紀偉勇 項樂群 姬志國

浙江三聯環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?/p>

分析回轉窯焚燒技術在污泥干化焚燒處理中的應用與思考

紀偉勇 項樂群 姬志國

浙江三聯環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?/p>

隨著我國社會經濟不斷發(fā)展，工業(yè)化水平不斷提高，但生態(tài)污染問題卻愈加嚴重，嚴重影響社會經濟發(fā)展和人類生存。近些年來，我國水處理相關領域取得了極大進步，污泥處理技術也在不斷發(fā)展，回轉窯焚燒技術就是其中之一。因此，本文重點探究回轉窯焚燒的應用原則與技術原理，進而分析回轉窯焚燒在污泥干化焚燒處理中的應用。

回轉窯焚燒技術；污泥干化焚燒；技術原理；應用

1 引言

隨著我國城市化建設進程不斷發(fā)展，工業(yè)化水平不斷提高，但卻造成了嚴重的生態(tài)污染，我國廢水、污水等污染問題愈加嚴重。隨著我國科學技術不斷發(fā)展，再加上國家對污水、污泥處理的重視程度不斷提高，因此，近些年我國污水、污泥處理能力也在不斷增加。對于污泥來說，污泥中含有及其復雜的有機成分，如蛋白質、洗滌劑、腐蝕物等，如果不對其進行妥善處理，會導致污染物進一步擴散，從而造成二次污染，擴大污染范圍?；剞D窯焚燒技術在污泥處理中發(fā)揮著巨大作用，能夠有效提高污泥處理效率與質量，從而降低污泥對生態(tài)環(huán)境的影響，保障我國社會經濟能夠健康發(fā)展。

2 污泥焚燒技術設備選型要求分析

2.1 貫徹污泥焚燒適宜性原則

在污泥進行干化焚燒過程中，能夠有效分解或破壞污泥中的有機質，最大程度上降低污泥體積。當污泥內的有害物含量較高、無法簡單處理時，通常都會采用回轉窯焚燒技術，通過焚燒的形式處理污泥。再者，由于回轉窯焚燒技術只是焚燒技術中的一項技術，針對不同地區(qū)、不同污染情況需要合理選擇焚燒方法。

2.2 污泥焚燒設備選擇與分析

通常情況下，常見的污泥焚燒設備有回轉窯焚燒爐、機械爐排式焚燒爐、流化床式焚燒爐等。第一，流化床式。該種焚燒爐主要應用與劣質材料焚燒中，具備傳熱速度快、處理單位面積大、與空氣接觸率高、燃燒徹底、結構簡單等有點，應用范圍非常廣泛。但硫化式焚燒爐對焚燒物的體積要求較高，并且要配備輔助設備，提高了投資量，并且會不斷浪費床料，對電能損耗較大，煙氣除塵配套要求高。這些不足也是造成在當今污泥干化焚燒中流化床式焚燒爐已經不是首選設備。第二，機械式鏈條爐在我國電力行業(yè)中應用非常廣泛，并在上個世紀末應用在污泥干化焚燒中處理中。機械是鏈條爐中的上層物料能夠與助燃空氣接觸條件非常好，并且對廢物預處理程度要求相對較低。但是鏈條爐對對材質要求較高，對無聊含水耐沖力較差，無法實現大型加工制造，同時也無法實現爐內脫酸。第三，回轉窯焚燒爐在冶金、建材、化工、環(huán)保等領域中應用非常廣泛，回轉窯焚燒通過不斷反轉、持續(xù)攪拌、受熱面積大、熱利用率高、制造簡單、維修方便等特點。但是爐體的體積相對較大，需要較大的占地面積，并且對窖尾、窖頭間的連接密封組件精度要求高。但其優(yōu)點也不容忽視：回轉窯焚燒能夠處理各種形態(tài)的污泥與廢物，對物料的適用范圍相對較廣，設備運行穩(wěn)定性高，焚燒污泥時間停留時間長，能夠保障廢物燃盡率在99.99%以上。并且在近些年發(fā)展當中，回轉窯焚燒技術愈加成熟，廢物入爐進料和出渣都非常方便，因此，回轉窯焚燒爐已經成為污泥干化焚燒處理中的首選設備。

3 回轉窯焚燒技術的運作原理分析

在回轉窯焚燒爐運作當中，物料需要通過回轉窯爐、二燃室、余熱利用，最終實現污泥干化焚燒處理工藝。

3.1 回轉窯焚燒爐工作原理

污泥通過窖尾頭筒體的高端進入到回轉窯焚燒爐中。由于筒體存在向下傾斜和緩慢的回轉作用，這時污泥會隨著滾筒轉動方向翻轉，并且沿著軸向從高端逐漸朝向低端移動。最后，所生成的熟料爐渣經過窖頭進入到冷卻系統(tǒng)中冷卻。燃料主要是由窯頭噴入窖內，待到燃燒所產生的廢氣和污泥進行交換過后，由窖尾排出。

3.2 二燃室單元

二燃室主要是由出口高溫煙道、下部箱體、上部筒體、爐強吊架、檢查人孔門等組成。二燃室的主要作用就是將回轉窯中未燃燒完全的污泥進行二次燃燒。為了能夠提高二次燃燒效率，需要嚴格控制燃燒室的形狀以及煙氣停留時間。合理設計二燃室形狀能夠保障參與顆粒物與氧氣和煙氣均勻接觸，煙氣在室內停留時間能夠進一步提高反應時間。通常情況下，二燃室的溫度需要大于1100℃，煙氣停留時間大于2S，這樣才能夠保障爐內的殘留物質充分燃燒。此外，二燃室的另一個目的就是將爐內的煙氣、灰塵相分離，飛灰分離通過二燃室的加熱效果持續(xù)上升，同時由于煙氣顆粒物會受到重力影響，從而沉降在二燃室底部的濕氣排渣裝置當中，待到灰渣落入到水池中會瞬間冷卻、聚合，進而將其排出。

3.3 余熱利用系統(tǒng)

在回轉窯焚燒爐中通常會設有余熱利用系統(tǒng)，主要是將焚燒爐運作所產生的高溫煙氣進行二次利用，從而產生出蒸汽，降低整個系統(tǒng)的運行成本，提高污泥干化處理的經濟效益，降低尾氣處理負荷問題。但是污泥分化爐與普通焚化爐還有一定的差異，包括運行條件、運行介質等，余熱回收必須要在保障焚燒系統(tǒng)運行安全與防治二次污染的基礎上進行。

4 回轉窯焚燒爐維護與污泥處理優(yōu)勢

4.1 維護工作

回轉窯焚燒爐作為污泥焚燒處理中重要的設備之一。在污泥焚燒過程中，通過利用回轉窯爐將脫水后的污泥進行干燥處理，之后在筒體后部利用高溫氧化技術來去除污泥中的有機質，將其燃燒成少量的灰燼；污泥顆粒在回轉窯中高溫狀態(tài)能夠通過重載交變低速周期轉動，設備附件檢修以及回轉窯焚燒爐的操作水平直接影響著回轉窯焚燒爐的運行安全性與運行效率。在傳動裝置保養(yǎng)過程中，需要加強轉動部件的潤滑度，這樣才能夠保障轉動部件的運行狀態(tài)。對于回轉窯焚燒爐中支撐裝置來說，其安裝精度直接影響著焚燒爐是否能夠安全運行，并在運用過程中控制格擋拖輪荷載量的均衡度以及拖輪組的形式。魚鱗片、迷宮節(jié)、繩索結構等密封裝飾會直接影響到回轉窯焚燒爐的運行成本與安全性。

4.2 優(yōu)勢分析

回轉窯焚燒爐作為污泥干化焚燒的主要處理基礎，通過分析回轉窯焚燒爐的運行原理得知，其能夠將輻射傳熱、對流傳熱、熱傳遞三種傳熱方式的優(yōu)點發(fā)揮到了極致，熱效率非常高。高溫污泥會直接與耐火材料接觸形成窯皮，這對保護耐火材料十分有益。再者，回轉窯焚燒爐對進料污泥含水率區(qū)間要求不高，應用十分廣泛，對污泥的形態(tài)沒有要求。并且，由于回轉窯焚燒爐中含有二燃室，具有較強的氣相湍流度，是的高溫煙氣沒有燃燒的污泥徹底燃盡，這樣就能夠將污泥中的有毒物質全部分解，其溫度調節(jié)可控性也相對較高。

5 回轉窯焚燒技術在污泥干化焚燒處理中的應用要點

5.1 合理運用回轉窯焚燒技術

由于污泥干化焚燒技術的種類非常繁多，已經呈現出多元化發(fā)展格局。因此，在應用過程中，必須要根據工程特點、項目狀況、擬建規(guī)模、污泥泥質等特點，從而開展全方位、針對性的選擇與借鑒，綜合確定污泥處理的基礎路線。

5.2 設置爐排

在應用回轉窯焚燒技術過程中，為了保障污泥泥質出現變化，如果污泥中的含灰量較多的情況下，污泥物料不能充分燃燒，可以在二燃室下部安裝一個爐排。這樣回轉窯中尾部沒有徹底燃燒的固廢污泥與爐渣，就能夠回轉窖尾區(qū)域落到爐排中繼續(xù)燃燒直到燃燒殆盡后在排渣，從而避免進料污泥泥質不均等問題，并且能夠保障污泥爐渣灼減合格率。

5.3 采用間接換熱降溫型干式冷渣器

由于爐渣排水由水淬刮板出渣中增加了含水量，從而提高了水資源的使用量以及污水處理量，特別是爐渣浸水后會導致重量增加，最終提高了外運處置的成本。為了能夠降低廢物的運輸成本，我們必須要從運行管理出發(fā)，應用源頭設計和技術改良等渠道，采用簡潔換熱降溫型的干式冷渣器出渣，從而降低實際運行成本，這樣不僅能夠貫徹節(jié)能減排的理念，同時也能夠減少資源浪費以及氣、水、渣等對生態(tài)環(huán)境的影響。

5.4 加強回轉窯焚燒工藝配置

在污泥干化分焚燒投資與設計階段中，需要對回轉窯焚燒技術進行綜合判斷、充分考慮，最終確定技術路線工藝配置，盡可能避免單線投資設計形式。例如在生產線設備故障檢測狀態(tài)停止時，污泥是否需要進行外運處置。由此可見，在工程決策階段，需要重要考慮備用設備是否能夠滿足工程要求，并且要提高工況應急能力。

6 結束語

綜上所述，為了能夠降低無您對生態(tài)環(huán)境的污染，實現廢物利用，我們必須要加強污泥焚化處理工作。本文重點探究了污泥焚燒技術設備選型要求、運作原理、維護與污泥處理優(yōu)勢以及污泥處理中的應用要點，旨在提高污泥焚燒處理效率，保障生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展。

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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.014