干貨 | 危險廢物處理工藝流程圖及細分工藝流程圖詳解
(1)系統(tǒng)工藝主流程框圖
體積較大的廢物經(jīng)過破碎后與不需破碎的廢物由抓斗混合后送至廢物給料斗, 經(jīng)計量后從料斗經(jīng)溜槽由推料機構(gòu)送入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)。液態(tài)危險廢物根據(jù)熱值的不同并經(jīng)過過濾后分別噴入回轉(zhuǎn)窯和二燃室內(nèi)焚燒。固態(tài)廢物和液態(tài)廢物根據(jù)化驗分析的成分和分析由技術(shù)部門制定配料單, 進料量根據(jù)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度等工況條件由控制室內(nèi)的計算機進行調(diào)節(jié)和控制。整個焚燒系統(tǒng)配備了自動控制和監(jiān)測系統(tǒng), 在線顯示運行工況和尾氣排放監(jiān)測, 并能自動反饋, 對有關(guān)的主要工藝參數(shù)進行自動調(diào)節(jié)。焚燒系統(tǒng)還設(shè)有可靠的配風(fēng)裝置以保證回轉(zhuǎn)窯、二燃室處于負壓運行狀態(tài)。
危險廢物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行高溫分解及燃燒反應(yīng), 廢物大幅減量, 部分未燃盡的殘渣從回轉(zhuǎn)窯排出后直接掉落在二燃室下部的爐排上再次燃燒, 燃盡后由出渣系統(tǒng)連續(xù)排出, 回轉(zhuǎn)窯焚燒產(chǎn)生的煙氣進入二燃室內(nèi)進一步燃燒, 二燃室的出口煙氣溫度保證維持在1100℃以上,煙氣停留時間超過2 秒,使煙氣中的有機物和二惡英徹底分解,達到無害化的目的。
二燃室產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐回收部分能量產(chǎn)生蒸汽。煙氣經(jīng)余熱鍋爐后溫度降為500℃ -600℃之間。再經(jīng)過煙氣急冷中和塔將溫度降低到200℃ -180℃之間,避免二惡英等有毒氣體的再合成。經(jīng)急冷后的煙氣進入干式反應(yīng)裝置, 在干式反應(yīng)裝置中噴入活性炭及Ca( OH)2 對煙氣進一步脫酸,并對重金屬及可能再生產(chǎn)的二惡英等物質(zhì)進行吸附,再進入布袋除塵器進行除塵。然后煙氣進入SCR脫氮裝置脫除氮氧化物。煙氣凈化的最后一道工序是濕式脫酸,在濕式脫酸塔中噴入堿液脫除SO2、HCl、HF 等酸性氣體,達到嚴格的煙氣排放標(biāo)準。最后經(jīng)過凈化的煙氣被加熱以消去白煙后通過引風(fēng)機的作用送入煙囪排入大氣中。
(2)危險廢物儲存與預(yù)處理系統(tǒng)
固體按照化驗室的分析, 根據(jù)性狀和成分不同, 被分別送往廢物儲存區(qū)的各個貯池儲存,即固體廢物破碎池、高熱值固體廢物貯池、低熱值固體廢物貯池內(nèi)。由于危險廢物形狀的復(fù)雜性, 有的外形尺寸較大,或不規(guī)則,為了有利于焚燒處理, 因此設(shè)置固體廢物破碎池用于此類固體廢物破碎。
固體危險廢物預(yù)處理工藝的特點:
A、固體廢物儲存池進料門采用由紅外線控制的自動控制密封門系統(tǒng),在輸送車進入儲存區(qū)時密封門自動打開以便卸料, 卸料完成則密封門自動關(guān)閉, 確保儲存池保持全密封的負壓狀態(tài)工作;
B、固體廢物儲存池采用鋼砼混凝土結(jié)構(gòu),內(nèi)覆多層防腐蝕材料,儲存池的最低點設(shè)置滲瀝水坑及泵;
C、在儲存池內(nèi)實現(xiàn)固體危險廢物的儲存、配伍及控制調(diào)節(jié)的過程
2.2 液態(tài)危險廢物的預(yù)處理
桶裝廢液與罐車廢液通過真空系統(tǒng)和泵送系統(tǒng)輸送至廢液儲罐中貯存。低熱值廢液焚燒前需通過配伍混勻, 調(diào)整熱值和酸堿性。廢液的配伍混勻在中和均質(zhì)槽中進行。均質(zhì)槽設(shè)置兩個,帶防爆攪拌器及夾套伴熱,低熱值廢液儲罐可通過管道自流至均質(zhì)槽中。
液體危險廢物預(yù)處理工藝特點:
A、整個液體危險廢物儲存系統(tǒng)采用全自動的操作系統(tǒng),有獨立的操作室,與總控制室聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)總控制室人機界面的集中控制, 液體危險廢物儲存區(qū)域的卸料口及專用罐區(qū)均設(shè)置氮氣保護裝置,確保整個系統(tǒng)的安全;
B、系統(tǒng)設(shè)有均質(zhì)槽以調(diào)節(jié)廢液熱值及酸堿度,可根據(jù)需要將液體危險廢物送入焚燒系統(tǒng);
C、桶裝液體危險廢物的儲存設(shè)有專區(qū),按照甲、乙類危險廢物分開儲存堆放,并就類別的不同區(qū)別存放, 輸送采用真空輸送系統(tǒng), 只需將真空輸送槍放入桶內(nèi), 桶內(nèi)的液體危險廢物將立即被吸入真空罐再由泵送往廢液儲罐。廢液儲罐采用熱水夾套及保溫, 并裝有攪拌器。
2.3 膏狀廢物的預(yù)處理
桶裝廢液與罐車廢液通過真空系統(tǒng)和泵送系統(tǒng)輸送至廢液儲罐中貯存。低熱值廢液焚燒前需通過配伍混勻, 調(diào)整熱值和酸堿性。廢液的配伍混勻在中和均質(zhì)槽中進行。均質(zhì)槽設(shè)置兩個,帶防爆攪拌器及夾套伴熱,低熱值廢液儲罐可通過管道自流至均質(zhì)槽中。
A、固體廢物經(jīng)起重機抓斗攪拌后,抓送至進料斗上方準備投料。
B、確定翻板處于全關(guān)狀態(tài),用抓斗將廢物抓至翻板上部。
C、確定推料機處于全退狀態(tài)、鎖風(fēng)裝置處于全關(guān)狀態(tài),首先開啟翻板,使固體廢物落至推料機前端;關(guān)閉翻板, 然后開動推料機, 使固體廢物進入回轉(zhuǎn)窯前端, 而后推料機退后,根據(jù)實際情況確定往復(fù)操作的次數(shù)和頻率,確保形成一定長度的窯前料封。
A、膏狀廢物、木糠混合固態(tài)物進料流程:
膏狀廢物、木糠經(jīng)混合機出來的固態(tài)物的進料方式與固體廢物進料方式相同, 參看固體廢物進料流程。
B、包裝膏狀廢物進料流程:
包裝好的膏狀廢物通過滾柱傳送裝置運送到提升機上料擱板上, 由提升機提升至回轉(zhuǎn)窯進料斗處,然后由推料機將紙袋(筒)推入回轉(zhuǎn)窯,完成包裝膏狀廢物的進料操作。
C、采用柱塞泵、噴槍進料流程:
回轉(zhuǎn)窯前端設(shè)漿液噴槍, 利用柱塞泵的壓力經(jīng)噴槍噴入回轉(zhuǎn)窯前端, 完成膏狀廢物的進料操作。
A、危險廢物均由回轉(zhuǎn)窯前端進入回轉(zhuǎn)窯,固體廢物進料口、液態(tài)廢物及混合料進料口噴槍均布置在回轉(zhuǎn)窯窯頭部位;
B、回轉(zhuǎn)窯前端設(shè)有燃燒器和一次風(fēng),危險廢物隨著回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動不斷翻滾,與一次風(fēng)混合, 迅速被干燥并著火燃燒。同時在欠氧條件下分解出可燃氣體, 焚燒產(chǎn)生的煙氣進入二燃室;
C、回轉(zhuǎn)窯中未燃燼的危險廢物,從回轉(zhuǎn)窯尾部落至設(shè)于二燃室下部的專用爐排上繼續(xù)燃燒直至燃燼, 爐排的運行時間為可控, (根據(jù)排渣情況調(diào)整廢物在爐排上的時間) 。產(chǎn)生的煙氣進入二燃室,燃燼的爐渣落至水封式出渣機,爐渣經(jīng)水冷卻后,由爐渣運輸車外運;
D、二燃室中設(shè)有兩臺噴油燃燒器、兩個高熱值噴槍和一組專門設(shè)計的二次風(fēng)噴口,來自回轉(zhuǎn)窯中未充分燃燒的氣體進入二燃室繼續(xù)燃燒, 二燃室布置了高速二次風(fēng), 它能有力地混攪煙氣,并且在> 1100-1200 ℃的情況下,停留> 2 秒的行程時間,滿足有害物質(zhì)的充分燃燒和分界;
A、回轉(zhuǎn)窯+二燃室結(jié)構(gòu)是目前各國用于各種廢物焚燒處置的最常用設(shè)備,有大量的使用業(yè)績和較悠久的歷史。
B、對危險廢物的品種和熱值均具有較好的適應(yīng)性;
C、整個焚燒過程,在密閉的條件下進行,正常工作下為負壓運行,無任何外泄情況發(fā)生,有效防止有害物質(zhì)和惡臭對周圍操作環(huán)境的污染;
D、在回轉(zhuǎn)窯和二燃室內(nèi)均布置燃燒器和助燃空氣,確保危險廢物在所要求的溫度下進行燃燒;可以確保煙氣在要求溫度(≥ 1100℃) 以上具有不小于2 秒的停留時間, 使有毒有害氣體徹底分解;
E、為了滿足渣熱灼減率< 5%的規(guī)定,在回轉(zhuǎn)窯后續(xù)設(shè)一只專有技術(shù)的小爐排,未燃盡的物料可在爐排上繼續(xù)焚燒一段時間。爐排是可調(diào)的,可以按實際情況加速或減速
(5)熱能利用系統(tǒng)
熱能利用系統(tǒng)流程:
A、二燃室出口高溫?zé)煔膺M入余熱鍋爐,在煙氣降溫的同時產(chǎn)生蒸汽,蒸汽從鍋爐汽包排出,部分經(jīng)過熱器過熱后進入高溫分汽缸進行蒸汽的分配使用, 另一部分即從汽包引出飽和汽進入低溫分汽缸以供使用。
B、經(jīng)余熱鍋爐降溫后的煙氣(約500~600℃)進入煙氣凈化系統(tǒng)。
余熱鍋爐特點:
為了大幅度降低運行成本, 工程采用一臺特殊的全輻射式余熱鍋爐, 該鍋爐是在總結(jié)了國內(nèi)、外以焚燒危險廢物余熱鍋爐的應(yīng)用實踐中, 不斷改進而開發(fā)的全輻射式余熱鍋爐, 它具有以下特點:
A、根據(jù)工程的特點,為了有效降低運行成本,鍋爐的供汽采用兩種參數(shù),即:設(shè)計壓力為1.6MPa,飽和蒸汽溫度為203℃;系統(tǒng)中設(shè)計了兩種分汽缸,即:低溫分汽缸及高溫分汽缸(詳見: 工藝流程圖) ;高溫分汽缸出來的蒸汽設(shè)計壓力是1.5MPa,過熱蒸汽溫度為:360℃,并利用該過熱蒸汽對爐排風(fēng)及二燃室二次風(fēng)均加溫至: 200~300℃,提高了系統(tǒng)的燃燒熱效率;并利用該過熱蒸汽把煙氣處理系統(tǒng)SCR 系統(tǒng)的進口煙氣溫度加熱到:240℃-250℃,克服了如用飽和蒸汽加熱須加電熱帶進行再升溫,大幅度降低了運行成本。
B、該鍋爐特別適應(yīng)煙氣溫度向更高化的變化,即使煙氣溫度超過1100℃或更高,鍋爐出口溫度的變化也不會太大。
C、鍋爐不會出現(xiàn)因積灰和堵灰而導(dǎo)致的影響運行狀況,所以鍋爐能長期穩(wěn)定運行,確保降低煙氣溫度和連續(xù)供應(yīng)工藝生產(chǎn)系統(tǒng)和生活用蒸汽。
(6)煙氣凈化系統(tǒng)
煙氣凈化系統(tǒng)工藝流程及特點
固廢處置煙氣凈化工藝,包括:
A、煙氣冷卻:將煙氣通入急冷塔進行冷卻,利用噴液在高溫氣流中的蒸發(fā)達到使氣流降溫的目的,將爐氣溫度由500-600℃降到200℃以下,所用的噴液是來自于噴淋吸收塔排出的廢堿液,其中所含堿液能對氣體中酸性成份起中和脫酸作用,效率可達到60-80%。
B、干式脫酸:為了除去煙氣中汞等金屬及其蒸汽和二惡英的有害物質(zhì),在急冷中和塔和布袋除塵器之間的煙道上設(shè)置有活性炭粉噴射系統(tǒng)?;钚蕴糠劢?jīng)容積給料機, 輸送至特別設(shè)計的噴射吸收器。同時,還配置了活性消石灰( Ca(OH)2)的噴射系統(tǒng),與活性碳混合后噴入吸收器, 通過特制的文丘里煙氣管道, 能達到50%除SO2效率和70%以上除HCL、HF效率。堿性物與煙氣反應(yīng)產(chǎn)物的回收利用,繼續(xù)用于對煙氣處理。
C、除塵:將經(jīng)過b 步驟處理的煙氣通入袋式除塵器,確保了灰塵顆粒在10mg/m3 以下的除塵要求。
D、脫硝:將經(jīng)過c 步驟處理的煙氣先經(jīng)過加熱器加熱后通入設(shè)有噴氨裝置的脫硝器,采用SCR(選擇性催化劑脫硝工藝) 。依靠催化劑的作用,加強氨( NH3)對NOx 的吸收,達到脫NOx 的目的,效率可以達到85%。
E、濕式脫酸:將經(jīng)過d 步驟處理的煙氣通入設(shè)有堿液噴淋裝置的濕式吸收塔,使SO2,HCl、HF 的去除率都可以達到99%。同時,還可以去除氣流中殘存的粉塵。e 步驟中的堿液在與煙氣反應(yīng)后回收至急冷塔作為急冷塔冷卻劑;
F、煙氣加熱:將經(jīng)過e 步驟處理的低溫?zé)煔饧訜嶂?30℃,防止低溫飽和煙氣在引風(fēng)機中以及煙囪凝結(jié)造成對設(shè)備、煙道及煙囪的腐蝕以及“白煙”現(xiàn)象出現(xiàn)。
煙氣處理工藝具有以下優(yōu)點:
A、急冷塔中所需的冷卻劑堿液不必制備,只需利用濕式脫酸處理后的廢液就可進行煙氣冷卻以及初步的脫酸;
B、活性炭和消石灰進行混合后作為干法脫酸的吸附劑, 可以省去活性炭吸附這套工藝;
C、干法脫酸工藝所產(chǎn)生的副產(chǎn)物易于處理,也可投入消石灰與活性炭的混合器中,作為吸收劑循環(huán)使用,節(jié)約吸收劑用量;
D、干法脫酸工藝是在特制的文丘里管道中完成, 利用其特性能很好的對煙氣進行處理;
E、濕式吸收塔中所產(chǎn)生的廢液,可以投入急冷中和塔中代替冷卻水作為冷卻劑使用,不必專門設(shè)置廢液處理系統(tǒng),節(jié)省工藝,節(jié)約資源消耗;
F、整套煙氣處理工藝采用急冷——干法——布袋除塵—— SCR——濕法, 能夠很好的處理成分復(fù)雜、顆粒細小、技術(shù)要求高的煙氣;
G、通過加熱煙氣,可防止低溫飽和煙氣在引風(fēng)機中以及煙囪凝結(jié)造成對設(shè)備、煙道及煙囪的腐蝕和“白煙”現(xiàn)象的出現(xiàn)