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(9) 焚烧系统焚烧炉型比较焚烧炉是焚烧系统的关键设备，随着垃圾焚烧技术的发展，焚烧设备的种类也越来越多，其炉型结构也越来越完善。目前危险废弃物处置常用的焚烧炉，按结构类型有回转窑、固定床炉、流化床炉、液体喷射炉等。a、固定床炉倾斜式固定床焚烧炉，倾斜式炉床是将炉子的炉床作成倾斜式，这将便于投料、出灰，并使在倾斜炉床上的废料一边下滑一边焚烧，改善焚烧条件，固定炉床有两个燃烧室实现分级燃烧，一燃室中通入化学当量空气的50%-80%，废物在其中发生挥发，分析出裂解气化部分燃烧，二燃室中再通入过量的空气，使总过量空气系数为1.0-2.0，以保证可燃气的完全燃烧。炉内设计高压送风系统，空气从三个方向与废料混合，焚烧在物料的上部进行，下部的进风同时可以起到促进扩散燃烧过程,上部的进风使焚烧火焰产生涡流的作用,增加焚烧滞留时间。按照过程的热力性质，炉床上的热力过程可以分为预热过程、烘干过程、干馏过程以及燃烧过程等部分。该类型焚烧炉型式很多，主要有固定床炉（主要是小型焚烧炉）、链条炉排、滚动炉排、倾斜顺推往复炉排、倾斜逆推往复炉排等。固定式焚烧炉是当前各国采用比较多的炉型，也是开发最早的炉型。它采用活动式炉排，可使焚烧操作连续化、自动化，是目前在处理城市垃圾中使用最为广泛的焚烧炉。1、固定床焚烧炉的优点：（1）设备造价较低，且可以潜在的降低后续颗粒物的处理需求，因此相比于回转窑，在中小型危险废物处理设备中更具有吸引力；（2）技术发展较为成熟，具有对垃圾的预处理要求不高，对垃圾热值适应范围广，运行及维护简便。固定床焚烧炉的缺点：（1）对于液体废物的适应能力远小于回转窑和液体喷射炉；b、流化床焚烧炉流化床作为化学处理工业中的设备已有较长时间的应用，近年来也被考虑用于焚烧有害废弃物。流化床有循环床和鼓泡床两种基本炉型，采用沙矾土石灰石颗粒等做床层，炉温控制在750-900，总过量空气系数为1.0-1.5，燃烧气体在炉内的平均停留时间为1.0s-l.5s。它具有高气固比率、高传热系数、高湍流度、炉温均匀、可添加石灰碳酸钙等物质、脱除腐蚀酸性污染物质等特点，因此其更适宜燃用发热值低且含水份高的燃料，也可掺烧废液污泥等。由于硫化床燃烧技术热强度高，同时由于其炉内蓄热量大，因而可以减少助燃的油量，节约高品质燃料。为了保证入炉垃圾的充分流化，对入炉垃圾的尺寸要求仍较为严格，而垃圾在这一点上正是最差的，因此采用流化床燃烧技术焚烧垃圾，其关键技术是如何组织起尺寸、重量差别很大的垃圾流态化工况，需对垃圾进行一系列筛选、粉碎等处理，使其尺寸性况均一化，同时由于流化床当有盐类存在时，对于固体物质有一定的附聚作用，因此，对于小颗粒的废物停留时间要相对较短。优点：适用中容量（单座容量50200t/d）；公害低；热传导佳，燃烧效率高。缺点：操作运转技术高；燃料的种类受到限制；要求进料颗粒较小（约5cm以下）；单位处理量所需动力高；炉床材料易冲蚀损坏。c、回转窑焚烧炉回转窑焚烧炉是一种多功能的废物焚烧装置，可广泛用于各种固体废物、污泥、有毒有害废物、甚至液体废物的焚烧。回转窑焚烧炉窑身为一卧式可旋转的圆柱体，它的轴线与水平稍成倾斜（1/100-1/300），窑身较长（L/D2-10），窑的下端接二燃室。它分为两个燃烧室，实现了分级燃烧，一燃室壳体的转动起到输送废弃物和加强窑内混合的作用，转速约1rpm-5rpm，废弃物在其中的停留时间约0.5h-1.5h，加料速度控制在使窑内废物填充率为20%，一燃室发生挥发，分析出裂解部分燃烧等，二燃室保证可燃气的完全反应。目前回转窑的平均热负荷约60Btuh-1（约为17.5MW）。按气体、固体在回转窑内流动的方向，回转窑焚烧炉分为同向及逆向两种。逆向式的回转窑焚烧炉气、固体混合及接触较佳，传热效率高，利于增大燃烧速率，但是由于气、固体相对速度较大，废物燃烧气体在回转窑内停留时间较短，增大了二燃室的燃烧负荷。同向式回转窑焚烧炉形不仅适于固体废物的输入及前置处理，同时可以增加气体的停留时间，容易实现密闭性。根据窑内灰渣物态及温度范围，回转窑可分为干灰式及熔渣式。干灰式回转窑内的温度低于1000，窑内固体尚未熔融，仍为固体灰渣。熔渣式回转窑内温度可能高达1350，固体废物中的惰性物质除高熔点的金属及其化合物外，皆在窑内熔融，因此焚烧程度比较完全。熔融的流体由窑内流出，经急速冷却后凝固。由于这种类似矿渣或岩浆的残渣，颗粒大，重金属浸出浓度较干灰式回转窑所排放的灰渣低，欧洲有一些熔渣式的焚烧炉，美国仅有少数几座，它的主要用途是销毁含多氯联苯废物。然而根据实际的经验，熔渣式回转窑运转比较困难，如果温度控制不当，窑壁上可能附著不同形状的矿渣，熔渣出口容易堵塞。另外焚烧温度高，能耗比较大。回转窑工艺特征：（1）转动有助于废物在窑内实现自动输送外，更可使废物得到良好的混合，从而提高其焚烧效率；（2）可用于各种废弃物的混合焚烧，是危险废物领域用途最广，也是最适于商业化集中处理中心的焚烧系统。优点：（1）用途广泛，适应性好，可以处理各种不同形状及性质的废弃物；（2）窑内气体乱流程度高，气、固体接触良好，反应均匀；（3）窑内固体停留时间可以调整转速以控制；（4）温度可高达摄氏1200度以上，可以有效破坏多数有害物质，残灰颗粒小；（5）可长期连续运行；（6）厂用电耗与其他燃烧方式相比较少：处理量大，占地面积小；（7）窑内无移动的机械组件，保养容易；（8）炉型技术成熟，操作简单灵活。缺点：（1）对于低于68t/d处理量规模的中小装置，其投资成本高，投资回收率低；（2）连续传动装置复杂，维修费略高；（3）炉内的耐火材料易损坏。（4）焚烧废物中有低熔点废物与灰渣产生结渣现象出灰时容易堵卡出渣机。d、液体喷射炉液体喷射焚烧炉能够用来有效地处理各种可泵送废物，从通常不易完全燃烧的废弃物（如污水），到全部是有机化合物（如废溶剂）的废物，都属于液体喷射焚烧炉的应用范围。液体喷射式焚烧炉是最常见的液体危险废物焚烧炉。凡是流动性的废液、泥浆及污泥皆可用它销毁。液体焚烧炉可以处理可燃液体废物及污泥。重金属及水分含量高的废物、无机卤液及惰性液体则不适于送人此种炉中焚烧，因为燃烧无法去除此类废物中的有害物质。基本结构：通常，液体喷射焚烧炉是由两级组成。第一室通常有一个燃烧喷嘴，用以燃烧输入的可燃液体和气体废物。不易燃烧的液体和气体废物往往不经过燃烧喷嘴，而从后部进入第二室。单级焚烧系统只能用于处理可燃性废物。类型：废物焚烧炉的结构由废液的种类、性质和所采用的废液喷嘴的型式来决定。炉型有立式圆筒炉、卧式圆筒炉、箱式炉、回转窑等。液体喷射焚烧炉的布局可以是水平的、垂直向上燃烧的、垂直向下燃烧的或是倾斜的。采用哪种布局通常要根据废物的特性而决定。液体喷射焚烧炉不含有活动的部件，而且对于维护的要求在各类焚烧炉中是最少的。最普通的设计为直立或水平的圆筒。高热值废液可由燃烧器喷人炉内直接焚烧，废水及低热值废液则必须添加辅助燃料，以提供维持焚烧温度所需的最低热量。两段直立式炉具有蒸发室及燃烧室两个部分，废液由蒸发室下端进入炉内，在炉内蒸发、气化后，由氧化室下端排出。气体在炉内曲折式流动，和氧气接触面大，混合度高，因此焚烧效果甚佳。水分含量高及热值低、灰渣含量低的废液多由水平式炉处理，但是水平式炉易于堆积灰渣，而且不易清除。无机盐类含量高的废液及；固体悬浮物多的污泥宜以直立式炉处理。两段式炉适用范围较广，但其投资费用也较高。一般液体焚烧炉的放热率在2-6MW之间。雾化设备：废物雾化设备或喷嘴是液体喷射焚烧炉的核心，其燃烧情况的好坏与所选用的喷嘴型式有关。由于常规燃烧喷嘴中，液体废物不能有效地被氧化，为了完全燃烧液体废物，必须使用释放热量高的涡流型燃烧喷嘴。燃烧喷嘴的安装必须防止火焰对炉壁的冲击。当设有多个燃烧喷嘴时，还要防止它们彼此之间的干扰。喷嘴类型有，转杯式机械雾化废液喷嘴、加压机械雾化片式废液喷嘴、旋流式废液喷嘴、蝶形旋流式废液喷嘴、蒸汽雾化废液喷嘴、低压空气雾化式废液喷嘴、高压空气雾化式废液喷嘴、组合式废液喷嘴等。优点：（1）可焚毁各种不同成分的液体危险废物，处理量调整幅度大，温度调节速率快；（2）炉内中无移动的机械组件，维护费用和投资费用低。缺点：（1）无法处理难以雾化的液体废物；（2）必须配置不同喷雾方式的燃烧器及喷雾器，以处理各种粘度及固体悬浮物含量不同的废液。表5-7 各焚烧装置对各种废物适用情况配置废物状态液体喷射炉回转窑固定床炉流化床均匀的粒状废物-非均匀的松散废物-低熔点废物（焦油等）含易熔灰组分的有机废物-未处理的粗大散装废物-气态有机蒸汽有机废液（含高浓度的）-含卤化芳烃废物-有机污泥等-选择哪种类型的焚烧炉，不仅要看其优缺点，还要考虑要处理垃圾的种类、特性、处理量、适用地点、场址条件，以及资金条件等。根据长安工业园区主要为汽车涂装废物等具体情况，本项目确定采用：回转窑式焚烧炉加废液喷射装置有针对性对废物进行焚烧处理。焚烧炉系统工艺流程危险废物焚烧处理的工艺包含废物焚烧系统、烟气处理系统等几个部分。焚烧系统由回转窑式焚烧炉、二燃室、控制系统组成。烟气处理系统由余热回收、急冷和除尘设备、酸性气体吸收组成。危险废物焚烧过程各工序的流程简述如下：a、旋转式焚烧炉本体固体废物经预处理和经菜单配制后通过进料系统进入焚烧炉内，废液则通过废液混合室进入炉本内，废料在焚烧炉内加热、干燥、汽化和燃烧，燃烧产生的烟气进入二次燃烧室考虑到工厂废物的复杂性和成分多变性及其热值的不均衡性，为确保焚烧系统的安全稳定运行，设计在焚烧炉本体布置了辅助燃烧器，辅助燃烧器具有FSSS火焰监测和保护功能，当炉膛温度低于设定值时，燃烧器自动开启，当炉膛温度高于设定值时燃烧器自动切换。燃烧器的喷气量和助燃风量由燃烧器带来的比例阀自动控制和调节。燃烧系统的启动采用柴油，焚烧炉的耗油量主要取决于焚烧炉的启动次数、废物成份、热值和水份。当废物热值较低时，为保证焚烧炉稳定运行，焚烧炉需加入辅助燃料助燃。b、二燃室从回转窑式焚烧炉出来的烟气进入二燃室再次高温燃烧，同时通过助燃燃料，使燃烧温度达1100以上，烟气在二燃室的停留时间2秒以上，确保进入焚烧系统的危险废物充分彻底的燃烧完全。经二燃室充分燃烧的高温烟气送入尾气处理系统。二次燃烧室布置了辅助燃烧器。二燃室的烟气温度是通过二次风（由鼓风机提供）和助燃燃料来调节的。为保障系统应急事故发生时系统的安全，在二次燃烧室顶部设置了紧急排放门。当烟气处理系统的引风机出现故障、二燃室压力超过限值时，或布袋除尘器进口温度大于限值仍无法恢复正常时，二燃室顶部的紧急排放门将打开卸压。(10) 烟气处理系统烟气处理工艺的选择焚烧炉烟气中的污染物成分包括粉尘、HF、HCl、NOx、SOx、CO2、CO和二噁英等。目前危险废物焚烧领域尾气净化工艺主要有干法、半干法、湿法及组合法。干法工艺：即“烟气洗气+布袋除尘”烟气治理工艺法。用压缩空气将碱性固体粉末(如消石灰或氢氧化钠等)直接喷入烟气洗涤塔或烟管上某段反应器内，使碱性消石灰粉与酸性废气充分接触和反应，从而达到中和废气中的酸性气体并加以去除的目的。为提高干式洗气法对难以去除的一些污染物质的去除效率，有用硫化钠(Na2S)及活性炭粉末混合石灰粉末一起喷入，可以有效地吸收气态汞及二恶英。在布袋除尘器滤布表面形成的吸附剂层可对烟气中的有害物质进行二次反应，从而提高整个系统对酸性气体的去除效率。干式洗气塔与布袋除尘器组合工艺是焚烧中尾气污染控制的常用方法。优点为设备简单、维修容易、造价便宜，消石灰输送管线不易阻塞；缺点是由于固相与气相的接触时间有限且传质效果一般，酸性气体脱除率低，烟气净化效果差。常须超量加药，药剂的消耗量比湿法要大。半干法工艺：即“喷雾洗涤+布袋除尘”烟气治理工艺。其典型流程包含一个冷却气体及中和酸性气体的喷淋干燥室及除尘用的布袋除尘器室。利用压缩空气将碱液破碎成滴径为20400m的液滴，以利于液滴的分布、蒸发及与HF、HCl、SO2的反应。气、液体在塔内充分接触，可有效降低气体温度，蒸发所有的水分及脱除酸性气体，中和后产生的固体残渣由塔底或集尘设备收集后固化处理后填埋。气体的停留时间为510秒。单独使用碱液时，对酸性气体去除效率约在70%左右，但利用反应药剂在布袋除尘器滤布表面进行的二次反应，可提高整个系统对酸性气体的去除效率(HCl：85%，SOx：80%以上)。本工艺的优点为工艺相对湿法来讲要简单，维修方便，酸性气体去除率较高；缺点是温度控制要求很高，控制不好易使烟气结露，影响布袋除尘器的操作，操作较麻烦，易磨损，维修工作量大，设备投资较高。湿法工艺：湿式反应塔对于HF、HCl及SO2控制可获得最佳的效果，其吸收效率是由酸性气体扩散至碱性吸收液滴的速度所控制。湿式反应塔所使用的碱液通常为NaOH溶液或石灰（Ca(OH)2）溶液。石灰溶液与酸气反应后形成钙盐，其循环洗涤水须经澄清浓缩及过滤，以防止在设备中沉积。湿式反应塔最大的优点为酸去除效率高，对HF、HCl之去除效率可达95%以上，对SO2亦可达90%以上，湿式反应塔比半干式反应塔对各种有机污染物（如PCDD、PCDF等）及重金属有较高之去除效率，同时湿式反应器还具有除尘功能。本工艺的优点为烟气净化相对干净，药剂消耗量小，酸性气体去除率高；缺点为投资高，需要设置污水处理系统，管路系统容易堵塞，操作环境较差。综合考虑设备投资、运行成本以及操作的难易程度，本项目将采用联合尾气处理系统方案。即采用半干法处理系统和湿法处理系统，这样可使有害物质的祛除效率达到95%以上，达到净化酸性气体(SO2、HCl、HF等)和吸附烟气中二噁英的目的。净化后的烟气经引风机引入烟囱向大气排放。烟气处理工艺描述二次燃烧室出来的高温烟气首先通过水冷集尘器，使烟气温度降低到700左右，同时去除烟气中的大颗粒灰尘，减少烟气对后续设备的压力。产生的不饱和蒸汽通过冷凝管排放于二次燃烧室紧急排放烟囱中，大部分蒸汽冷凝后回流到换热器夹套内。烟气接着进入半干式吸收塔。半干式吸收塔所需碱水由碱液制备系统经2台带调节的碱液泵提供，快速准确地调节给水流量。给水经塔内的双流体雾化喷头将水雾化成小于30m，直接与烟气进行传质传热交换，利用烟气的热量使喷淋的水分蒸发，从而使烟气在塔内迅速降温至200左右，烟气在急冷塔内的急冷时间为1秒以内。雾化喷头采用哈氏合金材料，采用压缩空气作雾化介质。半干式吸收塔出来的烟气进入干式反应装置，通过喷入消石灰粉和活性炭粉，使烟气中的酸性气体与Ca(OH)2中和，活性碳可吸附烟气中的PCDD/PCDF等有毒有害成分。烟气接着进入布袋除尘器，烟气由外经过滤袋时，烟气中的粉尘被截留在滤袋外表面从而得到净化，烟气经除尘器内文氏管进入上箱体，从出口排出。附集在滤袋外表面的粉尘不断增加，使除尘器阻力增大，为使设备阻力维持在限定的范围内，必须定期消除附在滤袋表面的粉尘：由控制仪按定期顺序触发各控制阀开启脉冲阀，使气包内压缩空气由喷吹管孔眼喷出（称一次风），通过文氏管，诱导数倍于一次风的周围空气（称二次风）进入滤袋，使滤袋在一瞬间急剧膨胀，并伴随着气流的反向作用，抖落粉尘，在布袋除尘器进口温度不在限值范围时，布袋旁通气动打开，烟气经旁通管路通过来保护布袋除尘器。干式反应中未反应完全的活性炭和硝石灰粉末被吸附在布袋表面，继续吸附有害物质和与烟气中残留的酸性气体进行反应。经布袋除尘器除尘后的烟气进入喷淋吸收塔，通过使碱液、气湍流来吸收酸性气体及有害物质。本吸收塔材料采用Q235B+花岗岩结构，防酸腐蚀性能好、使用寿命长等特点，喷淋布水装置及喷咀采用进口技术，喷雾效果好，吸收效率高。吸收塔设计足够的停留时间和低流速可满足恶劣情况下的尾气吸收达标排放。在水冷集尘器、 吸收塔、布袋除尘器内收集的烟尘在各自的集灰斗内排至专用的烟尘收集桶内，收集桶集满烟尘后密闭用车送至危险废物填埋场填埋处理。(11) 工艺流程的设计参数回转窑的技术参数表5-8 回转窑的技术参数序号运行炉型烟气量(Nm3/h)辅助燃料耗量(kg/h)燃烧温度()有效容积m31旋转式焚烧炉280010-408507根据以上数据，为确保焚烧炉系统满足各种不同的运行工况，焚烧炉系统的设计烟气量应以最大烟气量计算。二燃室的技术参数表5-8 二燃室的技术参数序号运行炉型进口烟气量(Nm3/h)辅助燃料耗量(kg/h)燃烧温度()出口烟气量(Nm3/h)1二次燃烧室280010-4011003100根据以上数据，为确保焚烧炉系统满足各种不同的运行工况，焚烧炉系统的设计烟气量应以最大烟气量计算。水冷式除尘器参数水冷式除尘器以中最大烟气量进行设计，得到除尘器的设计参数，再根据除尘器的设计参数对其他运行工况下的运行情况进行计算，结果如下：表5-9 水冷式除尘器的技术参数序号设备名称进口烟气量(Nm3/h)进口烟气温度()出口烟气温度()换热面积(m2)1水冷式除尘器3100110070013半干吸收塔参数半干吸收塔以中最大烟气量进行设计，得到吸收塔的设计参数，再根据吸收塔的设计参数对其他运行工况下的运行情况进行计算，结果如下：表5-10 半干吸收塔的技术参数序号设备名称进口烟气量(Nm3/h)进口烟气温度()出口烟气温度()进口烟气量(Nm3/h)1半干吸收塔31007002003970(12) 工艺流程本项目工艺流程见下图： (13) 处理装置组成本方案的焚烧及尾气处理装置由下列主要设备及辅助设备组成：回转窑式焚烧炉、二次燃烧室、一次送风机、二次送风机、水冷集尘器、半干式吸收塔、干式反应装置、布袋除尘器、喷淋吸收塔、引风机、烟囱2、焚烧炉附属系统组成：点火助燃系统：燃烧器、燃料输送管路送风系统：一次风系统（燃烧空气供给）、二次风系统（调节炉温）自动进料及出灰系统急冷吸收系统：含急冷泵、急冷管路、雾化喷头含给水系统压缩空气系统其他系统：仪表风系统、热工控制及仪表、电气系统。5.3 主要设备说明5.3.3.1 设备选择原则 影响废物焚烧处理工艺及设备选择的因素很多，除要满足“无害化”、“资源化”和“减量化”的基本原则外，还应考虑以下方面因素：1、技术先进成熟、自动化水平高、运行稳定；2、环境污染的风险性小；3、企业经济对投资和处理费用的承受能力；4、无害化程度的资源化价值相对较高；5、操作和控制的复杂性、稳定性；6、设备的适用性；7、其他特殊的制约因素。5.3.3.2 设备说明1、回转窑焚烧炉（1）回转窑焚烧炉功能及优点根据危险废弃物的特性，本旋转炉本体技术可靠，自动化水平高，燃烧稳定性佳。设计中有效保证补氧空气的湍流度、燃烧温度及烟气滞留时间，并通过自动温度检测实现大小火温控助燃燃烧，保证整个系统经济性。A、 炉本体燃烧室依焚烧炉三T原则设计，炉温维持在850焚烧可将废弃物内有机物充分氧化分解，并有效控制臭气及氮氧化合物产生，使产生之烟气达到无异味、无恶臭、无烟之完全燃烧的效果。B、 炉内容积大，炉负荷大，足够应付各种热值废弃物之混烧，适用范围广且稳定。C、 设计负压燃烧，不逆火，避免有害气体外泄，操作安全可靠。D、 炉体转动装置为变频调速电机。齿轮传动,整体回转工作状态平稳。E、 炉膛采用不定形高铝质耐火材料，分为隔热层和蓄热层，以保证炉外壁温度不超过70；炉体放置设计成一定的斜度，以保证炉内物料传动的均匀推进，但又能保证炉体具有较小的转动矢量。F、 炉壁采用钢制材料，通过抛丸处理，保证材料表面的除锈效果良好，采用高温防腐油漆涂装。（2）回转窑焚烧炉设计工况的技术参数废料处理量：250kg/h直 径： 1600mm9000mm回转窑转速：n=0.52.2rpm回转窑安装倾角：=2%废物停留时间：45-60min材 质：Q235-B+耐高温耐火砖（3）回转窑焚烧炉设计计算参数表5-10 固体焚烧炉设计计算参数序号项目单位数值1 固废处理量kg/h2502 固废热值Kcal/kg35003固废空气过剩系数24漏风系数5%5热量损失%106送风温度207燃烧室温度8508燃料量Kg/h 10-409送风量Nm3/h200010烟气量Nm3/h230011回转窑尺寸mm16009000 12耐火材料厚度mm3002、废液喷射系统废液、助燃空气在送入固体焚烧炉膛内经过复杂的物理化学反应，使废液中的有机物质彻底分解销毁。炉体的结构形式及尺寸决定了废液焚烧炉的处理量和有害物质的分解去除率。废液混合室的主体与固体焚烧炉体连接，内衬高温耐火材料，中间是轻质隔热材料，最外层以钢板为保护层，炉体外壁温度不超过70。（1）废液焚烧混合室功能及优点废液混合室与连接回转窑式焚烧炉主体进行连接，可作为固体废物焚烧炉辅助燃烧作用：炉体燃烧根据3T（温度、时间、涡流）原则设计，确保废液在回转窑式焚烧炉本体燃烧室内充分氧化、热解、燃烧，使有机物破坏去除率达到99.99%以上。炉体采用切向式雾化装置-内部混合式双流体雾化器喷嘴。其混合程度、雾化效果、燃烧速度及效率极高，过剩空气系数低，可节约大量燃料。雾化喷头口径大，对流体之粘度、杂质含量要求不高，不易堵塞。采用低压喷雾方式，较高压喷枪式安全，不易磨损，不易故障，燃烧效果好。内混合式与传统的外混合式的比较见下表：表5-11 内混合式与传统的外混合式的比较序号比较项目内混式外混式1雾化颗粒极细、仅数粗、十几几十2雾化性能佳不均3燃烧效率高低4破坏去除率高低5流速比音速快13m/s6雾化用压缩空气少（0.3Nm3/L）多（1Nm3/L）7耗电量138停炉时干滴漏安全性高-设有启动前不排除易爆气体就不能点火的功能，以防气爆，一旦炉内发生熄火或点火失败，立即自动切断废液供给，警报系统完善，安全可靠。采用多项先进技术，使设备简化，易于维修，并降低了运行成本。炉本体燃烧室内采用高铝耐火材料浇注，一次性成型，经久耐用。（2）废液混合室设计工况的技术参数废液设计处理量：50kg/h(有机废液)。（3）废液混合室设计计算参数表5-12 废液混合室设计计算参数序号项目单位数值1废液处理量kg/h502废液空气过剩系数1.23燃料空气过剩系数1.24焚烧温度8505热损失%56废液送风量Nm3/h4508烟气量Nm3/h5009混合式容积m30.53、二燃室（1）二燃室概述采用圆筒型耐火材料整体浇注成形结构，进口燃烧装置，助燃火焰、空气切向进入二燃室，有效保证烟气的滞留时间及大颗粒粉尘在二燃室内沉降，燃烧效率99.9%，焚毁去除率99.99%。二燃室设有紧急排放口，以确保系统具备防爆功能。（2）二燃室功能及优点 1) 回转窑式焚烧炉产生的烟气和预热后的二次燃烧空气在二燃室内充分混合后经二次燃烧器点火燃烧；二燃室布风合理，气体混合充分，湍流度高，无死区；2) 二燃室内壁砌筑高铝耐火材料，具备耐火、防腐和防热负荷冲击功能，耐火材料与外壳衬有隔热层，保证外壁温度小于70；3) 设计其燃烧室出口烟气温度1100，烟气停留时间为2秒以上，能够充分分解有害的臭气和多氯化合物，抑制二恶英的生成；4) 通过稳定的燃烧（全自动温度控制），可使CO浓度在500ppm以下；5) 焚烧炉二燃室设有紧急排放系统，确保事故情况下设备的安全；6) 二燃室的供风由高压密闭小孔径喷头喷入，这样的设计使供供风孔不会因积灰或结垢堵塞，可免清洗，同时提高了气体混合的湍流度。（3）二燃室设计计算参数表5-13 二燃室设计计算参数序号项 目单 位数 值1燃料空气过剩系数1.22二燃室热损失%33燃烧室温度11004辅助燃料消耗量Kg/h10-405燃烧室容积m33.86容积热负荷Kcal/（m3h）251047烟气量Nm3/h31004、水冷集尘器（1）水冷集尘器特点和性能采用水冷集尘器，除去颗粒较大的粉尘，效果良好。经过高温焚烧后的烟气，进入水冷集尘内，进行预除尘处理。经过预除尘处理后的烟气，10m以上颗粒浮尘得以最初的拦截处理。烟气在水冷集尘器内高速旋转，与夹套中的冷却水进行换热，烟气在除尘的同时得到冷却，烟气温度降低到700左右。水冷集尘器采用水夹套形式设计，其结构设计合理，运行可靠、方便。水冷集尘器的设计夹套与大气相联，有常压蒸汽排放口，系统设计为常压设备。（2）水冷集尘器设计技术参数表5-14 水冷集尘器设计技术参数序号项 目单 位数 值1进口烟气温度11002出口烟气温度7003进口烟气量Nm3/h31004漏风量Nm3/h1%5出口烟气量Nm3/h31316进口水温207出口蒸汽温度50-608蒸发水量kg/h100-2009换热系数Kcal/(m2)3510换热面积m2136、半干式吸收塔（1）半干式吸收塔概述烟气进入半干式吸收塔进行化学反应和再次降温，达到急冷和脱酸的目的。吸收装置所使用的碱液通常为NaOH溶液（8%）。碱性溶液与酸性气体反应后生成盐类，其水分被完全蒸发并降低烟气温度；半干式吸收装置最大的优点为酸气去除率高，对HCL之去除率可达95%以上，对SO2亦可80%以上，半干式吸收塔比干式反应装置对各种有机污染物（如PCDD、PCDF等）及重金属去除效率高，同时半干式吸收装置还具有除尘功能，所以本项目选用 吸收装置。其性能特点：1）烟气中的酸性气体采用碱液吸收后，达标排放；2) 高温烟气在吸收塔内被瞬间冷却，出口烟气温度约为200，有效抑制二恶英的产生；3) 自动控制，运行可靠、方便。4) 操作简单，易于维护；5) 碱液雾化采用双流体喷头，雾化粒径小，雾化效果好；6) 半干式吸收塔采用热稳定好、化学稳定性好的浇注材料，具有良好的抗酸抗碱性，设备无腐蚀、堵塞现象。（2）吸收塔使用药剂常用于半干式吸收塔的碱性药剂有NaOH（15%20%质量分数）和Ca(OH)2（10%30%质量分数），石灰液价格较低，但是石灰在水中溶解度不高，含有很多悬浮氧化钙粒子，容易导致液体分配器、填料和管线的堵塞和结垢。苛性钠价格较石灰贵，但苛性钠和酸性气体反应速率较石灰快，吸收效率高，其去除效果好且用量少，不会因PH值调整不当而产生管线结垢等问题。本方案按NaOH碱液进行设计。（3）半干式吸收塔反应方程式（4）半干式吸收塔设计工况的技术参数型式：立式圆筒型、内衬耐花岗岩材料(耐酸耐水的冲刷)进口烟气量：3131Nm3/h烟气进口温度：700出口烟气温度：200烟气滞留时间：急冷1s、中和反应5s（5）烟气急冷时间和停留时间的控制根据出口烟气温度通过自动控制变频调节碱液泵，来调整喷入的碱液量，使得碱液量和烟气量成一定的比例关系，从而确保烟气急冷时间控制在1s之内；同时通过调节碱水量，保证出口烟气温度维持在200左右。（6）半干式吸收装置设计技术参数表5-16 半干式吸收装置设计技术参数序号项 目单 位数 值1进口烟气温度7002出口烟气温度2003进口烟气量Nm3/h31314风量增加系数1%5出口烟气量Nm3/h31626进口水温207消耗水量Kg/h7008烟气停留时间s610吸收塔内径m140011吸收塔净高度m8.012防腐厚度mm100注：风量增加量包括漏风量及雾化空气量。7、干式反应装置（1）干式反应装置概述利用活性炭表面吸附特性和消石灰中和反应能力，在半干式吸收装置和布袋除尘器之间串联了干式反应装置，活性炭和消石灰粉末通过定量给料装置气送进入烟气管道，对烟气中的有害物质进行吸附和反应，当烟气进入布袋除尘器后，未反应完全的活性炭和消石灰粉末被吸附在布袋表面，继续吸附有害物质和与烟气中残留的酸性气体进行反应。干式反应装置主要设备包括石灰仓、活性炭仓和文丘里反应器。烟气从管道进入文丘里反应器，石灰粉和活性炭粉由空气喷入反应器，气固两相相遇，经过喉部时，由于截面积缩小，烟气速度增加，产生高度紊流及气、固的混合，使得烟气中的酸性气体与石灰粉和活性炭充分接触，进行反应，从而达到去除酸性气体目的。（2）干式反应装置的特点半干式反应装置后配置干式反应装置，可有效提高整个系统对酸性气体的去除效率，使得整个系统HCl的去除率达到98%，SOx的去除率达到90%。干式反应装置的特点如下：连续加料，活性炭和石灰粉量连续可调；料仓容积适当，不需频繁加料；料仓全密封，防止板结、受潮。（3）吸收的反应方程式（4）干式反应装置的设计技术参数表5-17 干式反应装置的设计技术参数序号项目单位数据1进口烟气量Nm3/h31622漏风系数1%3出口烟气量Nm3/h 39704进口烟气温度2005出口烟气温度1806石灰粉kg/h57活性炭粉kg/d58、布袋除尘器（1）布袋除尘器概述吸附有二恶英类物质的活性碳粉和残留的烟尘在滤袋的表面被截留。布袋表面能为吸附提供载体，以保证较长的停留时间，通过脉冲阀定时轮流自动通入高压空气进行反吹，将截留在布袋外表面的粉尘抖落到下部的集灰斗内，卸灰阀采用电动双层排灰阀，具有锁气装置。灰渣储仓具有保温密封性能，以保证里面存放的飞灰不会出现受潮和板结现象，灰渣落地温度为30-40。利用“气力抖动”原理，将清灰过程的滤袋一次胀缩改为多次脉动冲击，滤袋带有高频低幅的振动，大大提高了清灰效果。布袋顶部设计斗式无间隙上花板装置，保证花孔板上无积灰。飞灰因含有毒性物质，定时清出后，装入专门的袋中，并进行固化处理后安全填埋。为了防止结露，布袋除尘器采取外保温，外部覆盖100mm厚保温材料。布袋壳体内壁涂有高温防腐涂料，确保布袋除尘器具有耐腐蚀性，保证布袋除尘器的使用寿命达到15年以上。布袋除尘器是一种高效的除尘装置，去除粉尘粒径在0.05m以上，除尘效率可达99%以上。本系统配套专门针对废物焚烧设计的布袋除尘装置，采用耐高温、耐酸碱性、耐水解性、抗氧化性都很好的特殊的过滤材料，对于高酸性烟气造成的烟气露点上升而导致烟气容易结露有良好的抵御效果，由于表面光滑、疏水，高粘性粉尘无法黏附于过滤材料表面，在保证除尘效果的前提下使清灰压力大大降低，同时使过滤材料的使用寿命大大延长。同时采用先进的滤袋张紧装置，确保滤袋始终处于张紧状态，实现滤袋清灰时的脉动共振，取得理想的清灰效果；弹性内卡式滤袋安装方式，确保滤议议烧袋的安装和拆卸非常方便，特别是避免了袋内结灰和滤料的磨损，确保滤袋使用寿命两年以上。特殊过滤结构降低了设备总阻力，使脉冲清灰频率大大降低，可使布袋表面成为石灰粉的良好载体，提高除酸效率。使用干式吸收装置配置布袋除尘器，可提高对酸性气体、重金属及二恶英类物质的去除率。夹带着碱性粉末和粉尘的烟气接着进入气箱脉冲布袋除尘器，烟气由外经过滤袋时，烟气中的碱性粉末和粉尘被截留在滤袋外表面从而得到净化，同时碱性粉末在布袋除尘器滤布表面和烟气进行二次反应，提高了整个系统对酸性气体的去除效率。使用特殊助剂，对滤布表面进行被覆，以延长酸性气体与石灰的接触时间，增加石灰和酸性气体的接触频率，增加石灰分散的均匀性，降低气流压力损失，避免滤袋受到湿废气的影响而阻塞烟气通过布袋除尘器后，温度由180降到160。布袋除尘器对酸性气体的吸附率为5%，对烟尘的吸附率为95%。（2）布袋除尘器结构与设置布袋除尘器由以下部分组成：壳体部分：包括清洁室（气箱）、过滤室、检修门及壳体结构过滤室内设有滤带及其骨架。灰斗及卸灰机构。进出风箱体：包括进出口管路及中隔板。脉冲清灰装置：包括脉冲阀、气包等。压缩空气管路及减压装置等支柱及立式笼梯、栏杆布袋除尘器清灰采用压差传感器控制清灰效果，对滤袋停风及喷吹的时间，清灰周期进行控制，各时间均为可调。系统采用进口PLC进行自动控制。布袋除尘器设置旁路，在布袋除尘器进口温度不在限值范围时，布袋旁通电磁阀打开，烟气由旁通管路通过，确保烟温异常时不对布袋形成致命破坏。布袋除尘器采用星型卸料器卸灰，飞灰按危险废物处理。（3）布袋除尘器设计参数表5-18 布袋除尘器设计参数 序号项 目单 位数 值1进口烟气温度1802进口烟气流量Nm3/h39703烟气速度m/min1.04漏风系数1.015出口烟气量Nm3/h35006设计系数1.17过滤面积m21209、烟囱（1）烟囱设置1）烟囱结构烟囱的设计根据危险废物焚烧污染控制标准(GB18484-2001)严格执行。烟囱采用钢制烟囱，内壁衬耐酸碱耐火材料，外壁施工防腐涂料，确保烟囱的使用寿命，符合整套设备使用工况。2）烟囱附属设备按固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法(GB/T16157-1996)的要求，设置永久采样孔，并安装用于采样和测量的设施。烟囱顶部设置避雷针，与地面避雷装置相连，接地电阻小于4。（2）烟囱设计技术参数表5-19 烟囱设计技术参数序号名 称单 位数 据1烟囱高度m352漏风系数1%3排放烟气量m3/h4000-50004进口烟气流速m2/s155出口烟气温度606烟囱出口直径mm 50010、风机本套装置的风机包括回转窑炉用风机、二次室风机（补氧及控温）、系统用引风机。根据设计工况下热工计算结果，并考虑风量裕度，确定选用风机型号。（1）回转窑式焚烧炉送风机流量：3000m3/h压力：2500pa电机功率：5.5kw转速：2900rpm（2）二次送风机流量：2000m3/h压力：2500pa电机功率：5.5kw转速：2900rpm（3）引风机1）焚烧系统阻力焚烧系统阻力按回转窑、废液焚烧炉设计，此时系统阻力最大。表5-20焚烧系统阻力序号项 目单 位数 值1焚烧炉阻力Pa4002二燃室阻力Pa4003水冷集尘器Pa6004半干式吸收塔Pa4005干式吸收装置Pa2006布袋除尘器Pa10007喷淋吸收塔Pa6008烟道总阻力Pa500焚烧系统总阻力Pa4100引风机的设计风压Pa50002）引风机选型流量：6000m3/h压力：5000pa电机功率：22kW转速：2900rpm5.4.焚烧炉系统说明5.4.1 点火助燃系统点火、助燃系统包括炉本体点火燃烧系统和二燃室辅助燃烧系统。点火、助燃系统由点火燃烧器、二次燃烧器、柴油管路组成。点火燃烧器、二次燃烧器为进口件，由程序控制器、点火变压器、点火电极、光明电阻、电磁阀、喷油嘴、风机组成。当燃烧器启动后，程序控制器按设定程序首先启动电机，风机进行预吹扫，然后点火变压器工作，点火电极棒高压引弧打火，同时打开气路电磁阀门进行喷气燃烧，此时光明电阻检测到稳定的燃烧火焰后，燃烧器运行锁定灯指示运行。当在运行过程中如出现意外熄火，光明电阻检测不到火焰，程序控制器自动停机、故障输出并运行锁定，待延时解除锁定后方可重新开始启动程序。燃烧器用柴油由输送管路提供，管路设置有控制阀门、止回阀、回火装置、金属软管等。5.4.2 送风系统送风系统包含焚烧炉送风、和二燃室送风。炉本体送风用于燃烧废料，二燃室送风用于完全燃烧焚烧炉产生的烟气。送风系统由送风机通过管道及手动阀门调节提供，在焚烧过程中可通过调节变频器来调节送风量，实现废料的完全燃烧以及控制炉内的燃烧温度。5.4.3进料及出灰系统5.4.3.1 固体进料及出灰系统1. 自动进料各类危险废物经预处理和经菜单配制后通过斗提机送入料仓，再由螺旋输送机送入回转窑内焚烧。废物物料在回转窑连续旋转下，物料在窑内不停翻动、加热、千燥、汽化和燃烧。2 .自动出灰 回转窑废料焚烧的残渣自窑尾落入渣斗，由水封出渣机连续排出。回转窑窑尾的出渣口采用水封密封，如果炉温控制恰当，排出的灰渣经水封水快速冷却后可以被水碎，不会出现大块排渣，出渣机采用链板式输渣，可以避免变形的铁筒和大块渣卡死出渣机的现象。系统出渣量为75100kg/h，出渣经磁选机分离出金属后，由标准渣斗接料，经汽车运至稳定化/固化车间处理后送至安全填埋场填埋。由于回转窑本体与进料装置的非刚性连接，在回转窑窑头进料口处固体粉状物料会有少量的泄漏，设计在窑头设置了集料斗，集料斗收集的废物返回废物贮仓。5.4.3.2废液输送及雾化系统废液输送及雾化系统包括有机溶剂输送和雾化系统及废水输送和雾化系统。废水输送和雾化系统包含雾化器、雾化泵、有机溶剂管路、空压管路、废水中间槽。雾化器为日本引进技术生产，利用低压空气对废液进行雾化，使废液雾化成极细微水泡进入炉内，充分保证废液与氧气的接触，使有机物燃烧更充分；雾化器废液通道和喷嘴口径较大，对流体之粘度、杂质要求不高，不易堵塞；雾化废液用压缩空气量小，经济合理；采用低压空气雾化，雾化器不易磨损和故障。有机溶剂输送装置及废水输送装置均设置双回路系统，一用一备，并联布置，可相互切换。输送管路设置有过滤器、废液泵、控制阀门、流量计、压力显示仪表、止回阀、金属软管等，可通过调节回流阀门开度来确保废液的输送压力和输送量，充分保证废液输送的畅通、安全。输送的废液来自废液中间槽，雾化用压缩空气由压缩机提供，通过空压管路调压后进入废液雾化系统。空压管路配置调压阀、截止阀、电磁阀、压力计等5.4.4 急冷吸收系统 急冷吸收系统包含碱液泵、雾化喷头、管路、碱液制备装置。1 碱液泵碱液泵配置两台，一用一备，并联布置。在泵进口设有控制阀门、底阀，出口设有控制阀门、止回阀、回流阀、压力计、金属软管等。2 雾化喷头雾化喷头采用进口双流体结构, 雾化量大，雾化效果好，雾化角度范围大。材质为哈氏合金。3碱液制备装置 在急冷吸收系统中，能够有较稳定的脱酸效果，主要保证气液充分接触及吸收液有一定的PH值范围和Na/S值。要使吸收液的PH值在一定的范围内变化，保证Na/S不低于一定的值，则脱酸吸收液必须是连续、均匀的加入系统中，浆液制备装置的主要作用就是连续、均匀地向系统添加脱酸吸收液。碱液泵从碱液槽内抽吸碱液经压缩空气雾化喷头雾化后充分与烟气接触，完成酸碱反应和对烟气洗涤以及对烟气温度的瞬间冷却。碱液量自动调节，确保出口烟气酸性气体排放达标。根据半干式吸收塔出口温度，自动调节给水量，确保出口烟气温度在设定范围内。5.4.5给水系统提供水冷除尘器补充用水和后续尾气处理中半干式吸收装置和喷淋吸收塔用水供给。水冷除尘器和窑头窑尾的冷却水来自自来水，循环使用，确保设备的换热效果和使用寿命。半干式吸收装置冷却水补充水来自自来水和碱液。喷淋吸收塔为循环用水，补充水来自自来水和碱液。5.4.6 压缩空气系统压缩空气系统由空压机、空气储槽、空压配管组成。分别提供仪器、仪表、观火孔、废液雾化用空气、半干式吸收装置喷雾用的压缩空气、布袋除尘器脉冲反吹用压缩空气、气动阀门用压缩空气。5.4.7 飞灰固化系统从回转窑、二燃室、水冷式除尘器、 吸收装置和布袋除尘器收集的飞灰统一进行固化处理。通过固化，可以减小飞灰的毒性和可迁移性，同时改善飞灰的工程性质（如渗透性、可压缩性和强度等）。飞灰的固化可以采用水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、熔融固化或自胶结固化。在本方案中采用水泥固化技术，该技术将飞灰和水泥混合，经水化反应后形成坚硬的水泥固化体，从而达到降低飞灰中危险成分浸出的目的。水泥固化是一种比较成熟的有害废物处置方法，对废物中化学性质的变动具有相当的承受力，无需前处理和特殊设备，该技术工艺设备简单、操作方便、材料来源广、价钱便宜、固化产物强度高等优点，一般增容比达1.52。飞灰固化系统包含飞灰、水泥、水配料输送装置、搅拌装置等。5.4.8、自动控制系统1 自动控制系统的功能和特点自动化控制系统的设计遵循“安全可靠、优质经济、先进实用、维护简便”。自动控制系统（也称自控系统）包括焚烧设备运行控制系统（包括进料