“秸稈替代燃料+協(xié)同處置”恰逢其時(shí)

本文要點(diǎn)：  

1、國(guó)家密集出臺(tái)相關(guān)政策；  

2、秸稈替代燃料恰逢其時(shí)；  

3、多功能氣化焚燒爐的應(yīng)用；  

4、精準(zhǔn)除氯技術(shù)是協(xié)同處置的標(biāo)配；  

5、干法處置飛灰-不一樣的選擇  

序言：  

最近大家議論最多的敏感熱詞“拉閘限電，碳減排、碳達(dá)峰、碳中和”給大家?guī)?lái)了前所未有的壓力，感受可謂五味雜陳。在這個(gè)特殊的困難時(shí)刻，面對(duì)煤價(jià)這個(gè)竄天猴、電力這個(gè)攔路虎和碳減排這個(gè)緊箍咒，如何利用生物質(zhì)燃料替代化石類燃料解決“燃煤之急”、如何利用水泥窯協(xié)同處置幫助水泥企業(yè)走出困境開(kāi)始引起人們的深入思考。  

一、國(guó)家密集出臺(tái)相關(guān)政策  

關(guān)于碳減排、碳達(dá)峰、碳中和等問(wèn)題，自2021年9月至今，中共中央、國(guó)務(wù)院、各部委辦局相繼密集出臺(tái)了相關(guān)政策性文件，指明了今后的減排目標(biāo)及具體措施。具體部分摘錄如下：  

1、2021年10月24日國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知國(guó)發(fā)〔2021〕23號(hào)  

把碳達(dá)峰、碳中和納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全局，確保如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰目標(biāo)。  

實(shí)現(xiàn)新能源的逐漸替代，…確保安全降碳。  

到2025年和2030年，非化石能源消費(fèi)比重分別達(dá)到20%和25%左右，  

單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2020年分別下降18%和65%以上。  

推動(dòng)建材行業(yè)碳達(dá)峰。引導(dǎo)企業(yè)轉(zhuǎn)變用能方式，鼓勵(lì)…替代煤炭。  

堅(jiān)決遏制“兩高”項(xiàng)目盲目發(fā)展。大力推進(jìn)生活垃圾減量化資源化。  

加強(qiáng)大宗固廢綜合利用。提高礦產(chǎn)資源綜合開(kāi)發(fā)利用水平和綜合利用率，以煤矸石、粉煤灰、尾礦、共伴生礦…農(nóng)作物秸稈等大宗固廢為重點(diǎn)，支持大摻量、規(guī)模化、高值化利用。  

加快推進(jìn)秸稈高值化利用，完善收儲(chǔ)運(yùn)體系，嚴(yán)格禁燒管控。到2025年，大宗固廢年利用量達(dá)到40億噸左右；到2030年，年利用量達(dá)到45億噸左右。  

政策保障  

（一）建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放統(tǒng)計(jì)核算體系。  

（三）完善經(jīng)濟(jì)政策。研究設(shè)立國(guó)家低碳轉(zhuǎn)型基金，支持傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和資源富集地區(qū)綠色轉(zhuǎn)型。  

（四）建立健全市場(chǎng)化機(jī)制。發(fā)揮全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)作用，進(jìn)一步完善配套制度，逐步擴(kuò)大交易行業(yè)范圍。建設(shè)全國(guó)用能權(quán)交易市場(chǎng)，完善用能權(quán)有償使用和交易制度，做好與能耗雙控制度的銜接。  

2、2021年9月22日中發(fā)（2021）36號(hào)“中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)”  

積極發(fā)展非化石能源。實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，…不斷提高非化石能源消費(fèi)比重?！侠砝蒙镔|(zhì)能。到2025年，綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系初步形成，重點(diǎn)行業(yè)能源利用效率大幅提升。新建、擴(kuò)建水泥等高耗能高排放項(xiàng)目嚴(yán)格落實(shí)產(chǎn)能等量或減量置換…；嚴(yán)控水泥等高碳項(xiàng)目投資，加大對(duì)節(jié)能環(huán)保、新能源…等項(xiàng)目的支持力度。  

3、2021年10月22日 五部委發(fā)文：要求2025年30%以上水泥熟料產(chǎn)能?chē)嵤炝暇C合能耗達(dá)到100標(biāo)準(zhǔn)煤。到2025年，通過(guò)實(shí)施節(jié)能降碳行動(dòng)，等重點(diǎn)行業(yè)和數(shù)據(jù)中心達(dá)到標(biāo)桿水平的產(chǎn)能比例超過(guò)30%，行業(yè)整體能效水平明顯提升，碳排放強(qiáng)度明顯下降，綠色低碳發(fā)展能力顯著增強(qiáng)。  

4、9月11日國(guó)家發(fā)展改革委 國(guó)家能源局關(guān)于印發(fā)《完善能源消費(fèi)強(qiáng)度和總量雙控制度方案》的通知  

二、秸稈替代燃料恰逢其時(shí)  

1、生物燃料：泛指由生物質(zhì)組成或萃取的固體、液體或氣體燃料，是可再生能源開(kāi)發(fā)利用的重要方向。  

2、所謂生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過(guò)光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一切有生命的可生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等傳統(tǒng)燃料，這些新興的燃料是可再生燃料。  

3、秸稈屬于生物質(zhì)燃料  

4、生物質(zhì)燃料代替化石燃料  

替代燃料：就是用非化石燃料替代化石燃料的過(guò)程。比如：秸稈和垃圾替代燃煤。  

5、秸稈替代燃煤生產(chǎn)水泥具有如下特點(diǎn)：  

解決燃煤之急；  

減碳效益巨大；  

降低生產(chǎn)成本；  

材料來(lái)源廣泛；  

技術(shù)成熟可靠；  

系統(tǒng)兼容性強(qiáng)。  

5.1秸稈替代煤炭：按“巴黎協(xié)定”減少化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳，按此理解：利用生物質(zhì)燃料代替化石燃料就算碳減排。大約2kg秸稈熱能頂1kg燃煤熱能，減排二氧化碳2.7kg。  

以5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線按窯尾噴煤占70%計(jì)算，窯尾分解爐全部用秸稈代替燃煤，每年可政策性減少CO2排放37.3萬(wàn)噸，碳交易價(jià)格50元/噸，則每年交易價(jià)值達(dá)1863萬(wàn)元；  

5.2、秸稈燃燒后的灰分俗稱草木灰，可以作肥料改良土壤；  

5.3、秸稈熱值3000-4000kcal/kg，非常適合分解爐替代燃煤，可以100%替代分解爐用煤；  

5.4、燃燒快，燃盡時(shí)間小，替代燃煤能滿足工藝要求；  

5.5、干基秸稈容重小：0.1-0.3，單位熱值體積大是煤的5~6倍，運(yùn)輸或輸送量大或成本高；  

5.6、利用秸稈會(huì)減少野火焚燒對(duì)環(huán)境造成的不良影響；  

5.7、傳統(tǒng)的秸稈粉碎后重復(fù)回填破壞土壤，容易沙化，造成保墑困難，影響作物產(chǎn)量；  

5.8、變廢為寶，為農(nóng)民增收，帶動(dòng)農(nóng)民致富。  

6、秸稈替代燃煤的技術(shù)路線：  

秸稈-收割/打碎-打捆-田間地頭堆放-防雨自然干燥-運(yùn)輸至水泥廠儲(chǔ)存庫(kù)/棚-裝載喂料-破捆打散粉碎-緩沖料倉(cāng)-倉(cāng)底計(jì)量卸料-密閉輸送至爐頂料倉(cāng)-密閉投料/鎖風(fēng)喂料-秸稈進(jìn)入氣化爐焚燒-爐底引入熱風(fēng)助燃-燃燒后高溫?zé)煔馊敕纸鉅t代替燃煤-灰分作為肥料加以收集利用；  

7、成熟專利技術(shù)，專利號(hào)：2020226228477  

8、氣化焚燒爐可以在線也可以離線布置，同樣可以焚燒垃圾替代燃煤；  

9、利用廢棄的煤矸石回收大量熱代替燃煤，雖然不算減排，但是對(duì)于解決燃煤之急大有幫助，同時(shí)節(jié)約大量資金，騰退大量耕地。  

10、以5000t/d生產(chǎn)線為例分析：  

10.1、秸稈替代燃料技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析：  

10.2、協(xié)同處置垃圾300t/d的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析  

11、結(jié)論：秸稈替代燃煤生產(chǎn)水泥技術(shù)成熟、前景廣闊，利益巨大。  

三、多功能氣化焚燒爐的應(yīng)用  

1、何為協(xié)同處置：就是利用水泥窯燒成系統(tǒng)的高溫強(qiáng)堿環(huán)境及煙氣處理系統(tǒng)，在生產(chǎn)水泥的同時(shí)協(xié)助處理危廢、固廢等廢棄物。在這一過(guò)程中不可避免地對(duì)大氣、粉塵、地表水、地下水、重金屬等環(huán)境因素產(chǎn)生影響。  

水泥窯協(xié)同處置作為“城市凈化器政府好幫手”，逐漸走入人們的視野，被業(yè)內(nèi)外，尤其是業(yè)外人士和政府部門(mén)有了更深、更新、更清晰、更全面的認(rèn)識(shí)，為水泥窯協(xié)同處置工藝技術(shù)的推廣和應(yīng)用帶來(lái)利好。  

2、協(xié)同處置對(duì)環(huán)境影響  

2.1、殘?jiān)悍贌臍堅(jiān)呀?jīng)失去毒性，可以作為水泥生產(chǎn)過(guò)程中的生料配料或水泥粉磨的混合材加以利用。比如活化后的煤矸石等；  

2.2、重金屬：焚燒過(guò)程中大部分重金屬被固化在熟料里，很難再析出；  

2.3、地表水和地下水：防滲漏和零排放，將滲瀝液等專門(mén)的管道直接輸送到窯頭進(jìn)行熱解，同時(shí)有控制火焰溫度較少NOx生成的輔助作用；四方聯(lián)最新技術(shù)不是采用殘?jiān)洌遣捎美鋮s機(jī)冷卻殘?jiān)?，省去了冷卻水處理環(huán)節(jié)。  

2.4、垃圾本身含有大量的熱，焚燒垃圾的同時(shí)，將高達(dá)1200℃的熱煙氣直接送到分解爐，回收大量熱，可以作為替代燃料使用。  

2.5、焚燒導(dǎo)致CL-升高帶來(lái)負(fù)面影響，通過(guò)精準(zhǔn)除氯系統(tǒng)加以解決，四方聯(lián)獨(dú)有的防止二惡英再合成系統(tǒng)確保二惡英的超低排放。  

2.6、關(guān)于協(xié)同處置過(guò)程中噪音污染、光污染、核污染，由于工藝簡(jiǎn)單，幾乎不存在上述污染。  

2.7、所有技術(shù)的開(kāi)發(fā)立足于現(xiàn)有相關(guān)先進(jìn)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，并兼顧環(huán)保的長(zhǎng)遠(yuǎn)要求和國(guó)家相關(guān)政策進(jìn)行。  

3、關(guān)于二惡英問(wèn)題  

3.1、認(rèn)識(shí)一下二惡英：世界衛(wèi)生組織公布的、目前已知的最毒的物質(zhì)，屬于一級(jí)致癌物質(zhì)，有毒王的“美稱”。二噁英熔點(diǎn)303-305℃,705℃開(kāi)始分解溫度并逐漸失去毒性，氣化爐內(nèi)煅燒帶溫度控制在1200-1300℃左右，出氣化爐煙氣溫度1100-1200℃，遠(yuǎn)超過(guò)分解爐內(nèi)900℃，這就是垃圾焚燒可以節(jié)約燃料的原因。但是，問(wèn)題是二惡英可以在合成，煙氣從高溫逐漸降低到環(huán)境溫度時(shí)，在某一溫度段停留時(shí)間超過(guò)N時(shí)就會(huì)再合成，重新形成二惡英。四方聯(lián)獨(dú)有的防止二惡英再合成系統(tǒng)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。  

3.2、二惡英的危害：  

損害人體多種器官和系統(tǒng)  

易被脂肪吸收及致癌,潛伏期達(dá)11年  

很容易聚集在食物鏈中,比如動(dòng)物體內(nèi)  

毒性大，是氰化物的130倍，砒霜的900倍  

3.3、解決辦法：  

第一步：氣化焚燒爐高溫焚燒，使二惡英失去毒性；  

第二步：增加防止二惡英再合成系統(tǒng)，防止再合成。實(shí)際案例是排放0.012Ng/Nm³。  

4、相關(guān)政策及要求  

4.1、不同層面對(duì)環(huán)境的要求  

國(guó)家：建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)，倡導(dǎo)綠水青山就是金山銀山理念，減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞，全面建成小康社會(huì)。努力實(shí)現(xiàn)“可持續(xù)發(fā)展能力不斷增強(qiáng)，生態(tài)環(huán)境得到改善，資源利用效率顯著提高，促進(jìn)人與自然的和諧，推動(dòng)整個(gè)社會(huì)走上生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路”  

行業(yè)：統(tǒng)籌規(guī)劃，行業(yè)結(jié)合，促進(jìn)科技進(jìn)步，為了保護(hù)人民的生存環(huán)境和身體健康必須堅(jiān)持垃圾處理“無(wú)害化、減量化、資源化”的原則。使水泥行業(yè)從傻大黑粗的高耗能高污染行業(yè)華麗轉(zhuǎn)身為綠色環(huán)保行業(yè)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。  

企業(yè)：推動(dòng)科技進(jìn)步，在實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的前提下對(duì)城市生活垃圾進(jìn)行處理。做“城市的凈化器，政府的好幫手”，勇于開(kāi)發(fā)技術(shù)先進(jìn)、可靠，占地小、投資小、運(yùn)營(yíng)成本低的環(huán)保技術(shù)及產(chǎn)品。  

技術(shù)推廣，標(biāo)準(zhǔn)先行。四方聯(lián)有幸成為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《水泥窯協(xié)同處置系統(tǒng)》的主要起草單位，積極參與了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的起草和制定。  

4.2、現(xiàn)狀：  

4.2.1據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)全國(guó)的相關(guān)數(shù)據(jù)：生活垃圾4億噸，餐廚垃圾1000萬(wàn)噸，醫(yī)療垃圾100萬(wàn)噸，存量垃圾90億噸，填埋場(chǎng)占地約30萬(wàn)畝，每年還在按速度8%增長(zhǎng)。相當(dāng)一些地方大量垃圾露天堆放，臭氣沖天，蚊蠅孳生，多年沉積垃圾不但影響市容，而且污染環(huán)境，使大氣、地表水和地下水受到不同程度的污染。  

4.2.2、危廢經(jīng)營(yíng)資質(zhì)能力突破1.2億噸/年，已經(jīng)投運(yùn)的協(xié)同處置垃圾、危廢、固廢的處理能力為1214.6萬(wàn)噸/年，最新獲批的處理量為2493萬(wàn)噸/年。全部實(shí)施后累計(jì)處理能力3707.6萬(wàn)噸，占總排量的9%，發(fā)展空間巨大。  

4.2.3、水泥窯協(xié)同處置能力已達(dá)600萬(wàn)噸/年，擬建在建危廢處置項(xiàng)目超1200萬(wàn)噸/年，設(shè)計(jì)200多條水泥生產(chǎn)線。  

4.2.4、按水泥熟料產(chǎn)能15億噸/年的15%計(jì)算，全行業(yè)可協(xié)同處理廢棄物2.25億噸，水泥行業(yè)這支環(huán)保生力軍可以處置全部垃圾、危廢、固廢總量的一半以上，節(jié)約大量土地，實(shí)現(xiàn)“零排放”，協(xié)同處置大有可為。  

5、北京四方聯(lián)公司在協(xié)同處置方面的工作  

近N年來(lái)，在協(xié)同處置方面四方聯(lián)干了幾件事：利用水泥窯“高溫、強(qiáng)堿”天然優(yōu)勢(shì)，積極開(kāi)發(fā)推廣以氣化爐、精準(zhǔn)除氯、干法處置飛灰、秸稈替代燃料等為代表的一系列水泥窯協(xié)同處置成套專利技術(shù)成果，勇于探索，用實(shí)際行動(dòng)在解決垃圾圍城的藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)中再立新功。  

6、氣化焚燒爐，簡(jiǎn)稱氣化爐  

在回轉(zhuǎn)窯的一側(cè)離線或在線布置一臺(tái)立式的熱解氣化焚燒爐，前置的預(yù)處理儲(chǔ)池內(nèi)的垃圾、危廢與固廢等晾曬后由抓斗投入料倉(cāng)經(jīng)計(jì)量喂入氣化爐內(nèi)，焚燒后的爐渣通過(guò)氣化爐旋轉(zhuǎn)且?guī)в衅扑楣δ艿男D(zhuǎn)床破碎后卸出進(jìn)入空氣冷卻機(jī)，冷卻后的殘?jiān)鳛樯吓淞匣蚧旌喜募右岳谩?nbsp; 

高溫三次風(fēng)或儲(chǔ)池內(nèi)抽取燃燒用一次風(fēng)和冷卻后的二次風(fēng)經(jīng)爐底送入氣化爐與物料逆向運(yùn)動(dòng)，物料被預(yù)熱、燃燒、高溫分解、殘?jiān)鋮s，足夠的停留燃燒時(shí)間及溫度確保焚燒充分徹底。燃燒后高溫?zé)釤煔饨?jīng)管道送入分解爐回收大量的熱。  

窯尾頂部增加一個(gè)防止二噁英再合成系統(tǒng)確保環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)。儲(chǔ)池形成負(fù)壓用的的空氣進(jìn)入篦冷機(jī)高溫段作為冷卻風(fēng)用于冷卻熟料并被高溫焚燒熱解進(jìn)入窯頭罩，滲瀝液、地溝油、工業(yè)廢液等經(jīng)噴煤管?chē)娙敫G內(nèi)焚燒熱解。  

焚燒是公認(rèn)的最好的垃圾處置方法。傳統(tǒng)的垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，但其也存在一些缺點(diǎn)。在國(guó)家積極鼓勵(lì)節(jié)能環(huán)保的大背景下氣化爐的出現(xiàn)恰逢其時(shí)。氣化爐具有可離線單獨(dú)或組合處置危廢、垃圾、污染土、飛灰、替代燃料、醫(yī)療垃圾等不同廢棄物，可根據(jù)需要控制氧化還原氣氛，處置量大，入分解爐氣體溫度高、替代原燃料性強(qiáng)，窯況干擾小等特點(diǎn)。適用于水泥窯協(xié)同處置廢棄物全領(lǐng)域，適合新建及改造。  

傳統(tǒng)的垃圾發(fā)電系統(tǒng)SFL協(xié)同處置系統(tǒng)  

氣化焚燒爐利用水泥窯現(xiàn)有的煙氣處理系統(tǒng)，省去了投資和占地比重最大的余熱鍋爐發(fā)電和煙氣處理系統(tǒng)，因此節(jié)約了大量投資和占地。  

SF現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況  

日前，兩條完整垃圾危廢混燒的氣化爐項(xiàng)目已落地SF正式投產(chǎn)，可年處置市政垃圾9萬(wàn)噸、危廢3萬(wàn)噸。  

7、技術(shù)比較  

8、氣化爐九大特點(diǎn)  

（1）、高溫?zé)煔庵苯尤霠t：可在900-1200℃之間隨意控制煙氣入爐溫度，實(shí)現(xiàn)部分替代燃料，對(duì)爐影響小，相對(duì)產(chǎn)量高。工藝簡(jiǎn)單可靠。  

（2）、殘?jiān)贿M(jìn)入窯系統(tǒng)：破碎及空氣冷卻后的殘?jiān)苯佑糜谏吓淞匣蚧旌喜?，殘?jiān)粚?duì)窯系統(tǒng)產(chǎn)量、質(zhì)量產(chǎn)生影響。  

（3）、適應(yīng)范圍廣：可以單獨(dú)或混合處置焚燒氣化危廢、固廢、污染土、污泥、生活垃圾等各種形態(tài)物質(zhì)。比如：精餾殘?jiān)?、飛灰、滲瀝液，可以利用煤矸石燒制混合材并回收煤矸石的殘余熱量，克服中風(fēng)不足邊風(fēng)過(guò)大等缺陷，無(wú)毒殘?jiān)浞掷每梢灾苯由a(chǎn)陶粒。整體投資非常低。  

（4）、可以轉(zhuǎn)換操作形態(tài)：可以實(shí)現(xiàn)氧化氣氛（有利于分解徹底）和還原氣氛下工作（有利于重金屬還原、氮氧化物減排）。  

（5）、可以間歇工作：離線布置，在不同的窯列之間隨時(shí)切換，根據(jù)需要可以隨時(shí)停止或啟動(dòng)氣化爐，對(duì)窯爐系統(tǒng)影響小，調(diào)整方便，操作簡(jiǎn)單。  

（6）、安全性高：閉門(mén)明火操作，通過(guò)各種傳感器及檢測(cè)設(shè)備監(jiān)控生產(chǎn)全過(guò)程，做到人機(jī)隔離，密閉負(fù)壓操作，確保人員及生產(chǎn)的安全和環(huán)保。負(fù)壓氣體入氣化爐和篦冷機(jī)焚燒解毒。  

（7）、“零排放”：氣化爐協(xié)同處置過(guò)程中，從大氣、粉塵、重金屬、地表水、地下水等技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)了“零排放”。  

（8）、占地小投資少：利用原有系統(tǒng)處置煙氣，占地少、投資少、運(yùn)行成本低。新建、改造均適合。  

（9）、獨(dú)有的三路固化氯硫系統(tǒng)，對(duì)高氯硫的廢棄物更適用控制氣化層溫度1200℃，減少氯硫的揮發(fā)；利用工廠的廉價(jià)原材料作為固化劑，利用堿、堿性鹽或堿性氧化物與氯、硫發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而抑制氯硫的揮發(fā)并固化氯硫；  

三路固化氯硫：a、固化劑與廢棄物配伍氣化；b、在氣化氣體中噴入固化劑；c、急冷固化氯硫并將底渣排出系統(tǒng)。  

四、水泥窯精準(zhǔn)除氯系統(tǒng)（旁路放風(fēng)）  

1、精準(zhǔn)除氯：是協(xié)同處置的標(biāo)配。精準(zhǔn)除氯主要是區(qū)別于以往的旁路放風(fēng)，放風(fēng)量只有1-3%，除氯后的熱煙氣繼續(xù)回到預(yù)熱器系統(tǒng)無(wú)需單獨(dú)處理，熱損失非常小，工藝更加簡(jiǎn)單。收集的細(xì)粉作為半成品繼續(xù)加工和利用，粗粉可部分或全部回到煙室，也可用于脫硫。  

水泥窯在協(xié)同處置固廢的過(guò)程中，由于固廢或危廢中含有較多的有害成分，對(duì)水泥窯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量可能會(huì)造成影響，其中氯、硫元素的影響最大，精準(zhǔn)除氯是水泥窯協(xié)同處置的標(biāo)配。  

2、氯元素的影響  

2.1、對(duì)環(huán)境的影響  

只要有CL-和有機(jī)物存在就有二噁英產(chǎn)生。二噁英毒性巨大，是氰化鉀毒性的1000倍的高度致癌物質(zhì)，1盎司(28.35g)可致100萬(wàn)人于死地，溶于脂肪不溶于水。嚴(yán)格控制二噁英的產(chǎn)生是協(xié)同處置的關(guān)鍵指標(biāo)之一。705℃分解失去毒性，500-300℃會(huì)再合成是協(xié)同處置需要注意的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。  

2.2、對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的影響  

當(dāng)CL-升高時(shí)，窯尾煙室、分解爐出口、預(yù)熱器易出現(xiàn)結(jié)皮堵塞現(xiàn)象。窯內(nèi)易長(zhǎng)厚窯皮、后結(jié)圈，產(chǎn)生包心料和大料球、篦冷機(jī)易堆雪人等都與氯元素超標(biāo)有關(guān)。影響安全運(yùn)行、會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率及熟料質(zhì)量。人工處置結(jié)皮時(shí)工作量大且危險(xiǎn)，容易燙傷，影響人身安全和身體健康。  

3、水泥窯精準(zhǔn)除氯系統(tǒng)（旁路放風(fēng)）-四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)  

3.1個(gè)性化設(shè)計(jì)：所有數(shù)據(jù)根據(jù)計(jì)算機(jī)編程確定，針對(duì)企業(yè)處理的廢棄物不同和氯離子含量不同確定技術(shù)方案。  

3.2高效除氯：高效除氯機(jī)可瞬間讓含氯較高的煙氣分離、結(jié)晶。飛灰中揮發(fā)性有機(jī)物和二噁英徹底分解并通過(guò)急冷抑制了二噁英再合成，重金屬大部分固化。  

3.3低耗：放風(fēng)比例低，熱損失??；系統(tǒng)流程短，阻力低，電耗低。  

3.4煙氣回系統(tǒng)：設(shè)計(jì)的方案工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備集成簡(jiǎn)化，通過(guò)水泥窯廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理排放，可不產(chǎn)生單獨(dú)的煙氣排放點(diǎn)。  

3.5、整體考慮個(gè)性化設(shè)計(jì)：從數(shù)據(jù)收集、計(jì)算機(jī)程序分析、快速診斷、方案制定、流程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)備選型、工程施工、調(diào)試等全過(guò)程等，實(shí)現(xiàn)交鑰匙工程。目前實(shí)施近20條生產(chǎn)線全部是個(gè)性化設(shè)計(jì)，每個(gè)方案都不一樣。 

五、干法處置飛灰  

1、水泥窯干法協(xié)同處置飛灰技術(shù)-工藝流程圖  

2、關(guān)于飛灰  

2.1揮發(fā)性元素高：垃圾成份復(fù)雜、分類不均、季節(jié)影響、焚燒工藝的不同、煙氣凈化水平等波動(dòng)，特別是含氯塑料和含鹽較高的廚余垃圾入爐焚燒，導(dǎo)致我國(guó)飛灰氯元素含量顯著高于發(fā)達(dá)國(guó)家。  

2.2產(chǎn)量巨大：截至2018年飛灰產(chǎn)生量約為600萬(wàn)噸，而全國(guó)危廢總量約為4534噸。  

2.3富集重金屬和二噁英：焚燒時(shí)大部分重金屬和二噁英通過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)的截留而富集到飛灰中。  

2.4氯循環(huán)機(jī)理：①飛灰上的氯在燒成帶的幾乎全部揮發(fā)，極少部分被熟料帶走，在生料和熟料中揮發(fā)出來(lái)的氯化物可以與生料中的堿形成氯化堿。②窯氣中的氯優(yōu)先生成氯化鉀，之后形成氯化鈉。在800-900度時(shí)幾乎全部凝結(jié)在生料表面上，造成某些區(qū)域或設(shè)備發(fā)生結(jié)皮、堵塞。③當(dāng)生料及危廢中的含氯過(guò)高時(shí)，堿循環(huán)加劇，在800-1000度區(qū)間的管道內(nèi)嚴(yán)重結(jié)皮，同時(shí)氯化堿與硫酸堿形成低熔點(diǎn)混合物，粘附在生料表面，降低生料的流動(dòng)性，使結(jié)皮加劇。  

實(shí)例：  

我公司2019年在JSHJS投入運(yùn)行的2500t/d生產(chǎn)線上，目前實(shí)際處置含氯量1.2%左右的飛灰230t/d以上，已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行至今，2020年11月份已順利通過(guò)廠房驗(yàn)收。2020年6月份在CSJSH的5000t/d生產(chǎn)線上，項(xiàng)目已經(jīng)投運(yùn)至今，穩(wěn)定處置含氯量1.0%左右的飛灰350t/d以上，氯量5.0%左右的飛灰70t/d左右。  

CS干法飛灰處置系統(tǒng)運(yùn)行狀況  

六、結(jié)束語(yǔ)  

1、協(xié)同處置是水泥企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的最佳途徑，利國(guó)又利民；  

2、生物質(zhì)燃料替代化石類燃料是企業(yè)節(jié)能減排的最好辦法；  

3、精準(zhǔn)除氯是協(xié)同處置的標(biāo)配，保質(zhì)量，防堵塞，保運(yùn)轉(zhuǎn)；  

4、不需水洗干法處置飛灰技術(shù)效益巨大值得水泥企業(yè)采納；  

5、入氣化焚燒爐可燃的低熱值物料綜合水分最好小于60%；  

6、煤矸石換熱后煙氣入分解爐，殘?jiān)蝗胍到y(tǒng)單獨(dú)處理。  

作者：高玉宗  

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