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水泥生產(chǎn)線水泥燒成系統(tǒng)對(duì)城市垃圾接納性問題-粉磨設(shè)備網(wǎng) |
水泥生產(chǎn)線水泥燒成工藝系統(tǒng)能接納多少垃圾,主要取決于灰渣的化學(xué)成分與水泥原料間的差異大小;诖罅康膶(shí)驗(yàn)和分析研究,一般情況下垃圾灰渣主要用于替代原料中的粘土和砂頁(yè)巖參與配料。 1.水泥生產(chǎn)線垃圾的灰渣成分分析 表1為南京市、佳木斯市和有關(guān)文獻(xiàn)中的城市垃圾焚燒后的灰渣成分,樣品在焚燒前沒有經(jīng)過分選;表2為上海市浦東垃圾焚燒廠的垃圾灰渣成分和我院實(shí)驗(yàn)分析的寧波市楓林垃圾焚燒發(fā)電廠排爐灰渣和煙氣飛灰的成分,其中上海市的垃圾在焚燒前已經(jīng)過初步分選。 水泥生產(chǎn)線中可以看出,南京市城市生活垃圾煅燒后的灰渣成分與國(guó)內(nèi)其它城市的生活垃圾灰渣成分相似,這一成分與水泥廠粘土質(zhì)原料相似,可以部分或全部替代粘土質(zhì)原料。表2中寧波市城市生活垃圾灰渣的化學(xué)成分,爐底的灰渣量與收塵器收集的灰渣量比約為19∶1。從表中可以看出,收塵器收集下的垃圾灰渣中的SO3=和Cl-含量很高,而從焚燒爐排出的灰渣中SO3=和Cl-含量相對(duì)較低,這說明在垃圾焚燒過程中,SO3=和Cl-揮發(fā)物進(jìn)入煙氣中,并被煙氣中的細(xì)小粉塵吸附,經(jīng)收塵器收集下來。從表2的上海浦東垃圾焚燒廠的垃圾灰渣成分可以看出,由于進(jìn)入焚燒爐的垃圾經(jīng)過了初步分選,垃圾灰渣中氯含量較低,在爐底灰渣中幾乎沒有。 2.灰渣的接納性 在垃圾進(jìn)入燒成系統(tǒng)前對(duì)生活垃圾進(jìn)行初步的分選和分揀,可以降低垃圾灰渣中的Cl-含量。利用經(jīng)過初步分選和分揀的南京市城市生活垃圾焚燒后的灰渣成分(氯含量為0.3%)和我院設(shè)計(jì)的某5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線的原料組分進(jìn)行配料計(jì)算,表3為原料成分。在保證水泥熟料率值和不添加其它原料組分的情況下進(jìn)行配料計(jì)算,計(jì)算得出的生活垃圾灰渣允許摻入量約為4.42%,即5000t/d水泥燒成系統(tǒng)每天可以處理城市垃圾約1000t(濕基)。表4為生活垃圾灰渣摻入量為4.42%時(shí)的生料和熟料成分。 3.干擾成分對(duì)垃圾接納性的影響 城市生活垃圾灰渣中的干擾成分是除灰渣化學(xué)成分之外,對(duì)城市生活垃圾接納量影響最大的因素之一。水泥燒成系統(tǒng)能夠接納的垃圾灰渣量,需要考慮最終混合型生料中的干擾成分的含量。眾所周知,原料中的K2O、Na2O、SO3=、Cl-是干擾現(xiàn)代新型干法系統(tǒng)正常穩(wěn)定生產(chǎn)的重要因素。一般情況下,K2O、Na2O和SO3=單獨(dú)存在時(shí),對(duì)系統(tǒng)操作干擾較大;同時(shí)存在時(shí),相對(duì)干擾減弱。但其各自的絕對(duì)含量應(yīng)控制在K2O+Na2O<1.0%、硫堿比S/R在0.6~1.0之間。而對(duì)Cl-含量的控制,國(guó)際上通用的標(biāo)準(zhǔn)是≤0.015%。鑒于這一原因,必須在常規(guī)生料固有硫、堿、氯的情況下,對(duì)垃圾灰渣中的上述干擾物質(zhì)進(jìn)行限量控制。 垃圾灰渣中的堿主要來源于渣土、廚余和植物焚燒后剩下的灰燼等,含量約為4%左右。SO3=主要來源于垃圾中的渣土和輪胎、皮具等橡膠制品,含量約為1%左右,比水泥廠用的原煤含硫量小很多,在垃圾灰渣摻入量小于6%時(shí)不會(huì)對(duì)水泥熟料的質(zhì)量產(chǎn)生影響。但是垃圾灰渣的氯含量比水泥原料中的氯含量要高很多,會(huì)使入窯生料中氯含量接近允許的最高限值。圖1為垃圾灰渣摻入比隨生活垃圾灰渣中氯含量的變化關(guān)系圖。從圖中可以看出,Cl-對(duì)城市生活垃圾灰渣的摻入比影響很大,隨著Cl-含量的增加,系統(tǒng)可摻入的垃圾灰渣量急劇減少。采用上述某廠的原料進(jìn)行配料,要使系統(tǒng)能夠接納1000t/d垃圾,也即摻入的垃圾灰渣量為4.42%,從圖中不難看出,垃圾灰渣中的Cl-含量應(yīng)該控制在0.3%左右,超過限量0.3%,則系統(tǒng)對(duì)垃圾灰渣的能力將會(huì)減弱。為了達(dá)到氯控制要求,必須對(duì)垃圾中的含氯物質(zhì)進(jìn)行分選和分揀,以滿足控制要求,提高垃圾的接納量。 對(duì)垃圾進(jìn)行必要的分選,減少垃圾中Cl-含量一方面可以降低熟料中的Cl-含量,保證水泥熟料的質(zhì)量,另一方面可以防止窯尾分解爐和預(yù)熱器結(jié)皮堵塞。除此之外,減少垃圾中的Cl-含量,還可以降低或消除垃圾焚燒過程中產(chǎn)生二惡英、呋喃等所必需的氯源。 4.水泥生產(chǎn)線垃圾成分波動(dòng)對(duì)其接納量的影響 垃圾在進(jìn)入燒成系統(tǒng)前,雖然經(jīng)過了必要的儲(chǔ)存均化和處理,但因其成分過于復(fù)雜,所以難免存在成分的波動(dòng)。垃圾成分波動(dòng)影響了水泥生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性,現(xiàn)將針對(duì)兩種情況進(jìn)行分析討論如下: (1)垃圾灰渣摻于配料時(shí),灰渣成分波動(dòng)對(duì)熟料率值的影響 以南京市的城市生活垃圾灰渣成分和我院設(shè)計(jì)的某5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線的原料組分進(jìn)行配料計(jì)算,生活垃圾灰渣摻入量占生料4.42%,配料結(jié)果見表4,熟料率值分別為KH=0.900,LSF=93.42,SM=2.50,IM=1.60。生活垃圾灰渣摻入比保持不變的情況下垃圾灰渣成分100%波動(dòng)時(shí),熟料KH值的變化情況見圖2。圖中粗線為平均值,虛線為標(biāo)準(zhǔn)偏差線范圍 ------------------------------ |