2017化工醫(yī)藥行業(yè)廢物處理技術(shù)研討會(huì)4危廢焚燒講座

2023/6/4

2017中國(guó)化工醫(yī)藥行業(yè)危廢物處理技術(shù)研討會(huì)

化工建設(shè)項(xiàng)目廢物焚燒處置工程設(shè)計(jì)規(guī)范（HG20706-2013）

解讀

中國(guó)化工集團(tuán)中藍(lán)連海設(shè)計(jì)研究院程新源

2017年6月武漢

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)化學(xué)原料及化學(xué)品制造業(yè)產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物約占全國(guó)危險(xiǎn)廢物總量的40.1%。焚燒法是處理化工廢物的有效方法之一，迄今為止化工廢物焚燒處置工程設(shè)計(jì)已經(jīng)成為我國(guó)化工設(shè)計(jì)技術(shù)的重要組成部分，但是長(zhǎng)期以來由于未制定化工廢物焚燒處置工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，有關(guān)化工廢物焚燒處置工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一直處于混亂狀態(tài)，對(duì)我國(guó)化工廢物焚燒處置工程建設(shè)極為不利。本規(guī)范統(tǒng)一了我國(guó)化工廢物焚燒處置工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)提高化工廢物焚燒處置工程設(shè)計(jì)水平和建設(shè)質(zhì)量發(fā)揮積極作用，并將完善我國(guó)化工行業(yè)環(huán)保專業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系?；そㄔO(shè)項(xiàng)目廢物焚燒處置工程設(shè)計(jì)規(guī)范制定和發(fā)布的背景目前我國(guó)已經(jīng)頒布施行了危險(xiǎn)廢物、醫(yī)療廢物和生活垃圾焚燒處置（處理）工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范：《危險(xiǎn)廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》HJ/T176-2005；《醫(yī)療廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》HJ/T177-2005；《生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范》CJJ90-2009。上述焚燒處置（處理）設(shè)施均是由地方統(tǒng)籌規(guī)劃、建設(shè)并服務(wù)于一定區(qū)域的廢物集中焚燒處置設(shè)施，焚燒處置（處理）對(duì)象主要是固態(tài)廢物。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制訂和發(fā)布情況

本規(guī)范與前述技術(shù)規(guī)范的不同之處在于：1、本規(guī)范適用對(duì)象是化工企業(yè)，前述技術(shù)規(guī)范適用對(duì)象是特定區(qū)域的不同行業(yè)；2、本規(guī)范涵蓋固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種化工廢物的焚燒處置，前述技術(shù)規(guī)范主要針對(duì)固態(tài)危險(xiǎn)廢物、醫(yī)療廢物和生活垃圾的焚燒處置（處理）；3、本規(guī)范是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，涉及面相對(duì)較窄（只涉及焚燒處置工程的設(shè)計(jì)），但是具有一定的專業(yè)深度；前述技術(shù)規(guī)范涉及面相對(duì)較寬，涉及到焚燒處置工程設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行管理等多方面的問題，但是專業(yè)深度低于本標(biāo)準(zhǔn)。

本規(guī)范的特點(diǎn)

1、危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程是一個(gè)系統(tǒng)工程，焚燒爐是危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程的重要組成部分，單獨(dú)一個(gè)焚燒爐構(gòu)不成危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程，還需包括危險(xiǎn)廢物輸送、貯存、分析化驗(yàn)、預(yù)處理、進(jìn)料、焚燒熱利用、煙氣凈化、殘?jiān)幚?、排氣筒、儀表和自控、安全設(shè)施等。2、焚燒爐是危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程的重要組成部分，應(yīng)根據(jù)需焚燒處理的危險(xiǎn)廢物特點(diǎn)進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和建造，整個(gè)危險(xiǎn)廢物焚燒處置工程也應(yīng)專門設(shè)計(jì)和建設(shè)。

本規(guī)范擬解決的突出問題

焚燒處置方法是一種高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，以一定的過?？諝饬颗c被處置的危險(xiǎn)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，廢物中的有毒、有害物質(zhì)在高溫下氧化、分解而被破壞。焚燒處置的特點(diǎn)是它可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物的無害化、減量化、資源化。焚燒的目的是借助焚燒工況的控制，使被焚燒的物質(zhì)無害化，最大限度地減容，并盡可能減少新的污染物產(chǎn)生，避免造成二次污染。對(duì)于大、中型的危險(xiǎn)廢物焚燒裝置可以有條件地同時(shí)實(shí)現(xiàn)使廢物減量、徹底焚毀廢物中的毒性物質(zhì)，以及回收利用焚燒產(chǎn)生的廢熱這三個(gè)目的。焚燒不但可以處置固態(tài)廢物，還可以處置液態(tài)或氣態(tài)廢物，并且通過殘?jiān)廴谑怪亟饘僭胤€(wěn)定化。焚燒處置的最大弊端是產(chǎn)生廢氣污染，焚燒煙氣中主要的空氣污染物是粒狀污染物、酸性氣體、氮的氧化物、一氧化碳、重金屬與二惡英等有機(jī)氯化物。

危險(xiǎn)廢物焚燒處理基理

化工廢物焚燒處置的工藝條件包括焚燒溫度、焚燒停留時(shí)間、煙氣停留時(shí)間、過剩空氣量、使用輔助燃料等焚燒要素，化工廢物首次焚燒處置的各項(xiàng)工藝條件應(yīng)通過焚燒模擬試驗(yàn)予以確定。已有成熟焚燒處置經(jīng)驗(yàn)的化工廢物的焚燒處置工藝條件可以選用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)與相關(guān)理論計(jì)算數(shù)據(jù)相互印證和比對(duì)后方可使用。要使廢物燃燒完全，減少二次污染物形成，必須要使廢物與助燃空氣充分接觸、燃燒氣體與助燃空氣充分混合。為增大固體與助燃空氣的接觸和混合程度，擾動(dòng)方式是關(guān)鍵所在。焚燒爐所采用的擾動(dòng)方式有空氣流擾動(dòng)、機(jī)械爐排擾動(dòng)、流態(tài)化擾動(dòng)及旋轉(zhuǎn)擾動(dòng)等，其中以流態(tài)化擾動(dòng)方式效果最好。

危險(xiǎn)廢物焚燒處理工藝條件

焚燒停留時(shí)間，指固體危險(xiǎn)廢物在焚燒爐中熱力氧化分解的時(shí)間，以及液體和氣體危險(xiǎn)廢物在焚燒爐中自噴射口至最后補(bǔ)氧空氣噴射口之間熱力氧化分解的時(shí)間。煙氣停留時(shí)間，指危險(xiǎn)廢物焚燒煙氣在具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的二次燃燒室中氧化分解的時(shí)間，或者在焚燒爐中自最后的焚燒補(bǔ)氧空氣噴射口至余熱回收裝置換熱面或煙道冷風(fēng)引射口或急冷塔急冷水噴射口之間熱力氧化分解的時(shí)間。焚燒溫度，指危險(xiǎn)廢物熱力氧化分解時(shí)焚燒系統(tǒng)主體部位平均溫度，分為一次焚燒溫度和二次焚燒溫度。一次焚燒溫度是指固體危險(xiǎn)廢物在焚燒爐中熱力氧化分解的溫度，以及液體和氣體化工廢物在焚燒爐中自噴射口至最后補(bǔ)氧空氣噴射口之間熱力氧化分解的溫度；二次焚燒溫度是指危險(xiǎn)廢物焚燒煙氣在具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的二次燃燒室中熱力氧化分解溫度，或者在焚燒爐中自最后的焚燒補(bǔ)氧空氣噴射口至余熱回收裝置換熱面或煙道冷風(fēng)引射口或急冷塔急冷水噴射口之間熱力氧化分解的溫度。

本規(guī)范關(guān)于焚燒工藝條件的規(guī)定（1）

二次燃燒室危險(xiǎn)固體化工廢物）必須采用帶有二次燃燒室的焚燒爐；液體和氣體化工廢物焚燒爐可不設(shè)置二次燃燒室，但應(yīng)確保二次燃燒溫度（即焚燒煙氣從最后的焚燒補(bǔ)氧空氣噴射口到余熱回收裝置換熱面或煙道冷風(fēng)引射口或急冷塔急冷水噴射口之間的燃燒溫度）滿足徹底焚毀廢氣污染物的要求。焚燒停留時(shí)間1、采用活動(dòng)爐床方式的固體危險(xiǎn)廢物焚燒時(shí)間宜為15分～60分2、采用固定床層燃型方式的固體危險(xiǎn)廢物焚燒停留時(shí)間宜為0.5小時(shí)～8小時(shí)；3、采用沸騰床方式的固體危險(xiǎn)廢物焚燒停留時(shí)間宜為5分～35分；4、液體危險(xiǎn)廢物在較好的霧化條件下，其焚燒停留時(shí)間宜為0.3秒～2秒；5、氣體危險(xiǎn)廢物的焚燒停留時(shí)間宜為1秒左右。

本規(guī)范關(guān)于焚燒工藝條件的規(guī)定（2）

煙氣停留時(shí)間1、廢氣脫臭焚燒處理的煙氣停留時(shí)間宜大于0.76秒；2、危險(xiǎn)化工廢物焚燒后的煙氣停留時(shí)間應(yīng)大于2秒；3、含氰、氯、氟及苯、聯(lián)苯類物質(zhì)的化工廢物焚燒后的煙氣停留時(shí)間應(yīng)大于3秒。二次焚燒溫度1、危險(xiǎn)化工廢物的焚燒溫度不應(yīng)小于1100℃；2、化工廢氣脫臭處理的焚燒溫度宜為650℃～800℃；3、含氰化物的化工廢物的焚燒溫度宜為850℃～900℃；4、焚燒后產(chǎn)生氧化氮的化工廢物的焚燒溫度不應(yīng)大于1500℃。

本規(guī)范關(guān)于焚燒工藝條件的規(guī)定（3）

過?？諝饬?、液體和氣體化工廢物焚燒宜選取20％~30％的理論空氣量為其過?？諝饬浚?、固體化工廢物焚燒宜選取50％以上的理論空氣量為其過剩空氣量。輔助燃料1、液體化工廢物維持穩(wěn)定焚燒的自身熱值需達(dá)10500kJ／kg以上，自身熱值低于10500kJ／kg的液體化工廢物宜使用輔助燃料。2、氣體化工廢物維持穩(wěn)定焚燒其自身熱值需達(dá)4200kJ／m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）以上，自身熱值低于4200kJ／m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）的氣體化工廢物宜使用輔助燃料。

本規(guī)范關(guān)于焚燒工藝條件的規(guī)定（4）

固體化工廢物焚燒方式應(yīng)綜合考慮其種類、形狀、可燃性因素確定：1、不含揮發(fā)性可燃組分且燃燒過程中不出現(xiàn)熔融或不產(chǎn)生分解產(chǎn)物的固體化工廢物宜采用逐層焚燒的方式；2、含揮發(fā)性可燃組分且揮發(fā)性可燃組分在焚燒爐內(nèi)作擴(kuò)散燃燒的固體化工廢物宜采用熱解焚燒的方式。液體化工廢物焚燒方式應(yīng)綜合考慮其水分、有機(jī)物濃度、鹽分、雜質(zhì)、粘度等因素而確定：1、COD值大于100000mg/l的液體化工廢物宜采用直接焚燒方式。2、含大量無機(jī)鹽的液體化工廢物宜采用火焰向下的液體廢物焚燒方式。3、含水量較大的液體化工廢物宜濃縮后再焚燒，并盡可能利用高溫?zé)煔庾鳛闈饪s熱源。氣體化工廢物焚燒方式氣體化工廢物焚燒方式應(yīng)綜合考慮其熱值、濃度、成分、風(fēng)量、催化劑使用等因素而予以確定：1、絕熱溫升大于300℃的氣體化工廢物宜采用直接焚燒方式；2、絕熱溫升為30℃~300℃的氣體化工廢物宜采用蓄熱焚燒或催化焚燒方式；3、含有易爆組分的氣體化工廢物必須采用外混式焚燒方式。

本規(guī)范關(guān)于焚燒工藝條件的規(guī)定（5）

固體化工廢物焚燒爐結(jié)構(gòu)1、具有一定形狀且可擱置爐排上的固體危險(xiǎn)廢物，宜采用爐排式焚燒方式，其爐型可選用固定爐排焚燒爐（水平固定式固定爐排焚燒爐、傾斜式固定爐排焚燒爐等）和活動(dòng)爐排焚燒爐（階梯往復(fù)式爐排焚燒爐、鏈條式爐排焚燒爐等）。2、顆粒細(xì)微或是泥漿狀無法擱置爐排上的固體危險(xiǎn)廢物，宜采用爐床式焚燒方式，其爐型可選用固定爐床焚燒爐（水平固定床焚燒爐、傾斜式爐床焚燒爐等）和活動(dòng)床焚燒爐（轉(zhuǎn)盤式爐床焚燒爐、隧道回轉(zhuǎn)式爐床焚燒爐、回轉(zhuǎn)式爐床焚燒爐等）。3、具有一定形狀、加溫尚未燃燒則發(fā)生熔融的固體危險(xiǎn)廢物，宜采用爐床式焚燒方式和流化床焚燒方式，流化床焚燒爐的爐型可選擇用流化床焚燒爐、噴流沸騰床焚燒爐、固定式旋風(fēng)沸騰床焚燒爐、旋轉(zhuǎn)式沸騰床焚燒爐等。

本規(guī)范關(guān)于焚燒工藝條件的規(guī)定（6）

本規(guī)范關(guān)于焚燒工藝條件的規(guī)定（7）

液體化工廢物焚燒爐的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)液體化工廢物的易霧化性和所采用的霧化噴嘴形式而決定，爐型可選用立式圓筒爐、臥室圓筒爐、箱式爐、回轉(zhuǎn)窯式廢液焚燒爐、控氣式廢液焚燒爐、急冷式廢液焚燒爐等。液體化工廢物經(jīng)噴嘴霧化后送入焚燒爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，不同形式的噴嘴和爐型可以組合成不同形式的液體化工廢物焚燒爐：1、轉(zhuǎn)杯式機(jī)械霧化廢液噴嘴及其臥式圓筒型焚燒爐；2、加壓機(jī)械霧化片式廢液噴嘴及其焚燒爐；3、旋流式廢液噴嘴及其焚燒爐；4、蝶形旋流式廢液噴嘴及其焚燒爐；5、蒸汽霧化廢液噴嘴及其焚燒爐；6、低壓空氣霧化式廢液噴嘴及其焚燒爐；7、高壓空氣霧化廢液噴嘴及其焚燒爐；8、組合式噴嘴及其焚燒爐。

本規(guī)范關(guān)于焚燒工藝條件的規(guī)定（8）

氣體化工廢物焚燒爐可選用以下結(jié)構(gòu)形式：1、通道式結(jié)構(gòu)；2、擴(kuò)散式燒嘴型結(jié)構(gòu)；3、旋風(fēng)式結(jié)構(gòu)；4、蓄熱式熱力結(jié)構(gòu)；5、催化式結(jié)構(gòu)；燒嘴結(jié)構(gòu)可采用組合結(jié)構(gòu)形式：1、廢氣與氣體燃料組合式燒嘴；2、廢氣與廢液組合式燒嘴。

設(shè)計(jì)所需基礎(chǔ)資料

需焚燒處置的危險(xiǎn)廢物在生產(chǎn)系統(tǒng)中的由來以及排出位置和排出規(guī)律。需焚燒處置的危險(xiǎn)廢物的名稱、狀態(tài)、組成（或元素分析）、分解溫度、熱值及其輸送方式等。需焚燒處置的危險(xiǎn)廢物的理化特征數(shù)據(jù)：1、固態(tài)危險(xiǎn)廢物的粘度、熔點(diǎn)、堆積密度等數(shù)據(jù)；2、液態(tài)危險(xiǎn)廢物的沸點(diǎn)、閃點(diǎn)、粘度、固體雜質(zhì)含量和粒度等數(shù)據(jù)；3、氣態(tài)廢物的爆炸極限及不同氣態(tài)廢物混合后的爆炸極限，氣態(tài)廢物中有機(jī)物的自燃點(diǎn)。輔助焚燒所需