【余热回收】危险废物焚烧系统余热回收技术

随着我国经济的进一步发展,工业生产中产生的危险废物越来越多,对周围环境产生了致命的影响。因此,危险废物的处理和处置越来越受到国内外的重视。目前,危险废物焚烧技术已成为我国的主要处理技术之一。它具有处理效果稳定、效率高、降容效果好等优点。它在发达国家被广泛使用。

目前,与欧美、日本等发达国家相比,我国危险废物焚烧技术总体水平还处于较低水平,特别是在焚烧热能回收利用方面,手段单一,设备简单,资源量大。废物。随着我国危险废物焚烧规模的不断扩大,从原来的5吨、10吨的小型焚烧设备,发展到目前的30吨、50吨、甚至100吨的大中型危险废物焚烧系统设备,热能资源浪费问题日益突出。在我国,空冷或水冷主要用于冷却和排放焚烧产生的大量热能,不仅浪费热能,而且增加了水和电的消耗,与国外技术水平有着非常明显的差距。因此,研究和开发危险废物焚烧余热回收分步技术,对于实现能源回收和降低能源消耗具有重要意义。

在焚烧系统中充分燃烧危险废物可产生大量1100℃的烟气。由于烟气中含有大量的腐蚀性气体和烟气,不能直接使用,因此需要通过余热锅炉进行换热,将其热源转化为饱和蒸汽使用。

传统的余热锅炉采用水管式对流换热余热锅炉,由于危险废物焚烧烟气的特殊性,往往容易出现积灰和腐蚀问题,导致停炉。

余热锅炉采用自主开发的单筒膜壁余热锅炉。这种余热锅炉***的优点是主要采用辐射换热,没有对流换热面。因此,锅炉本体及烟道内无烟尘堵塞现象,无清灰,抗烟性小,可长时间连续运行。同时,余热锅炉在规定时间内排污扩容器并定期排污。

余热锅炉由三根辐射垂直烟道组成。四周采用膜墙式合成烟道,内部不设换热面。中间隔墙也采用膜墙式受热面,分为三个房间,隔墙相当于双层外露受热面。整个膜墙系统分为10组循环回路,4个集中降液管。膜墙采用悬挑法,膜墙外有刚性梁。整个膜墙形成刚性吊环结构。水冷壁及其炉墙和刚性梁的重量通过水冷壁系统的悬挂装置悬挂在顶梁上,并能自由向下膨胀。钢结构按7度地震和二级场地设防,平台为网格平台。锅炉布置在辐射烟道上方,汽包内采用水下孔板和波片分离器。余热锅炉本体炉膛及炉顶采用铺管炉墙,炉墙外设外护板。两水冷壁的接缝处设有密封板和密封盖。

烟气从左侧进入余热锅炉,二腔室之间通过进气管形成烟气转弯通道,通过辐射换热和膜壁受热面进行传热。各房间的传热计算采用校核法进行。主要算法基于“工业锅炉设计计算标准方法”中的炉膛传热计算方法。余热锅炉入口湿度确定后,依次计算各房间出口温度。

设计的膜墙式余热锅炉应用于图4所示的危险废物焚烧系统。焚烧处理的危险固体废物来源为蒸馏渣、活性炭、高浓度有机废液、医疗废物渣、染料废物渣、医疗污泥等,日焚烧处理量为30t/d,余热锅炉设计参数见表1。

在危险废物焚烧系统中,一般认为在500~200的温度范围内存在二恶英的低温再生段。根据《危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范》,危险废物焚烧热能利用应避开200~500℃的温度范围,本工程余热锅炉设计温度为550℃。应该说,在这样高的出口温度下,余热利用的潜力很大,环保产业中二恶英治理的相关研究有待进一步推广,以突破这一禁区。

余热锅炉设有分汽缸,可同时向多个蒸汽用户提供蒸汽,实现蒸汽分布的均匀性和稳定性,是保证蒸汽余热回收梯级利用的基础。

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