2預(yù)處理系統(tǒng)

用水泥窯進(jìn)行廢物焚燒相對(duì)于其他專(zhuān)用焚燒廠而言，有其特殊之處，對(duì)廢物的預(yù)處理也不完全相同。對(duì)于大多數(shù)的廢物，除非特殊需要外，可以考慮不增設(shè)烘干系統(tǒng)，一方面水泥廠的廢氣用于余熱發(fā)電后已經(jīng)沒(méi)有多余的廢熱作為烘干熱源，另一方面預(yù)燃爐對(duì)廢物的物理狀態(tài)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，固態(tài)、液態(tài)、膏狀體都可以直接入預(yù)燃爐焚燒，此外，增加烘干系統(tǒng)會(huì)增加投資及額外能耗，還有可能產(chǎn)生二次污染，特別對(duì)于預(yù)處理系統(tǒng)與水泥廠異地設(shè)置的情況更應(yīng)該考慮其合理性。

在廢物中有被水泥生產(chǎn)視為有害元素的成分，當(dāng)有害成分影響到正常生產(chǎn)或環(huán)保指標(biāo)不能保證達(dá)標(biāo)時(shí)，將面臨兩種選擇，一是將廢物的處置量控制在一定范圍內(nèi)時(shí)，有害成分也能相對(duì)得到控制，只要未超過(guò)水泥生產(chǎn)要求的限制，也不超出環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)，就不一定要采取預(yù)處理去除，但處置能力會(huì)降低;二是增加預(yù)處理系統(tǒng)，將有害成分去除，這樣會(huì)使預(yù)處理系統(tǒng)比較復(fù)雜，但處置能力可以提高，缺點(diǎn)是投資及運(yùn)行成本增加，還有可能形成二次污染。當(dāng)然這種選擇需要根據(jù)工廠自身的承受能力、管理水平、補(bǔ)貼狀況等實(shí)際情況進(jìn)行平衡，應(yīng)從經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保方面多考慮，往往這種情況是經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面的問(wèn)題，比技術(shù)方面的問(wèn)題影響更大，實(shí)踐中不必將一種方法作為普遍適用的模式進(jìn)行推廣，而要從項(xiàng)目和企業(yè)的實(shí)際情況考慮進(jìn)行取舍。

對(duì)于生活垃圾這樣的廢物，構(gòu)成復(fù)雜，物性差異大，分選的難度也較大，如果從窯尾預(yù)燃爐加入，重點(diǎn)是粒度控制，分選也是為了便于破碎，相對(duì)而言預(yù)處理系統(tǒng)并不復(fù)雜;但如果要利用窯頭焚燒，其可燃物與不可燃物的分選就是必要的，窯頭處置可燃物替代燃料，窯尾預(yù)燃爐處置不可燃物替代原料，其分選系統(tǒng)也相對(duì)更復(fù)雜。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的某些可回收物質(zhì)，應(yīng)該有可靠、穩(wěn)定、合法的回收物接受途徑，如果沒(méi)有，還不如不分選。

對(duì)于生活垃圾的預(yù)處理系統(tǒng)可以緊靠垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)，一方面可以利用一些垃圾填埋場(chǎng)的設(shè)施節(jié)省投資費(fèi)用，另一方面可以減少對(duì)水泥廠環(huán)境的影響，還可以對(duì)填埋場(chǎng)的陳化垃圾進(jìn)行處理，進(jìn)一步增加填埋場(chǎng)的使用壽命。

3異味處理

在處置廢物過(guò)程中都會(huì)遇到有異味散發(fā)的問(wèn)題，有異味的物質(zhì)按化學(xué)組成進(jìn)行分類(lèi)有含硫的化合物，如硫化氫、二氧化硫、硫醇、硫醚類(lèi)等;有含氮的化合物，如胺、氨、酸胺、吲哚類(lèi)等;還有鹵素及衍生物，如鹵代烴等;以及氧的有機(jī)物，如醇、酚、醛、酮、酸、酯等;還有烴類(lèi)，如烷、烯、炔烴以及芳香烴等。這些物質(zhì)中多數(shù)都為有機(jī)物，一般其揮發(fā)性都比較強(qiáng)，所以容易在空氣中擴(kuò)散，從而造成空氣的污染。

治理及消除異味氣體的常用方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。物理法是不改變產(chǎn)生異味物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，只是用一種物質(zhì)將其異味掩蔽和稀釋?zhuān)蛘邔a(chǎn)生異味的物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)移至液相或固相?；瘜W(xué)法是使用另外一種物質(zhì)與產(chǎn)生異味的物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，改變其物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)異味物質(zhì)或異味較低的物質(zhì)。生物法是指利用微生物的代謝活動(dòng)降解產(chǎn)生異味的物質(zhì)，使之氧化為最終產(chǎn)物，從而達(dá)到無(wú)臭化、無(wú)害化的目的。如果除臭要求較高或者被處理的異味氣體難以用單一方法去除以滿足要求時(shí)，可采用幾種方法組合的聯(lián)合除臭方法。

解決異味擴(kuò)散的方法分為幾個(gè)方面：

1)密閉隔離

主要是在廢物儲(chǔ)存、裝卸和輸送過(guò)程中采用，此過(guò)程主要有汽車(chē)運(yùn)輸?shù)难b卸和生產(chǎn)過(guò)程的輸送，汽車(chē)裝卸過(guò)程都嚴(yán)格控制在室內(nèi)進(jìn)行，裝卸過(guò)程進(jìn)行時(shí)可將廠房大門(mén)關(guān)閉，大門(mén)同時(shí)設(shè)氣簾密封，廠房?jī)?nèi)分段設(shè)抽風(fēng)口，抽取的氣體進(jìn)入除臭系統(tǒng)。車(chē)輛?？康膹S房與儲(chǔ)存廢物的廠房再設(shè)置隔離墻，使駕車(chē)人員操作減少受異味影響，當(dāng)廢物完全卸入儲(chǔ)存?zhèn)}時(shí)，儲(chǔ)存?zhèn)}可關(guān)閉，與廠房形成雙層隔離。還有廢物在生產(chǎn)過(guò)程中的輸送，其密閉主要是兩種方式，膏狀物采用管道輸送，管道本身就處于密閉狀態(tài);固態(tài)散狀物采用管狀帶式輸送機(jī)輸送，輸送過(guò)程也處于全密閉狀態(tài)，在輸送機(jī)尾部進(jìn)料點(diǎn)和頭部卸料點(diǎn)處，管狀帶式輸送機(jī)必須張開(kāi)，此處設(shè)密閉罩，密封罩設(shè)抽風(fēng)口形成一定負(fù)壓，抽取氣體可進(jìn)入焚燒系統(tǒng)或進(jìn)入除臭系統(tǒng)。

2)光催化氧化

主體的除臭系統(tǒng)采用二氧化鈦光催化氧化法，光催化氧化技術(shù)直接用空氣中O2作氧化劑，在常溫常壓下反應(yīng)，對(duì)幾乎所有污染物均具有凈化能力。常見(jiàn)的光催化劑多為金屬氧化物或硫化物，如TiO2、ZnO、ZnS、CdS ?及PbS等。但由于光腐蝕和化學(xué)腐蝕的原因，實(shí)用性較好的有TiO2 和ZnO，其中TiO2 ?使用最為廣泛。TiO2的綜合性能最好，其光催化活性高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、氧化還原性強(qiáng)、抗光陰極腐蝕性強(qiáng)、難溶、無(wú)毒且成本低，是研究及應(yīng)用中使用最廣泛的單一化合物光催化劑，主要在預(yù)處理車(chē)間和儲(chǔ)存裝卸廠房使用。

3)植物液噴淋

通過(guò)噴灑設(shè)備將植物液除臭劑噴灑到廢物上，植物液除臭劑通過(guò)分子間非極性相互作用與臭氣分子發(fā)生非共價(jià)結(jié)合，從而大大穩(wěn)定該類(lèi)分子，降低其活性與刺激性，同時(shí)由于這種結(jié)合后密度的增加，通過(guò)沉降作用處置。此過(guò)程既不同于化學(xué)反應(yīng)過(guò)程生成第三種物質(zhì)，也不同于物理法的掩蔽作用，不會(huì)造成二次污染，可徹底去除臭味。主要在容易泄露或敞開(kāi)的部位使用。

4)燃燒法

燃燒法的實(shí)質(zhì)是高溫氧化，將臭味物質(zhì)氧化為無(wú)臭無(wú)害的二氧化碳和水等，一般在水泥廠都是采用直接燃燒法，直接用火焰燃燒把廢氣中可燃的有害組分當(dāng)作燃料直接燒掉，因?yàn)轭A(yù)燃爐可以調(diào)節(jié)控制焚燒溫度，窯頭也可保持高溫且穩(wěn)定狀態(tài)，其燃燒區(qū)的溫度足以消除異味氣體，維持燃燒的持續(xù)性，因此這種方法無(wú)論是對(duì)可燃有害組分濃度較高的廢氣，或者是有害組分燃燒時(shí)熱值較低甚至無(wú)熱值的廢氣都有效。主要在靠近焚燒系統(tǒng)的廢物下料點(diǎn)及輸送系統(tǒng)的抽風(fēng)點(diǎn)使用。

4實(shí)踐驗(yàn)證

經(jīng)過(guò)示范生產(chǎn)線的實(shí)踐驗(yàn)證，研發(fā)所采取的技術(shù)路線和技術(shù)措施均能達(dá)到課題研究制定的目標(biāo)和需要的效果。水泥燒成系統(tǒng)的整合在窯尾只增加了預(yù)燃爐，并與分解爐形成一體化裝備，預(yù)燃爐可噴燃料和液態(tài)廢物，固態(tài)和膏狀廢物可直接加入預(yù)燃爐，可燃物及不可燃物均可加入爐內(nèi)，預(yù)燃爐的焚燒溫度、廢物停留時(shí)間均可靈活調(diào)節(jié)，廢物在爐內(nèi)呈堆積、翻動(dòng)、流動(dòng)狀態(tài)交替進(jìn)行，使焚燒狀態(tài)更為均衡，焚燒后的灰渣、氣體全部進(jìn)入分解爐不外排。根據(jù)所處置廢物的需要，預(yù)燃爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)焚燒溫度已達(dá)到1?100 ?℃，當(dāng)處置量控制得當(dāng)時(shí)，經(jīng)檢測(cè)廢氣排放指標(biāo)包括二惡英指標(biāo)全部符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)控制指標(biāo)(見(jiàn)表2)，進(jìn)入熟料中的重金屬含量也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值，對(duì)熟料質(zhì)量也沒(méi)有影響。

窯頭焚燒的廢物主要利用燃燒器噴射入窯，主要處置可燃廢物，使用的固體廢物未經(jīng)烘干水分達(dá)到35%~40%，粒度≤30 ?mm，在未使用余熱發(fā)電系統(tǒng)排出80~100 ℃低溫廢氣作為噴射氣體的情況下，廢物可以順利噴射入窯，固氣比控制適當(dāng)，未發(fā)生堵塞情況。

表2實(shí)測(cè)大氣污染物排放指標(biāo)mg/Nm3

5結(jié)束語(yǔ)

對(duì)水泥窯燒成系統(tǒng)進(jìn)行整合以滿足集成化處置廢物的要求，其焚燒系統(tǒng)應(yīng)該保證不同品種、不同相態(tài)廢物都能夠在一定焚燒條件下得到有效分解并消除有害物，焚燒過(guò)程的主體參數(shù)包括焚燒溫度、停留時(shí)間、過(guò)?？諝獾染筛鶕?jù)不同需求靈活調(diào)節(jié)。預(yù)燃爐是保證完成這個(gè)焚燒過(guò)程的重要設(shè)備，與窯尾的分解爐構(gòu)成一體化裝備，可處置不同相態(tài)的替代原料和替代燃料;窯頭燃燒器則可噴入高水分、大粒度的替代燃料入窯;使水泥窯燒成系統(tǒng)增強(qiáng)了處置各種廢物的適應(yīng)性，同時(shí)使預(yù)處理系統(tǒng)可以得到簡(jiǎn)化。異味處置系統(tǒng)根據(jù)不同情況進(jìn)行組合配置可以有效遏制異味散發(fā)，課題研發(fā)及創(chuàng)新技術(shù)通過(guò)示范生產(chǎn)線的驗(yàn)證取得了實(shí)效，環(huán)保及產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，其技術(shù)路線明確并取得了一定效果，具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。

在利用水泥窯協(xié)同處置廢物過(guò)程中，應(yīng)將環(huán)保指標(biāo)作為控制基準(zhǔn)，處置過(guò)程不應(yīng)產(chǎn)生二次污染，不應(yīng)對(duì)水泥的正常生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。對(duì)水泥生產(chǎn)的影響程度與處置量有很大關(guān)系，當(dāng)處置量逐漸增大到一定程度時(shí)，對(duì)正常生產(chǎn)是有影響的，除有害元素也相應(yīng)增加外，替代原料的某些成分會(huì)因超過(guò)配比限制而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。配套建設(shè)完善及功能齊備的預(yù)處理系統(tǒng)當(dāng)然是比較理想的，但也應(yīng)該考慮到水泥廠自身的承受能力。

根據(jù)環(huán)保部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年未加利用的工業(yè)固體廢物的量就有十幾億噸，危險(xiǎn)廢物每年有上千萬(wàn)噸，全國(guó)每年城市生活垃圾清運(yùn)量近兩億噸，其中填埋量仍占很大比例。在經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)發(fā)展中對(duì)廢物的有效利用和無(wú)害化處置已成為工業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程中需要認(rèn)真對(duì)待和解決的問(wèn)題。

能利用水泥窯協(xié)同處置的廢物種類(lèi)繁多，性能各異，要使水泥窯能夠很好適應(yīng)這些不同的要求，又能夠切實(shí)消除有害物，應(yīng)該對(duì)燒成系統(tǒng)進(jìn)行有效地整合，使處置廢物的系統(tǒng)簡(jiǎn)捷，投資不宜太高，對(duì)水泥生產(chǎn)影響盡可能小，能耗盡可能低。應(yīng)采取何種技術(shù)路線及適合推廣應(yīng)用的方法，能否將廢物盡量做到無(wú)害化處置，同時(shí)不要造成二次污染，有效消除異味擴(kuò)散對(duì)周邊環(huán)境的影響，也都是課題研究需要解決的問(wèn)題。本課題圍繞焚燒過(guò)程及裝置、預(yù)處理過(guò)程及裝置和異味處置方案三個(gè)主要方面進(jìn)行了調(diào)研、試驗(yàn)及研究，通過(guò)多項(xiàng)研發(fā)創(chuàng)新，形成了集成化處置的技術(shù)路線。

1水泥窯燒成系統(tǒng)整合滿足集成化焚燒要求

1.1焚燒爐的技術(shù)性能指標(biāo)

由于不同品種的廢物成分及特性各異，在焚燒過(guò)程中要盡量促使有害物質(zhì)分解或消除，其焚燒條件也有所差異。焚燒爐的主要技術(shù)性能指標(biāo)要求見(jiàn)表1。

表1焚燒爐的主要技術(shù)性能指標(biāo)

1.2焚燒方式

焚燒過(guò)程與水泥窯燒成系統(tǒng)關(guān)聯(lián)密切的主要是在分解爐和窯頭，根據(jù)焚燒的條件要滿足集成化焚燒要求僅靠分解爐是很有限的，如果全部從窯頭焚燒也有一定難度及合理性問(wèn)題，因此增加預(yù)燃爐裝置是有必要的。但對(duì)現(xiàn)有的水泥窯裝備不能做過(guò)度的修改和變動(dòng)，也不能對(duì)水泥窯正常生產(chǎn)構(gòu)成太大的影響，同時(shí)還要滿足不同焚燒條件的要求，因此，預(yù)燃爐的形式和構(gòu)造以及與水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的銜接方式是很重要的。

預(yù)燃爐作為多品種、多相態(tài)廢物的焚燒裝置需要滿足不同的焚燒條件，其工藝參數(shù)應(yīng)該能控制可調(diào)，針對(duì)不同廢物的特點(diǎn)，焚燒系統(tǒng)要對(duì)處置廢物化學(xué)及物理性能適應(yīng)性強(qiáng)，系統(tǒng)的操作和調(diào)控措施簡(jiǎn)便易行，在實(shí)際生產(chǎn)中能夠靈活掌控;焚燒裝置系統(tǒng)不能太復(fù)雜，便于現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)改造，系統(tǒng)自身能耗要低，減少額外熱損失及外循環(huán)電耗;焚燒廢物時(shí)盡量減少影響水泥熟料正常生產(chǎn)，要調(diào)控好焚燒后的灰渣及廢氣與水泥煅燒系統(tǒng)的銜接;從分解爐和窯頭兩個(gè)焚燒點(diǎn)而言，預(yù)燃爐更適合設(shè)置在窯尾，可以處置替代原料和替代燃料，與現(xiàn)有生產(chǎn)裝備分解爐銜接滿足焚燒條件是可行的，同時(shí)窯頭燃燒器可以處置替代燃料，根據(jù)廢物的情況也可將窯尾煙室作為某些廢物的入料點(diǎn)。

1.2.1窯尾設(shè)置預(yù)燃爐

預(yù)燃爐的設(shè)計(jì)需要滿足的技術(shù)條件：

1)焚燒溫度：焚燒溫度是指廢物焚燒所能達(dá)到的最高溫度。焚燒溫度在爐內(nèi)分布是不均衡的，一般廢物表層靠近燃燒火焰區(qū)域內(nèi)溫度最高，按照焚燒爐的主要性能指標(biāo)，爐內(nèi)溫度應(yīng)為800~1?250 ?℃可控。大多數(shù)有機(jī)物的焚燒溫度在800~1?000 ℃之間，危險(xiǎn)廢物是在1?100 ℃，多氯聯(lián)苯是1?200 ℃，脫臭處理采用800~950 ?℃焚燒溫度可取得良好效果，含氯化物的廢物焚燒溫度應(yīng)在800~850 ℃以上，含氰化物廢物焚燒溫度達(dá)850~900 ?℃時(shí)，氰化物幾乎全分解。焚燒溫度的控制可根據(jù)所處置的廢物自身熱值的多少補(bǔ)充燃料，使焚燒溫度達(dá)到分解有害物的要求，升降溫度可通過(guò)增減燃料、調(diào)節(jié)入預(yù)燃爐三次風(fēng)量或抽取調(diào)節(jié)除臭的冷風(fēng)量進(jìn)行控制，也可以考慮加入少量冷生料進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2)停留時(shí)間：停留時(shí)間包括焚燒物停留時(shí)間和煙氣停留時(shí)間。焚燒物的停留時(shí)間是指從廢物進(jìn)爐開(kāi)始到焚燒后的殘?jiān)鼜臓t中排出所需的時(shí)間;煙氣停留時(shí)間是指從廢物焚燒產(chǎn)生煙氣到煙氣排出焚燒爐所需的時(shí)間。停留時(shí)間需根據(jù)所處置廢物的不同性質(zhì)決定，實(shí)際操作中，焚燒物在爐中的停留時(shí)間應(yīng)大于理論上干燥、熱分解、燃燒所需的總時(shí)間，焚燒煙氣的停留時(shí)間應(yīng)保證煙氣中氣態(tài)可燃物完全燃燒。停留時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響焚燒的完善程度，停留時(shí)間也是反映爐體容積尺寸的重要依據(jù)。廢物進(jìn)入爐內(nèi)的形態(tài)及粒度對(duì)焚燒所需時(shí)間影響甚大，所以爐體形式及構(gòu)造應(yīng)該滿足不同廢物的停留時(shí)間需求。當(dāng)其他條件保持不變時(shí)，停留時(shí)間越長(zhǎng)，焚燒效果越好，但停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使?fàn)t子的處置能力降低，同時(shí)增加熱耗，但停留時(shí)間過(guò)短也會(huì)使有害物分解不完全，所以停留時(shí)間可控是很重要的。一般煙氣停留時(shí)間≥2 ?s，廢氣除去惡臭的停留時(shí)間一般1 ?s以下。焚燒物的停留時(shí)間因物質(zhì)性質(zhì)不同和爐內(nèi)分散狀態(tài)不同相對(duì)更復(fù)雜，在預(yù)燃爐中的停留時(shí)間應(yīng)可人工控制或自動(dòng)控制，上限值可設(shè)定，保證焚燒物能夠有足夠時(shí)間分解燃燒。

3)過(guò)?？諝猓籂t內(nèi)燃燒過(guò)程應(yīng)保持一定的過(guò)?？諝?，過(guò)?？諝鈱?duì)廢物燃燒狀況有很大影響，過(guò)?？諝庖彩潜ＷC焚燒過(guò)程中有機(jī)物完全燃燒的必要條件。此外一氧化碳與二惡英的生成也有一定的相關(guān)性，適當(dāng)?shù)目諝膺^(guò)剩系數(shù)可保證焚燒更加充分。但引入冷風(fēng)過(guò)多會(huì)降低焚燒溫度，因此需要引入部分三次風(fēng)入爐，三次風(fēng)的進(jìn)入量可調(diào)節(jié)控制，保證供氧充足，同時(shí)熱空氣量的靈活調(diào)控也能起到調(diào)節(jié)爐溫穩(wěn)定的作用。冷風(fēng)一般通過(guò)燃燒器或漏風(fēng)帶入，對(duì)廢物進(jìn)行除臭所抽取的氣體也可以進(jìn)入爐中，但此氣體量不宜太大，一般是就近的輸送設(shè)備下料點(diǎn)為防止異味外逸，保持一定負(fù)壓所設(shè)置的抽風(fēng)點(diǎn)抽取的少量氣體入爐。

4)混合均勻：均勻的焚燒可促進(jìn)反應(yīng)更徹底，爐體形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)使氣流形成一定的湍流狀態(tài)，焚燒物也應(yīng)改變單一的堆積狀態(tài)，更有利于焚燒的廢物與助燃空氣充分接觸，燃燒氣體與助燃空氣充分混合，需加強(qiáng)氣流擾動(dòng)和料流的翻動(dòng)或流動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)不同物性、不同相態(tài)多種廢物的均衡混合燃燒。由于湍流狀態(tài)會(huì)使?fàn)t體阻力損失增加，因此，爐型設(shè)計(jì)需要把握好這種平衡。

5)系統(tǒng)簡(jiǎn)捷：預(yù)燃爐在水泥燒成系統(tǒng)的位置設(shè)置主要考慮將分解爐作為銜接點(diǎn)，焚燒后的灰渣及燃燒后的氣體均入分解爐，節(jié)省了灰渣外排的熱損失及外循環(huán)電耗，預(yù)燃爐在窯尾框架內(nèi)就可以布置，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線的改造也很方便，灰渣的成分應(yīng)有預(yù)先的檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)，在生產(chǎn)過(guò)程中只要加強(qiáng)管理和控制，就能夠保證正常生產(chǎn)，且不會(huì)對(duì)熟料質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

預(yù)燃爐所需要的主要技術(shù)條件實(shí)際上是相輔相成、互相影響的，一般呈堆積狀態(tài)的廢物表層與底層的溫度是有差異的，表層處于燃燒火焰區(qū)域內(nèi)和區(qū)域外的溫度也是有差異的，焚燒溫度的不均衡需要增加停留時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)，同時(shí)也會(huì)增加熱耗，冷、熱風(fēng)的調(diào)節(jié)除影響焚燒溫度，也影響過(guò)剩空氣及氣流混合狀態(tài)。因此，廢物在爐內(nèi)不能始終呈堆積狀態(tài)，由于廢物密度、粒度的差異和限制，要始終保持懸浮狀態(tài)也是有難度的，焚燒物的停留時(shí)間怎么進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制就需要在爐型設(shè)計(jì)上認(rèn)真考慮。課題研究設(shè)計(jì)了兩種爐型，一種是推桿式，另一種是導(dǎo)流式，兩種爐型都可以實(shí)現(xiàn)焚燒物在高溫狀態(tài)下的堆積、翻動(dòng)、流動(dòng)交替，對(duì)焚燒物起到了爐內(nèi)均化作用，促進(jìn)了焚燒條件的穩(wěn)定和均衡。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及空間布置可以選擇不同的爐型。

1.2.2窯頭焚燒

廢物在窯頭焚燒，其焚燒溫度更高，煙氣停留時(shí)間更長(zhǎng)，對(duì)有害物質(zhì)的分解更加有利，應(yīng)該將廢物連續(xù)均衡地送入窯內(nèi)焚燒是較為合理的，能通過(guò)燃燒器將廢物噴射入窯更為簡(jiǎn)便有效，但采用噴射的方法對(duì)廢物的物理性能適應(yīng)性如何需要進(jìn)行驗(yàn)證，特別是針對(duì)粒度較大、水分較高的固態(tài)廢物采用噴射方法入窯是否可行，采取哪些技術(shù)措施保證可靠運(yùn)行是課題研究的重點(diǎn)。從窯頭加入的固態(tài)替代燃料一般都加工成干燥粉粒狀物，用噴射的方法也很容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于像生活垃圾這樣的廢物要加工成干燥粉粒狀會(huì)消耗更多的能耗并增加處置成本，從經(jīng)濟(jì)方面是不合適的。因生活垃圾成分復(fù)雜，其組成物的物性差異很大，經(jīng)取樣分析，未經(jīng)烘干的物料水分可達(dá)到35%~40%，而且隨天氣及季節(jié)變化，其水分還有可能增加。粒度受破碎設(shè)備的限制，排料粒度只能控制到≤30 ?mm，如果此性能的物料能夠順利噴入窯內(nèi)，則相對(duì)干燥、均質(zhì)的物料就更容易實(shí)現(xiàn)，所以采用未經(jīng)烘干的生活垃圾作為窯頭焚燒物更具有實(shí)際意義。

課題研究采取的主要技術(shù)措施：

1)抽取從窯頭余熱發(fā)電系統(tǒng)排出已經(jīng)廢棄不用的80~100 ?℃低溫廢氣作為噴射氣體可以削弱水分的黏附作用，同時(shí)還可以回收一部分已經(jīng)廢棄的熱能，這種廢氣因溫度太低，已經(jīng)無(wú)法再用于烘干作業(yè)，但緩解含水廢物在管道內(nèi)的黏附作用還是有一定效果的。

2)采用分隔混合噴射裝置，控制料流與通過(guò)氣流勻速混合，氣流對(duì)管壁的沖刷可以削弱廢物與管壁的黏附作用，使物料與氣流攪動(dòng)混合，進(jìn)一步阻止物料與管壁黏附，使其能順利噴入窯內(nèi)。

3)在噴射過(guò)程中，計(jì)量裝置根據(jù)氣體流量控制廢物的給入量，起到穩(wěn)定流量的作用，可以調(diào)節(jié)固氣比，進(jìn)一步適應(yīng)水分波動(dòng)變化而消除帶來(lái)的黏附效應(yīng)，保證固氣混合效果，使物料在管內(nèi)不發(fā)生堵塞。

通過(guò)以上水泥窯燒成系統(tǒng)的整合基本可以適應(yīng)不同性能及焚燒條件的廢物焚燒處置的要求，并且沒(méi)有對(duì)原水泥生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)大的修改和變動(dòng)，在焚燒這個(gè)環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)了以簡(jiǎn)捷的系統(tǒng)完成集成化處置廢物的目標(biāo)。