5000td水泥窑协同处置生活垃圾技术及工程实践.docx

5000td水泥窑协同处置生活垃圾技术及工程实践摘要：项目利用200td炉排炉和5000td新型干法水泥熟料生产线协同处置天等县200td城乡生活垃圾。介绍了水泥窑协同处置生活垃圾技术工艺流程及技术特点，广西天等水泥窑协同处置生活垃圾项目相关情况、设计特点及运行效果，其中水泥线产量及热耗，以及窑尾二恶英、酸性气体及重金属等污染物排放指标都符合相关设计标准。关键词：水泥窑；协同处置；生活垃圾；旁路放风0引言我国从上世纪90年代开始就利用水泥窑处置废弃物，历经多年发展，已取得巨大的成绩，水泥窑协同处置技术已经成为水泥行业绿色发展的助力之一。现有水泥窑协同处置项目的实践效果,表明水泥生产线协同处置垃圾具有突出的优点，主要表现在：(1)利用水泥生产线现有技术装备，有效地控制了二次污染，彻底消解生活垃圾；(2)能够有效合理地利用生活垃圾中的各种资源；(3)处置规模较大，能够充分利用现有生产系统，降低投资。本文详细介绍了我公司开发的水泥窑协同处置技术工艺流程以及广西天等项目的设计特点及运行效果。1工艺流程水泥窑协同处置生活垃圾工艺流程见图Io该技术主要特点就是以离线的炉排炉为核心，将生活垃圾处理成高温烟气、炉渣分别引入分解炉、原料磨，避免垃圾直接进入水泥线，从而对其生产运行产生不利影响，并利用水泥烧成系统吸收和处理垃圾中的有害物质，具体工艺流程如下:将生活垃圾输送至垃圾储库后进行生物发酵，垃圾水分降低，热值提高;(2)垃圾焚烧产生的高温烟气及垃圾发酵产生的渗滤液一起引入分解炉进行高温处置，使有毒有害物质完全分解，实现无害化及废水零排放；(3)垃圾焚烧产生的炉渣经多级磁选，除去金属物的灰渣作为水泥生产的原料和生料一起进入回转窑内高温煨烧成熟料，同时重金属也被固溶在其中，物料具体流向见图2。2工程实践2.1基本情况和创环保科技有限公司实施的生活垃圾处理项目采用了我公司开发的处置技术，即利用200td炉排炉和5000t/d新型干法水泥熟料生产线协同处置天等县200td城乡生活垃圾，项目位于广西崇左市天等县广西东泥天等水泥有限公司厂区附近。该项目由我司总承包实施，于2019年3月6日开始建设，2020年4月30日开始点火试运行，2020年6月1日至3日通过72h达标投产性能考核，平均入炉垃圾处理量204.58t/do2.2设计特点(1)烟气一空气预热器为保证高水分、低热值生活垃圾的燃烧效果，垃圾焚烧炉通常采用蒸汽作为加热助燃风的热源，而本项目中炉排炉未设置余热锅炉，故炉排炉一次风预热采用高温烟气作为热源，即在炉排炉出口设置烟气一空气预热器回收烟气热量加热空气，具体烟风流程为：首先，来自炉排炉出口的高温烟气(950100O°C)和烟气一空气预热器出口后的低温烟气(250300)混合，混合后的烟气温度为500-600oC,避开垃圾焚烧烟气的高温和低温腐蚀温度区间；然后，混合好的烟气(500600°C)进入烟气一空气预热器加热空气至220,烟气温度降至250300C后，分为两部分：一部分和炉排炉出口的高温烟气混合，一部分返回炉排炉内，具体流程见图30(2)旁路放风系统利用水泥窑处理生活垃圾会造成有害元素(如氯、钾、钠、硫等)在水泥窑内的循环富集，这会引起烟室及预热器等结皮，从而对水泥烧成系统的运行造成负面影响，同时也会引起熟料质量下降等不良现象，而旁路放风技术可有效解决这一问题。该项目旁路放风系统采用“一次冷却及除尘十二次冷却+二次除尘”的技术路线，旁路放风烟气取风点的设置在烟室缩口下端。一次冷却采用强制风冷法，借助独立的冷却风机将冷空气鼓入骤冷室内，与烟室取出的1050l100°C热烟气进行充分混合，实现烟室取风的快速冷却，一次混合后的混合烟气温度控制在400。C以下，然后混合烟气进入旋风除尘器，将烟气中的粗颗粒分离并返回烟室，可将烟气中的颗粒物减少，并降低水泥窑的部分料耗和热耗。二次冷却目前比较流行的主要有三种形式：冷风阀风冷降温、热交换器降温和增湿塔喷水降温，本项目采用多管换热器作为二次冷却设备，混合烟气进入多管冷却器冷却至160左右。旁路放风系统的烟气中有SO2、N0x.HCl及少量二恶英等污染物，不能直接排放，本系统二次除尘采用袋式除尘器，经多管冷却器降温后的烟气和垃圾储坑中抽出的臭气混合后送至篦冷机高温段作为冷却风，袋式收尘器和多管冷却器收集的细料经气力输送系统送至窑头收尘器灰斗内，作为水泥生产过程的掺入料。根据垃圾中氯元素含量以及在窑系统内的循环富集工艺计算，本项目采用3%5%小比率连续放风工艺，与窑系统同步运行，对水泥窑的运行工况几乎不产生影响。具体工艺流程及设备参数见图4和表Io2.3运行效果天等县生活垃圾具有国内生活垃圾的典型特征即水分大、发热量低及灰分高等；自2020年6月完成性能考核后，天等县和创环保科技有限公司即开始连续处置天等县生活垃圾，吨熟料标煤约减少2.3kgt,吨熟料余热发电量约增加56kWht,各项指标基本达到设计预期；2020年8月、9月，委托国内有CMA资质的检测单位对本项目的环保排放水平进行测试，各项环保指标都符合相关国家级地方排放标准的要求，具体指标如表2所示。3结论天等项目利用炉排炉和广西东泥天等水泥有限公司5OOOt/d新型干法水泥熟料生产线完全可满足处置200t/d生活垃圾的设计指标，充分体现了以“机械炉排炉”为核心的水泥窑协同处置技术处理国内生活垃圾（具有水分大、发热量低及灰分高等特点）的显著优势，同时该处置技术还具有工艺流程简洁、装备成熟、资源化程度高以及环境友好等特点；既实现了生活垃圾处置“三化”目标，也有效控制了垃圾处理过程中产生的二次污染。