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21
2023
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12
專家解析危廢回轉窯結焦的原因和防范措施
危險廢物中高溫焚燒不可分解的固體在高溫環境下發生熔化變成液體（熔融狀態），隨著溫度降低，這些物質流動性變差會粘附在爐內、爐尾、煙道、余熱鍋爐等位置造成結焦。造成結焦的這些熔融狀態的物質，以低熔點危廢為主，比如玻璃、含鋁鎂的包裝物（灰熔點650℃）、碳酸鈉（灰熔點854℃）等無機鹽。由于物質不同，焦狀物的顏色、組成也不同。通常高含鹽有機廢物入爐焚燒會造成回轉窯結焦，同時產生的焚燒煙氣會堵塞煙道。這些高含鹽有機廢物以醫藥、農藥制造行業產生的HW02、HW04類蒸餾殘余物、廢母液居多，大多數為半固態，呈糊狀。
危險廢物中高溫焚燒不可分解的固體在高溫環境下發生熔化變成液體（熔融狀態），隨著溫度降低，這些物質流動性變差會粘附在爐內、爐尾、煙道、余熱鍋爐等位置造成結焦。造成結焦的這些熔融狀態的物質，以低熔點危廢為主，比如玻璃、含鋁鎂的包裝物（灰熔點650℃）、碳酸鈉（灰熔點854℃）等無機鹽。由于物質不同，焦狀物的顏色、組成也不同。通常高含鹽有機廢物入爐焚燒會造成回轉窯結焦，同時產生的焚燒煙氣會堵塞煙道。這些高含鹽有機廢物以醫藥、農藥制造行業產生的HW02、HW04類蒸餾殘余物、廢母液居多，大多數為半固態，呈糊狀。
一、回轉窯結焦問題原因分析：
1、回轉窯中的危險廢棄物在燃燒時，熱量主要集中在回轉窯入口與中間段，這個階段危險廢棄物的灰渣大部分處于熔融狀態，當進入窯尾燃盡段隨著溫度降低，這些熔化的灰渣流動性變差粘附在爐內、爐尾等位置。這些粘結物看起來像水泥一樣，通常回轉窯尾部是易結焦的多發部位。
2、回轉窯焚燒的物料中低組分的有機物相對較多，比如高熱值、低閃點膏狀蒸餾殘渣等。這類物料揮發分進入爐內后熱解較快，有機物析出裂解變成可燃的CO、CH4、H2等氣體，遇到明火迅速著火。正常情況下，回轉窯窯頭溫度控制在500℃左右，出現上述情況時窯頭溫度可達700~1000℃，若長期運行，再加上與回轉窯補入的助燃冷空氣接觸，就容易在窯頭局部結焦，嚴重時會導致大面積結焦，進而引發運行故障。
3、回轉窯窯頭罩焚燒低熱值有機廢液，該種廢液熱值低、選用噴槍霧化效果不好。噴出霧化廢液后，在回轉窯前部大量吸收熱量，由于窯前部溫度低，有機物質燃燒效果差，聚集在霧化的頂端，沉積在耐火材料中，逐漸形成結焦。在回轉窯的前部，約2.0米左右形成一個結焦圈，呈凸起狀態。
二、結焦防控措施：
1、在危險廢物焚燒入爐前檢驗各類危險廢物，控制物料灰分中堿金屬質量分數。配伍后物料中堿金屬質量分數一般控制到3%左右，不超過5%，必要時添加一些具有高熔點的輔料，以此提高灰渣的熔點。
2、若確實需要對大批量的低熔點高鹽類危廢進行焚燒處置，應按照批次來進行少量分批焚燒，焚燒時可將回轉窯的轉速提高，延長燃燒時間，避免低熔點高鹽類危廢在到達窯尾之前就燃燒成灰渣。選擇合適的耐火材料避免耐火材料與熔融堿性灰分結合形成熔渣，在焚燒過程中應進行合理配風，確保燃燒溫度穩定。控制回轉窯焚燒溫度，對于堿金屬低熔點物料，焚燒溫度不宜超過1000℃。
3、改進窯尾密封結構。針對普遍的“復合魚鱗片+迷宮兩層密封的方式，使漏風率降低至3%以下，復合魚鱗片密封采用“耐磨板+高溫復合板+防護板”3層結構。
4、針對回轉窯窯頭結焦可采取以下措施：①對進入爐內的危廢物料進行合理的配伍，控制熱值的平衡，即將熱值控制在設計值內并對易燃物料與含高分子有機物的物料或者相對惰性物料進行搭配，使物料有相對熱解著火過程，避免火焰前移；②通過合理地組織燃燒，控制回轉窯主要助燃空氣及進入回轉窯的風量及風速，使物料在窯頭處于還原性氣氛中，推遲著火時間，比如采用一種環形進風結構，搭配窯頭風的多功能燃燒器。
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