危废处置中心危废焚烧工艺分析及应用

于文聘 张赛

衡水精臻环保技术有限公司053000

摘要：危险废物的处理与处置是环境保护的重要任务，而危废焚烧是一种常用的危废处理技术。危废处置中心是专门负责危险废物的收集、储存和处理的场所，其中燃烧工艺是危废处置中心中的核心环节。本文将通过对危废处置中心焚烧工艺的分析及应用，研究焚烧工艺的设计和废气处理设施的选择，以期提高危废处理效率和降低环境污染。

关键词：危废处置；危废焚烧；工艺分析

一、引言

危险废物的处理和处置一直是环境保护领域的重要课题之一，随着经济的发展和工业的不断扩大，各类危险废物的产生量也随之增加。对于这些危险废物，必须采取合适的处理方法，以保护环境和人类健康。

二、危废处置中心焚烧工艺研究概述

（一）危险废物概述

危险废物是指具有爆炸、自燃、易燃、有毒、有腐蚀性、有放射性、有传染性或其他致命危险性的废物。危险废物具有高毒性和高危险性，对人体和环境有着严重的危害。危险废物的分类包括有害废物、放射性废物和医疗废物等。

（二）危险废物处置技术概述

危险废物的处置技术包括物理、化学和生物等多种方法。其中，焚烧是一种常用的危险废物处置技术之一。焚烧可以有效地减少废物的体积，降低其对环境的污染。危废焚烧工艺主要包括前处理、燃烧和残渣处理等步骤。前处理是指在将危险废物送入焚烧炉之前对其进行预处理，包括粉碎、筛分、乳化、固化等步骤。这些步骤可以使废物更易于燃烧和处理。燃烧是指将经过前处理的危险废物投入到焚烧炉中进行燃烧。燃烧过程中废物会被完全氧化并转化为无害的物质，同时也会释放出热能。焚烧炉的工作温度一般在800℃以上，可有效地分解和破坏废物中的有毒物质。残渣处理是指焚烧后产生的废渣的处理。焚烧后的废渣通常包括灰渣和废气。灰渣是指焚烧后残留的固体物质，可以经过焚烧渣化、焚烧填埋等方式进行处置。废气是指焚烧过程中产生的气体，需要进行处理以达到排放标准[1]。

三、焚烧处理工艺设计

（一）回转窑结构设计

回转窑是危废处置中心中最核心的焚烧设备之一，其主要作用是将废物加热到燃烧温度并将其完全燃烧。回转窑的结构设计应考虑到废物的种类和数量、回转窑的尺寸和材料等因素。首先，回转窑的尺寸设计应能够容纳所处理废物的数量。根据废物的产生量和处理能力的要求，确定回转窑的直径和长度。其次，回转窑的内部结构设计应能够确保废物充分接触到高温气流，以实现废物的完全燃烧。设计合适的内衬材料和燃烧器排布方式，可以增强回转窑的燃烧效果。

（二）回转窑热损失验证

回转窑热损失是指在废物焚烧过程中，由于窑体和燃烧气体的热传导和传热带走而造成的能量损失。回转窑的热损失对焚烧效率和能源消耗有着重要影响。因此，对回转窑的热损失进行验证是焚烧工艺设计的重要步骤。通过数值模拟方法，可以计算回转窑的热损失。首先，建立回转窑的数值模型，包括窑体的几何形状和材料性质，以及燃烧气体流动的规律。然后，通过计算燃烧气体和窑体之间的热传导和传热带走，得到回转窑的热损失。最后，通过实验验证数值模拟结果的准确性。

（三）炉排炉部分结构设计

炉排炉是危废焚烧工艺的核心设备之一，其结构设计直接关系到焚烧效率和设备的稳定运行。炉膛是焚烧过程的核心区域，需要合理设计炉膛尺寸和形状，以确保燃烧的充分和稳定。炉排是焚烧废物的载体，其排列规则和间距也需要精心设计，以保证废物在炉排上的均匀分布和充分燃烧。此外，炉壁和炉膛之间的距离和材质选用，以及炉排炉的出气口和排烟系统的设置，都需要考虑焚烧过程中各种因素的影响，并做出相应的设计优化[2]。

（四）炉排炉热损失验证

炉排炉在焚烧过程中会产生一定的热能损失，影响焚烧效率。为了减少热能损失，需要对炉排炉的结构和材料进行合理选用，并进行热力学计算和实地测试，验证炉排炉的热损失情况。热损失的主要原因包括炉排炉外壁的散热、烟气的热传导和烟囱的热辐射等。通过合理的保温材料选用和结构优化，可以有效降低炉排炉的热损失，提高焚烧效率。

（五）二燃室部分结构设计

二燃室是危险废物焚烧处理工艺中最关键的部分之一，其主要功能是将废物进行完全燃烧和降解。在设计二燃室时，需要考虑到燃料的供应和燃烧的稳定性。同时，还需要设计合适的燃烧室结构和燃料进料装置，以确保废物能够均匀地进行燃烧并尽量减少烟气的产生。在二燃室部分结构设计中，需要考虑到以下几个方面的因素。首先，要根据废物的特性和燃烧的要求确定合适的燃烧室体积和形状。其次，要设计合适的燃料进料装置，以确保废物能够均匀地投入燃烧室中，并不会造成堵塞和不完全燃烧的问题。此外，还需要考虑到燃烧室的绝热性和耐高温性，以确保燃烧过程的稳定性和安全性。

（六）二燃室热损失验证

热损失是危险废物焚烧处理工艺中一个重要的技术指标，直接影响到焚烧设备的热效率和能源利用率。为了验证二燃室的热损失情况，可以借助热损失试验和数值模拟等方法来进行。热损失试验是通过对焚烧设备进行实际运行状态下的热损失测量和分析，来确定热损失的大小和原因。通过在不同工况下的实际测试，可以确定燃烧过程中的各种热损失，并进行针对性的改进和优化。

四、废气处理设施

（一）废气成分及处理工艺

危废焚烧产生的废气成分复杂，包括有害气体、烟尘等。常见的有害气体有二氧化硫、氮氧化物、氯化物等。废气处理工艺主要包括除尘、脱硫、脱氮、脱氯等。除尘是废气处理的首要环节，常见的除尘设备有静电除尘器、袋式除尘器等。静电除尘器利用电场力将烟尘带电并收集，而袋式除尘器则通过滤料的截留作用去除烟尘。脱硫工艺主要通过吸收剂来吸收废气中的二氧化硫。常见的吸收剂有石灰石、氨等。脱氮工艺主要通过触媒还原法、吸附法等来去除废气中的氮氧化物。脱氯工艺主要通过吸附或化学反应来去除废气中的氯化物[1]。

（二）烟气净化系统工艺

危废焚烧炉排放的烟气需要经过净化系统处理，以确保排放符合环境法规的要求。烟气冷却：高温烟气首先需要冷却，以减少后续处理设备的热负荷。冷却后的烟气进入除尘系统。除尘系统：除尘系统通常包括旋风分离器和电除尘器。旋风分离器通过离心力将颗粒物分离出来，而电除尘器则利用静电原理去除残留的颗粒物。烟气脱硫：危废焚烧炉排放的烟气中可能含有硫化合物，需要进行脱硫处理，通常使用石灰石浆液或碱性气体进行脱硫。烟气脱氮：如果烟气中含有氮氧化物（NOx），则需要进行脱氮处理，常用的方法包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。烟气净化剂处理：对于其他有害气体，如二噁英和挥发性有机物，可以使用吸附剂或化学氧化剂进行处理。

五、总结

综上所述，通过对危废处置中心焚烧工艺的分析和应用，可以提高危废处理的效率和降低环境污染。焚烧工艺的设计应考虑燃烧稳定性和能源利用效率，废气处理设施的选择应根据废气成分特性来确定合适的处理工艺。在实际应用中，还需根据具体情况进行技术改进和优化，以进一步提高危废处理的效果。

参考文献：

[1]张硕.危险废物处理中回转窑焚烧工艺控制分析[J].中国资源综合利用，2022（002）：040.

[2]柳祥鹏,于斌,黄雯.危废处置中心危废焚烧工艺分析及应用[J].化工中间体，2021，000（006）：130-131.