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          2021-12-30 次閱讀 行業新聞

          回轉窯尺寸和運轉方式的設計

          1) 回轉窯尺寸和運轉方式的設計

          一般來講,用于危險廢物處理的回轉窯,其典型的長徑比值為 3.4~4.2,而回轉窯的尺寸須根據容積熱負荷參數來確定?;剞D窯容積熱負荷參數控制到爐內燃燒狀況的好壞,回轉窯容積熱負荷的范圍一般為(4.2~104.5)×104kJ/(m3·h)。目前,很多項目確定回轉窯尺寸采用的方法是:首先,根據危險廢物的成分計算出廢物的熱值,再根據廢物的處理量確定出每小時廢物在回轉窯內燃燒所產生的熱量,然后根據選定的容積熱負荷確定出回轉窯的容積,X后結合回轉窯的長徑比,確定回轉窯的尺寸。

          對于回轉窯的運轉方式,在工程實踐中,回轉窯的傾斜角度一般在1~3°, 轉速為1~5 r/min,回轉窯的轉動方向結合進料方式和助燃方式確定。處理難焚燒的危險廢物可采用大長徑比與低轉速的回轉窯;而熱值較高、容易燃燒的危險廢物,燃燒需要的時間稍短一些,可采用較大傾斜角與較高轉速的回轉窯來處理。

          2) 燃燒設計

          (1)危險廢物的燃燒過程

          危險廢物進入焚燒爐后首先接受到輔助燃燒器火焰和高溫窯壁的熱輻射而完成加熱、水分蒸發和可燃分析出的過程。隨著溫度的進一步升高,固態物質開始分解燃燒。廢物中氣態成分和固態物質析出的可燃氣體在高溫狀態也會快速分解燃燒。在回轉窯中,廢物中的無機可燃成分被燃盡,長鏈環狀物質會被分解成短鏈物質進入二燃室進一步分解焚燒。

          (2)焚燒系統的“3T+1E”控制原則

          “3T+1E” 是指溫度(Temperature)、時間(Time)、擾動(Turbulence)和空氣過剩系數綜合控制的原則。“3T+1E”原則能確保危險廢物的有害成份的充分分解,從源頭上控制酸性氣體、有害氣體(二噁英類物質)的生成,全面控制煙氣排放造成的二次污染。

          溫度是保證在焚燒爐中危險廢物得到X破壞的X重要的因素?;剞D窯(一燃室)設計溫度為1000℃,運行溫度為 850~1000℃。二燃室設計溫度為1300℃, 正常運行溫度為1100℃。二燃室采用和一燃室不同的溫度設計,保證了危險廢物在二燃室中可充分焚毀。

          溫度達到設計值后,為了使危險廢物充分焚毀,停留時間X足夠長。通常地,固體物質在回轉窯內的停留時間為30~120分鐘;煙氣在回轉窯內的流速控制在3~4.5米/秒,停留時間約2秒;煙氣在二燃室的流速一般控制在2~6米/秒,保證停留時間大于2秒。

          送入爐膛中的廢物X同氧氣充分接觸,才能在高溫下全部快速高效地氧化, 這就要求對廢棄物進行適當的攪動。攪動越頻繁,廢物和空氣混合越均勻越有利于焚燒。在工程實際中,主要利用供風布置和輔助燃燒器的布置來增加擾動。

          在危險廢物燃燒過程中,空氣過剩系數反應了燃燒狀況??諝膺^剩系數大, 燃燒速度快,燃燒充分,但供風量較大,產生的煙氣量大,使后續的煙氣處理負荷增大,不夠經濟。反之,則燃燒不完全,甚至產生黑煙,有害物質分解不X。根據多年的實踐經驗,通常取回轉窯的空氣過剩系數為1.1~1.3,回轉窯+二燃室總過??諝饬肯禂禐?.7~2.0。

          3)  回轉窯耐火材料設計

          (1)耐火材料的選用原則

          耐火材料是決定焚燒爐使用壽命的關鍵,其選用原則如下:

          a. 良好的耐磨性,以抵抗固體物料的磨損和熱氣流的沖刷;

          b. 良好的化學穩定性,以抵抗爐內化學物質的侵蝕;

          c.良好的熱穩定性 以抵抗爐溫的變化對材料的破壞;

          d.高致密性,氣孔率低,減少酸性氣體侵入鋼制外殼發生酸性腐蝕的幾率;

          e.合適的耐火度選擇,經濟耐用。

          (2)耐火材料設計

          目前,在國內外危險廢物焚燒工程中,回轉窯采用的耐火磚主要有鉻剛玉磚、碳化硅磚、莫來石剛玉磚、高鋁磚等,可根據危險廢物的成分進行選擇。

          工程設計中,回轉窯常采用 300mm 的耐高溫、耐腐蝕、耐磨的復合磚作為內襯,耐火層采用致密高鋁、碳化硅、鉻剛玉或鉻剛玉碳化硅材質耐火材料,隔熱層采用陶瓷纖維板鑲嵌,兩種材料一體結合。

           

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