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回轉窯焚燒是固體廢棄物治理中使用比較廣泛的一種工藝方法，是有效處理危廢物品的關鍵舉措。在焚燒處理固體危廢物品時，也通常會形成大量有害氣體，其中一氧化碳就是常見的有害氣體之一。由此，對回轉窯焚燒處理危廢過程一氧化碳超標的影響因素進行針對性探討，針對更好地完成危廢治理具有積極作用。

 

1 回轉窯焚燒爐介紹

 

焚燒可以對危廢物品進行無害化、資源化與減量化處理，始終是危廢處理領域使用非常普遍的工藝方法。用作固體危廢物品處理的焚燒爐包括爐排式、流化床式、爐床式以及回轉窯式等，而回轉窯式焚燒爐由于適用廢物類型多，相關科技成熟度好與運轉可靠性好等原因，始終是危廢物品處理領域的重要設備。

 

回轉窯式焚燒爐的基本組成部件是回轉窯與二燃室，而回轉窯屬于一個內襯耐火強的鋼制空心圓筒，斜向分布，運行時以固定速度一直旋轉，進而充分攪拌固體危廢物品。

 

1.1 回轉窯

 

1.1.1 容積熱負荷

 

危廢物品處理回轉窯的容積熱負荷一般是（4.2-104.5）×104 kJ（m3·h）。當前，確定回轉窯大小選擇的辦法是：先按照危廢成分運算出物質的熱值；然后按照物質的治理量確定1 h物質在回轉窯中燃燒所形成的熱量，再按照選擇的容積熱負荷決定回轉窯溶劑，最終根據回轉窯的長徑比，選擇回轉窯大小。

 

1.1.2 停留時間

 

危廢物品于回轉窯中的停留時間能夠通過以下公式計算：

 

 

各種危廢物需要通過預處置與配伍才可以送往回轉窯焚燒。規(guī)范的預處置與較好的摻混配比對危廢物品于回轉窯中的安全、徹底焚燒非常重要，且有利于管理污染物的形成。固體危廢通過電動橋式抓起起動機混料后，抓起送到焚燒庫入料斗內，處在料斗底部的板式送料機把危廢均勻送到回轉窯中；半固體桶裝物通過分布于搖頭的嚴密上料結構上升后送到回轉窯中處理；固體、半固體危廢進爐焚燒穩(wěn)固后，液體危廢經過液體入料噴槍噴到回轉窯中焚燒。

 

根據我國GB 18484—2001 危廢物品焚燒污染管理標準各項規(guī)定，回轉窯焚燒爐在焚燒處理固體危廢物品時，需要嚴格管理各種參數：①要保證爐中溫度不小于1000 ℃；②熱解形成的氣態(tài)物質需要在二燃室中停留超過2 s。唯有如此，方可保證固體危廢物品焚燒處理效率及焚毀清除率都在99.9%之上。

 

通常情況下，通過回轉窯焚燒形成的高溫氣體中，一般存在一氧化碳、二氧化硫與氯化氫等成分，煙氣需要通過余熱回收、半干法、干法脫酸、活性炭吸收以及布袋去塵等方法的凈化后才可以排放到空氣中。但最后排出的氣體中依舊常常會產生一氧化碳超標情況，所以對回轉窯煙氣內的一氧化碳（標準限值是80 mg/mm3）超標情況進行探究。

 

1.2 二燃室

 

建立二燃室的主要目的在于讓由回轉窯出來的沒有徹底燃燒的顆粒物在這里逐步燃盡。為防止輻射與二燃室外殼太熱，二燃室規(guī)劃成通過鋼板與耐火材料構成的圓柱筒體。按照焚燒理論，煙氣徹底焚燒的原則為“3T+1E”，即保障充足的溫度、充足的停留時間、充足的擾動、充足的過剩O2，其中前三個作用是通過二燃室實現的。在二燃室底部建立二次風與兩個組裝燃燒器，保障二燃室氣體溫度達標和煙氣有充足的擾動?；剞D窯中少量未徹底燃燒的氣體于二燃室中獲得徹底燃燒。

 

二燃室安裝緊急排放閥，在出現緊急停爐要求時，啟動急排煙囪，煙氣從二燃室上方排至空氣中。急排煙囪上方設置啟動排煙開關，在每次排煙后可以復原。排煙口選擇水封，避免在二燃室穩(wěn)定運轉時煙氣外泄。

 

2 排出煙氣一氧化碳超標的影響因素介紹

 

通常情況下，固體危廢物品焚燒所排出的煙氣內一氧化碳超標，一般和物品燃燒不徹底有關，主要影響因素是爐中溫度、升溫速度、氧氣濃度、配伍等，下面對此進行具體介紹：

 

2.1 爐中溫度

 

在危廢焚燒處置環(huán)節(jié)，一氧化碳超標主要聚集在回轉窯焚燒爐處置的三個階段，分別是升溫、降溫與爐中溫度不夠

 

時。在危廢物品焚燒過程，固體危廢物品先被輸送至回轉爐內實現焚燒分解，熱解形成的煙氣將經過專門氣道進到二燃室實現第一步燃燒。而在回轉窯內燃燒時要保證其溫度維持在850 ℃之上，二燃室溫度要保持在1100~1500 ℃?；剞D窯和二燃室中都分布了燃燒設備，開啟時，基于燃燒器助燃來提高爐中溫度[1]。但是，因為選擇柴油用作燃料，促使二燃室燃燒器功率偏低，使爐中溫度不能迅速增加到1100 ℃之上，這會造成早期熱解煙氣不能徹底焚燒，進而形成一氧化碳。而且還需要啟動回轉窯柴油噴槍，便于及時補充溫度。但是在溫度沒有合格之前，助燃使用的柴油不能得到徹底燃燒，從而出現一些一氧化碳，而氣體凈化的各個工序僅能處理煙氣內的酸性氣體與煙塵，無法處理所帶有的一氧化碳，這就極易導致煙氣內一氧化碳超標。

 

2.2 升溫速度

 

升溫速度對高危物品熱解性質的影響非常明顯，如果升溫速度很快，通常會削減物質表面小孔孔體積和表面積，即迅速的升溫盡管可以降低高危物品反應耗時，但同樣會在較大限度上加大反應的不徹底性。

 

2.3 氧氣濃度

 

根據如下幾個化學反應式探究發(fā)現，氧氣濃度對一氧化碳的形成有較大影響。盡管在低溫條件下氧氣與二氧化碳的化學反應占比較小，但大部分情況下回轉窯運行溫度都在900 ℃以上，在這個高溫狀態(tài)下，二氧化碳就會具有反應活性，如果回轉窯內碳濃度足夠，而氧氣濃度不夠，碳就會爭奪二氧化碳內的氧元素，進而形成一氧化碳。所以，為保證碳與二氧化碳的反應速度遠遠低于碳與氧氣的燃燒反應速度，需要保證回轉窯燃燒時有足夠的氧氣供應。

 

 

2.4 配伍

 

由于危廢物品成分組成與物質結構非常煩瑣，其燃燒時各成分形成的熱量及產物將有明顯不同。低熱值的危廢物品如果要完全焚燒分解，需要基于輔助燃燒設備提供幫助，但是如此會增多成本開支；而高熱值的危廢物品在處理時還需要應用匹配的冷循環(huán)設備來管理回轉窯溫度，以防止影響爐體應用周期[2]。對于這種現象，要求在焚燒以前科學配伍危廢，保證進到回轉窯進行處理的危廢熱值維持在12 560~14 653 kJ/kg 以內。

 

但我國許多危廢處理單位在焚燒治理危廢物品時，極少對其展開分類探究，這導致許多危廢物品配伍不科學，在其進到回轉窯處理時，常常體現出穩(wěn)固性差、處理不均勻等情況。這也會造成焚燒形成的煙氣成分與溫度很難保持穩(wěn)定性，進而明顯增加了煙氣內一氧化碳超標的問題。

 

3 回轉窯工藝管理

 

3.1 溫度管理

 

回轉窯溫度和入料量、物料形態(tài)和熱值、一次風和二次風的管理相聯系，要保證回轉窯出口氣溫在850~950 ℃[3]。如果回轉窯出口氣溫小于850 ℃，要投放窯頭燃燒器助燃或噴加高熱值的液體，以提高回轉窯出口氣溫。針對危廢的危險性質，需要二燃室焚燒爐溫度超過1100 ℃，以保障危廢焚燒實現99.9%之上的焚毀清除率。

 

3.2 供風量管理

 

回轉窯供風量以治理量和配伍后物料的成分分析為基礎，考量過剩氣體系數后計算焚燒總需氧量和供風量。大致確定各風機風量后，然后經過窯尾和余熱鍋爐出口氣體氧濃度檢測，調節(jié)一次風和二次風[4]。窯尾出口氧濃度要維持在2%~3%，二燃室出口氧濃度要維持在6%~10%。此外，要嚴格管理回轉窯漏風情況，讓風量調整更加高效，以保障系統運轉可靠。

 

3.3 物料管理

 

物料科學配伍是保障回轉窯持續(xù)穩(wěn)定運行、煙氣管理合格的基礎前提。在物料進窯以前，要仔細檢測分析物料的固定碳、灰分以及揮發(fā)分、水分等各種指標。經過配伍，讓進窯物料低位熱值2500~3200 kcal/kg、水分低于20%、揮發(fā)分為40%~50%、灰分低于15%、顆粒粒徑小于3 cm。

 

4 結束語

 

為更好地避免回轉窯危廢物品處理所形成煙氣中一氧化碳超標問題的出現，需要采用針對性對策進行治理。比如，有效管理焚燒溫度，保證回著爐溫度保持在800~850 ℃；保證二燃室溫度處于1100~1500 ℃范圍內；保證燃燒時有足夠的氧氣，減少煙氣內一氧化碳濃度；保證危廢內的碳充分轉變成二氧化碳；科學分配危廢配伍，以在延伸焚燒爐壽命的基礎上減少運行成本。采取這些綜合方法可以有效提高危廢處理質量，減少煙氣超標問題。