前实现了倍增,实现了水泥窑协同处置危废的新突破。技术改造前,淄博鲁中水泥有限公司危废和污泥最大日处理量在80吨以下,且对窑况影响很大,需要根据危废状况,随时调整煤量、风量,窑操作困难,窑电流波动大。技术改造后,这条生产线不仅废物投料量呈3倍增加,危废和污泥处理量日平均为240吨,最大为265吨,且窑况的稳定性得到了大大提高。

  对于旁路放风系统的安装调试,蓝天众成在窑尾烟室合适的位置增设旁路放风抽风口,设计抽风量为窑通风量的10%,高温废气由旁路放风口抽出后,在急冷室与冷却风机鼓入的冷风急速混合,冷却至袋收尘器入口允许温度,再经过袋式收尘器净化后达标排放。收尘器收集下来的粉尘送至水泥粉磨系统,确保水泥产品质量符合国家标准。

  孙幸福总结说,热盘炉属于“在线式”焚烧设备,通过技术改造将热盘炉镶嵌于原有分解炉,与分解炉成为一体,废物焚烧后的残渣直接随热生料进入窑内,减少了二次倒运,从而减少了热量损失。热盘炉可处理生活垃圾、污泥及危废,对轻质或重质,难燃或易燃,块状、粒状、团状或膏状废弃物都适用,接纳范围很广。热盘炉主要优势在于炉内燃烧温度高,可达1050摄氏度;废物焚烧时间长,可达3分钟~45分钟;热利用率远高于其他“离线式”焚烧设备,采用三次风助燃,无外增能耗。增设热盘炉后,一条5000吨/天熟料生产线,可处理500吨/天生活垃圾、200吨/天危废。系统操作简单,运行费用低,无灰渣二次倒运,对窑产量及产品质量几乎没有影响。

  采访中,记者还了解到,蓝天众成总包建设的华润水泥宾阳、弥渡、凤庆、田阳项目,金隅水泥的唐县、鼎鑫水泥窑协同处置生活垃圾项目,以及山东淄博鲁中、福建漳平红狮水泥协同处置危废项目,自运营以来取得了良好的社会效益和经济效益,解决了当地垃圾围城、危废难以处置的现象,为“无废城市”的建设和城乡环境的持续改善作出了突出贡献。目前,蓝天众成正在建设并推进的自营类项目有山东龙口泛林水泥协同处置危废项目、广西华润南宁水泥协同处置危废和河北承德天宝水泥窑协同处置固废(危废、污泥)项目。

  责编:张文斋 审核:王怡洁