氣力輸送技術(shù)在水泥窯協(xié)同處置飛灰中的應(yīng)用

氣力輸送技術(shù)在水泥窯協(xié)同處置飛灰中的應(yīng)用當(dāng)前，城市生活垃圾處理已經(jīng)進入了較快的進展階段，全國多地采納了新建垃圾焚燒電廠的方式處理生活垃圾，但是焚燒后的飛灰多采納直接填埋的方式，由于飛灰中含有二噁英及其他重金屬。直接填埋會對土壤產(chǎn)生二次污染，飛灰的無害化處理急需解決。本文介紹了中材某項目采納氣力輸送技術(shù)，利用水泥窯協(xié)同處置飛灰的方案及效果。0引言近幾年，隨著我國經(jīng)濟的高速進展，城市化進程的不斷加快，城市人口急劇增長，城市生活垃圾不斷增加，生活垃圾的環(huán)保處理受到了社會各界的重視。利用垃圾焚燒電廠處置生活垃圾工程具有占地面積小，社會效益好，環(huán)保等優(yōu)點，受到了環(huán)保企業(yè)的青睞，近年得到長足的進展。但垃圾焚燒后產(chǎn)生的飛灰的無害化處理始終沒有收到重視，傳統(tǒng)的固化填埋、熔融的方法造成了對土壤的二次污染。且二噁英和重金屬很難自然分解。通過水泥窯協(xié)同處置飛灰具有處理溫度高、焚燒停留時間長、焚燒狀態(tài)穩(wěn)定、固化重金屬離子、無廢渣排出、投資成本小等優(yōu)點，是飛灰資源化處理的最優(yōu)選擇。一、項目實施背景1.1項目基本狀況本項目建設(shè)地點位于中材集團某水泥有限公司現(xiàn)有場地內(nèi)，無需新征用地，利用公司現(xiàn)有工藝先進的日產(chǎn)6000t、6400t水泥熟料新型干法水泥生產(chǎn)線。本飛灰處置項目是該市城市危急廢物整體解決方案的一個重要組成部分。本項目的實施，將極大的改善城市基礎(chǔ)設(shè)施，協(xié)調(diào)城市生態(tài)與周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，提高城市的環(huán)境質(zhì)量，從而提高城市形象，促進社會經(jīng)濟進展。1.2世界各國垃圾飛灰處置技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀水泥窯是發(fā)達國家焚燒處置固體廢物的重要設(shè)施，得到了廣泛的認可和應(yīng)用。德國、瑞士、法國、英國、意大利、挪威、瑞典、美國、加拿大、日本等發(fā)達國家利用水泥窯協(xié)同處置危急廢物和城市生活垃圾已經(jīng)有30多年的歷史，積累了成熟而豐富的閱歷，并且建立了較為完善的從廢物源頭管理到水泥窯協(xié)同處置終端的質(zhì)量保證體系，擁有較為成熟的水泥窯協(xié)同處置預(yù)處理技術(shù)和發(fā)達的處置設(shè)備。我國在這方面的討論還處于試驗階段，沒有成熟的工業(yè)化技術(shù)。水泥窯協(xié)同處置飛灰技術(shù)在國外主要以日本為代表，日本的人口密度高，土地資源緊急，在垃圾飛灰的無害化處置和資源化利用方面處于世界領(lǐng)先水平。將垃圾飛灰用水泥回轉(zhuǎn)窯進行高溫焚燒生產(chǎn)“生態(tài)水泥”（日本將這種用廢棄物生產(chǎn)的水泥稱為生態(tài)水泥）是消退垃圾飛灰中的二噁英和穩(wěn)固化重金屬的行之有效的方法。由于回轉(zhuǎn)窯具有溫度高，窯內(nèi)高溫氣體湍流劇烈，堿性氣氛等特點，可以有效地分解二噁英并且將危急廢棄物中的絕大部分重金屬元素固定在熟料之中，生成穩(wěn)定的鹽類礦物，避開了其對環(huán)境的再次污染。由于垃圾飛灰的成分與水泥原料相近，用垃圾飛灰制造生態(tài)水泥不但可以變廢為寶，而且制造的生態(tài)水泥的性能能夠達到一般硅酸鹽水泥的標(biāo)準。因此，使用飛灰可節(jié)約生產(chǎn)水泥用的礦產(chǎn)資源。二、水泥窯協(xié)同處置飛灰的技術(shù)要點2.1垃圾飛灰的儲存與輸送飛灰中含有二噁英及重金屬等有毒成分，項目采納密閉儲存和輸送。全封閉的氣力卸料、儲存、輸送及喂料系統(tǒng)，避開了飛灰卸料出送過程中的泄漏問題，同時，為避開收塵器尾氣中的飛灰粉塵直接排入大氣，將收塵系統(tǒng)的尾氣風(fēng)管接入到窯頭篦冷機冷卻風(fēng)機入口通入篦冷機，通過篦冷機再進入回轉(zhuǎn)窯進行高溫煅燒。飛灰含氯高，粘性大，與水泥生料及煤粉相比，磨蝕性也相對較高，儲存及輸送需要克服堵塞及磨蝕問題，因此在飛灰儲庫底部增設(shè)了特別設(shè)計的充氣流扮裝置，氣力輸送管道上增設(shè)了管路助推器，采納內(nèi)襯陶瓷彎頭，避開了飛灰儲存及輸送過程中的堵料問題，增加管道彎頭的耐磨性。2.2飛灰噴吹位置的選擇選擇在窯尾煙室及分解爐喂料，優(yōu)點是在滿意高溫煅燒及停留時間的基礎(chǔ)上，可以提高飛灰的喂料量，但是相對窯頭罩噴射點，煅燒溫度較低，停留時間較短，同時，飛灰中含氯量高，會加速預(yù)熱器系統(tǒng)中的氯含量富集，造成結(jié)皮堵料的可能。該項目選擇窯尾煙室斜坡及分解爐錐部作為飛灰喂料的噴射點，在確保煅燒溫度及停留時間的前提下，可以增加飛灰喂料量，而不會影響到燃燒器的煤粉燃燒問題，同時增加旁路放風(fēng)設(shè)計，解決飛灰中氯含量高而造成的結(jié)皮堵料問題。三、飛灰輸送及噴吹過程中氣力輸送技術(shù)的應(yīng)用3.1飛灰的輸送部分：輸送采納了濃相輸送PD泵，具有如下的優(yōu)點：輸送距離10mto2000m、小管徑/耗氣量小、速度低2-12m/s管道和彎頭磨損小輸送易碎物料可降低破損率能耗與輸送量成正比-運行成本低且結(jié)合飛灰物料特性比較粘的特點，濃相輸送部分采納了管路助推器(見下圖)，每隔四米設(shè)置一個，依據(jù)運行狀況看，效果特別好，系統(tǒng)投入運行后，沒有發(fā)生過堵管的狀況。尤其對于從旁路放風(fēng)收塵器下來的灰，氯離子含量10%左右，物料粘性很大，采納了這種管路助推器效果特別好。3.2飛灰入窯噴吹系統(tǒng)：飛灰入窯噴吹系統(tǒng)采納了并罐噴吹系統(tǒng)，氣源采納了壓縮空氣作為氣源。系統(tǒng)的噴吹精度可以達到0.5%，且固氣比可以到達15左右，遠遠高于采納羅茨風(fēng)機作為動力的煤粉稱的固氣比。系統(tǒng)包括兩臺輸送泵，正常工作時兩臺輸送泵可交替給料，一臺輸送泵給料時，另一臺輸送泵排氣、加料和加壓。飛灰通過緩沖倉靠重力落入輸送泵內(nèi)，當(dāng)輸送泵高料位被掩蓋后，進料閥和排氣閥門關(guān)閉，開啟流化和加壓閥門，給輸送泵加壓，當(dāng)輸送泵內(nèi)壓力高于管道壓力時，打開出口閥、啟動給料器，開頭輸送。飛灰粉經(jīng)過長距離的輸送管道送到遠端的回轉(zhuǎn)窯，倉頂設(shè)布袋除塵器和料位計，輸送氣體經(jīng)過布袋除塵器過濾后排入大氣中。由于采納了壓縮空氣作為動力，系統(tǒng)的輸送距離范圍也很廣，依據(jù)鋼鐵行業(yè)的實際項目閱歷，輸送距離可以達到1500m以上，這樣作為改造項目，為水泥廠的飛灰處理設(shè)備的選址供應(yīng)了更多的選擇性。3.3粉體專用閥門_圓頂閥無論是輸送部分還是飛灰入窯的噴吹部分，主要閥門都采納了圓頂閥，圓頂閥是一種專為物料氣力輸送設(shè)計的閥門。圓頂閥采納了充氣式密封圈，即在閥門開關(guān)的動作過程中，密封圈和球頂之間沒有任何的磨損(見下圖)。最大限度提高了圓頂閥的使用壽命。四、結(jié)語從現(xiàn)場的實際生產(chǎn)狀況來看，該項目設(shè)計的水泥窯協(xié)同處置飛灰系統(tǒng)完全達到了設(shè)計預(yù)期效果，目前的處理量能完全消化四周區(qū)域垃圾焚燒電