水泥窑和焚烧炉联合处理城市生活垃圾技术及应用(会议)ppt课件

1、水泥窑和熄灭炉结合处置城市生活渣滓技术及运用合肥水泥研讨设计院袁文献 何宏涛2021.08.维护环境！.工程情况国家科技部2005年科研院所专向资金工程2021年底经过安徽省组织的技术鉴定2021年度中国建材结合会技术发明三等奖2021年度中国建材集团科技提高二等奖.目 录一、前言二、水泥窑和渣滓熄灭炉结合处置生活渣滓技术 三、结合处置渣滓技术在天台水泥厂的运用四、结合处置城市生活渣滓系统投资和效益五、前景展望.一、前 言我国城市生活渣滓产生量增长迅速。城市生活渣滓污染严重，其危害性大。现有技术难于顺应我国城市生活渣滓的特性。渣滓熄灭炉和水泥窑结合处置渣滓可处理渣滓处置难题 。 应目前技术和市

2、场情势，急需开发投资省、运转费用低、资源利用率高、环境效益好的水泥工业处置和利用城市生活渣滓新技术。.生活渣滓堆积如山.在渣滓山淘宝.露天烧生活渣滓.我国城市生活渣滓产生量增长迅速我国城市生活渣滓的发生量日人均约1Kg，并以年平均9%的速度迅猛增长。在城市周围历年堆存的生活渣滓量已达60亿吨，侵占了约5亿平方米的土地。目前全国每年产生的生活渣滓量已达1.5亿吨。.城市生活渣滓危害性占用耕地，污染土壤及农作物；污染地下水和地表水、污染大气；呵斥白色污染；有碍人体安康，含有的危险废物呵斥重金属中毒和致癌等；渣滓直接堆放和简易填埋场对环境和人体安康影响更加严重。.生活渣滓特性和现有渣滓处置方式我国城

3、市生活渣滓具有成分复杂、水分高、灰分高、热值低的特性。国内外生活渣滓处置方式主要有卫生填埋、堆肥和熄灭三种，其各有优缺陷。 渣滓熄灭发电投资和运转费用高，热能利用率低，难免产生二噁英等有毒物质，灰渣要另行处置。水泥工业对固废的处置具有环境友好性和经济性已有许多胜利案例，水泥工业处置和利用生活渣滓方面国内外已开发出多种技术，效果明显。.水泥工业处置城市生活渣滓技术渣滓熄灭后的灰渣或飞灰作为消费水泥的替代原料；日本渣滓制成渣滓衍生燃料，以此作为水泥烧成的替代燃料；欧美渣滓分选后分别作为消费水泥的替代原料和替代燃料 ；(其他国家存在缺陷：分选和后处置系统复杂，存在二次污染，投资和运转费用较高。.工程

4、研讨的总体目的兴隆国家的生活渣滓处置技术，我们只能自创，不能照搬，我们必需开发适宜我国渣滓成分和特性的水泥工业生活渣滓处置技术，最大限制地利用其能量和物质，消除对环境的污染。目的：顺应中国生活渣滓特性，直接熄灭原生渣滓，简化处置过程，降低投资和处置本钱，对生活渣滓的物质和能量全利用，无残留物，减少二次污染。.二、水泥窑和熄灭炉结合处置城市生活渣滓技术1、主要研讨内容2、工艺技术引见3、工艺技术特点4、相关知识产权5、主要技术经济目的 .1、主要研讨内容发明了水泥回转窑和渣滓熄灭炉结合处置生活渣滓的新工艺。 开发研制了公用的回转式渣滓熄灭炉。开发研制了公用的渣滓喂料机。 设计了配套的计算机控制系

5、统，检测、控制和调整运转参数，协调水泥消费和熄灭渣滓同步进展，相互促进。 .2、工艺技术引见本工艺发明经过在水泥回转窑旁设置渣滓熄灭炉来结合处置原生城市生活渣滓，从水泥窑窑头罩抽取冷却水泥熟料的热空气作为城市生活渣滓熄灭的熄灭空气，渣滓由渣滓喂料机喂入回转式熄灭炉熄灭，熄灭后产生的热烟气引进水泥窑尾系统为水泥生料分解提供热量，渣滓熄灭后产生的灰渣直接进入水泥回转窑作为消费水泥熟料的原料或作为水泥混合材，用计算机控制渣滓熄灭系统和水泥烧成系统的协调运转，存放渣滓的渣滓池臭味等有害气体经袋除尘器除去粉尘后保送到熟料冷却机与高温熟料接触，臭味等有害气体被分解、熄灭。.2、工艺技术引见.2、工艺技术引

6、见本技术在系统的管道和熄灭炉、分解炉上装有温度及压力检测设备，主要管道上装有电动或气动阀门，利用计算机技术，根据温度和压力等参数对渣滓熄灭系统适时控制，使渣滓熄灭系统和水泥熟料烧成系统协调运转。经过热空气管道上的阀门调理热空气温度和风量；经过调理喂料机速度调理喂料量 ，控制烟气温度稳定；经过控制熄灭炉转速，控制渣滓在熄灭炉的时间，保证渣滓中有害物质彻底被摧毁。计算机还根据熄灭烟气进水泥窑尾阀门的开度和水泥窑尾气体温度，调理分解炉喂煤量，保证水泥熟料烧成系统热工制度稳定。.3、工艺技术特点在不外加燃料的情况下，以窑头高温热风作为渣滓熄灭空气，确保生活渣滓的延续、稳定和充分熄灭。渣滓储存及内部运输

7、产生的废气经除尘处置后进入熟料冷却机。冷却水泥熟料的热风中含有的水泥熟料颗粒为碱性物质，吸收渣滓熄灭产生的酸性物质，有害气体污染物排放少，渣滓灰渣作消费水泥原料或混合材，无灰渣外排。 该熄灭工艺使渣滓熄灭温度高且停留时间长，熄灭烟气进入水泥窑尾废气中构成稀释作用，混合废气中存在大量新生氧化钙，这些都有效抑制二噁英类物质的构成。.4、相关知识产权发明专利“水泥回转窑和熄灭炉结合处置城市生活渣滓系统专利号 200610076668.X已获得专利证书。适用新型专利“回转式渣滓熄灭炉专利号ZL200620213310.5已获得专利证书。 适用新型专利“渣滓喂料机 专利号200620213309.2已获

8、得专利证书。.5、主要技术经济目的对于热值5000KJ/Kg，水分50%的渣滓消费吨水泥熟料熄灭渣滓0.2t(湿基)；替代水泥熟料烧成用燃料的18.4%；渣滓产生的热量利用率为32.60%；灰渣全部用于水泥消费，无灰渣外排；系统电耗小于18.4kWh/t渣滓；废气排放低于国家排放规范；投资和运转本钱明显低于渣滓熄灭发电。 .三、结合处置渣滓技术在天台水泥厂的运用1、烧成工艺和设备2、渣滓熄灭设备和结合熄灭工艺3、结合熄灭渣滓系统的运转和效果4、渣滓灰渣情况5、运转结果及启发.1、烧成工艺和设备 该系统为传统的300t/d五级预热器窑消费线，主要设备性能参数为：1.窑尾电收尘器： 14/6/29

9、/04 处置风量85000m3/h，出口浓 度100mg/Nm3；2.窑尾高温风机： w6-2918.5 Q=65000m3/h t=160 P=8045Pa 1430rpm；3.五级旋风预热器系统： 右旋4.回转窑： 2.542m 斜度3.5 % 12.5t/h 转速 0.73.2r.p.m 主电机 55kw；5.单筒冷却机： 2.525m 斜度4.0% 12.5t/h 转速 2.98r.p.m 主电机 55kw；.2、渣滓熄灭设备和结合熄灭工艺 渣滓熄灭系统主机设备为渣滓熄灭炉和渣滓喂料机，规格和技术参数为：渣滓熄灭炉：回转式，1.512m，2.5t/h，变频调速，主电机15kw；渣滓喂料

10、机：推入式，2-2.515, 2.5t/h，PCL控制调速，功率3kw。 对原系统进展了改造，将原窑头罩尺寸加大，添加了简易分解炉和三次风管。.2、渣滓熄灭设备和结合熄灭工艺 .水泥回转窑和渣滓熄灭炉结合处置渣滓系统.2、渣滓熄灭设备和结合熄灭工艺 照片左边为水泥窑窑头所在位置，右边为五级旋风预热器位置；上方的圆筒为三次风管，中间的圆筒为水泥窑，下边的圆筒为渣滓熄灭炉；三次风管中间装一阀门，三次风管的两端经过向下的管道与渣滓熄灭炉头尾部相衔接；两端向下的管道上也装有阀门。三次风管中间的阀门翻开，两端向下的管道上的阀门封锁，熄灭炉内无气体经过，系统处于正常的消费水泥熟料形状；三次风管中间的阀门适

11、当封锁，两端向下的管道上的阀门全部翻开，熄灭炉内有一定量气体经过，系统处于消费水泥熟料同时熄灭渣滓的形状；调理中间阀门的开度，即能调理经过熄灭炉的气体量，从而平衡系统风量，稳定系统阻力。 .3、系统的运转和效果 熄灭的生活渣滓由广元市环卫处运输队从运向渣滓填埋场装有市中区生活渣滓的渣滓车暂时调来，为随机抽取的市中区市民产生的新颖综合生活渣滓。渣滓的成分如表1，综合水分：M=46.92%；灰分：A=21.13%；收到基低位热值：Qnet=5312kJ/kg。项目纸类塑料竹木布类厨余金属玻璃渣石 %9.3111.222.752.4957.660.462.6813.43.待熄灭的广元市生活渣滓.渣滓

12、在熄灭炉内延续稳定熄灭.3、系统的运转和效果 进风温度出风温度混合温度分解温度负压窑转速窑头喂煤窑尾喂煤喂料时间603973629450.0192.61.151.252410:006173014869410.0182.61.151.252411:006164255039480.0182.61.151.22412:006105155549420.0172.81.151.22613:006096236109460.0182.81.21.152614:006137266459400.0183.01.21.152615:006198177059420.0193.01.251.102816:006188

13、717559450.0183.01.31.103017:006189047899430.0183.01.31.103018:00.3、系统的运转和效果在渣滓熄灭形状稳定时，水泥窑产量10.5t/h，渣滓熄灭量约2t/h，折合消费1t熟料熄灭0.2t渣滓。三次风管热风温度大于600时，渣滓熄灭温度可达950。渣滓在熄灭炉内停留时间超越30分钟，熄灭烟气在炉内温度大于900段的停留时间超越1秒钟，出熄灭炉后经过管道进入分解炉，分解炉内温度超越900，熄灭烟气在大于900段总共停留时间将超越5秒钟。与不烧渣滓相比，在熟料产量一样的情况下，分解炉用煤量明显减少，经过调整分解炉的喂煤量可以弥补渣滓热值的

14、动摇，稳定分解炉温度。在结合处置渣滓过程中，系统未出现结皮等明显影响消费的景象。 熄灭渣滓时消费的熟料质量与不熄灭渣滓时没有明显变化，从熄灭炉出风管抽取熄灭烟气，未检测出硫氧化物和氯化氢气体。.4、渣滓灰渣情况灰渣无臭气，灰白色，颗粒均匀，无结渣，为粉末状，粒径小于3mm。.4、渣滓灰渣情况成分LossSiO2AI2OFe2O3CaOMgOSO3RO2CI灰渣2.2132.83311.53.0644.851.431.980.1998.14熟料0.3921.3695.893.0265.221.520.940.0198.351天2天3天抗折(MPa)2.03.24.7抗压(MPa)4.71221.

15、8.5、运转结果及启发水泥窑和熄灭炉结合处置生活渣滓不用外加燃料。熄灭渣滓不影响水泥烧成系统的运转和产质量量。熄灭渣滓起到了替代燃料的作用。水泥窑和熄灭炉结合处置生活渣滓可以实现无害化、资源化和无残留处置。.水泥窑和熄灭炉结合处置生活渣滓不用外加燃料采用水泥窑和熄灭炉结合处置生活渣滓技术，熄灭混合搜集的原生城市生活渣滓，不外加燃料，在从水泥窑窑头罩抽取的熄灭热风温度大于600时，渣滓熄灭温度可达900以上，完全符合GB18485-2001对熄灭渣滓的温度控制要求，烟气在850以上停留时间远远超越2秒。目前，城市渣滓低位热值可达5000kJ/kg以上，随着生活程度的提高，渣滓热值将大幅度提高；如

16、今水泥消费大部分采用新型干法水泥回转窑，水泥窑窑头罩的热风均大于600，甚至到达1000。假设有温度比较高的熄灭空气,熄灭炉温度可控制在1100左右，可提升热量利用率和获得更益处置效果。.熄灭渣滓不影响水泥烧成系统的运转和产质量量在熄灭渣滓过程中，没有发生预热器结皮、堵塞和窑结圈景象，对水泥消费操作没产生影响。渣滓中氯、硫、碱对水泥烧成系统的影响没有出现，缘由是由于从窑头罩抽取的熄灭渣滓的热风携带有大量的水泥熟料颗粒，它含有65%以上的CaO，而且处于高温活性期，把渣滓熄灭分解出的酸性物质吸收并固定，本次熄灭的渣滓灰渣中CaO、SO3、氯化物明显增高和烟气中检测不出SO2、HCI气体已给予充分

17、阐明。酸性物质的固定使其进入不到水泥烧成系统，自然不会对水泥烧成系统运转和水泥熟料质量呵斥影响。.熄灭渣滓起到替代燃料的作用在水泥窑产量相当情况下，在熄灭渣滓时，分解炉供煤流量减少，减少的比例动摇在20%40%范围内。渣滓熄灭放出的热量提高了进入分解炉的三次风温度，使生料分解要求燃煤提供的热量减少。熄灭渣滓起到了替代燃料的作用，替代水泥熟料烧成用燃料约1220%。.水泥窑和熄灭炉结合处置生活渣滓可以实现无害化、资源化和无残留处置有条件检测的工程均符合GB4915-2004和GB18485-2001排放限值的要求。没条件检测的重金属和二噁英类物质的排放，根据国外水泥窑处置废物的阅历，也应该远远低

18、于排放限值。我们将对渣滓熄灭灰渣在作水泥混合材的根底上直接参与水泥窑，讨论熄灭渣滓对水泥消费的影响，进一步提高处置渣滓的经济效益、环境效益和社会效益。.四、结合处置城市生活渣滓系统投资和效益一投资分析1利用现有新型干法水泥窑处置城市生活渣滓的投资 需在水泥回转窑附近另设渣滓熄灭安装、建立渣滓储存池、添加渣滓吊运和喂料设备、储存池除臭环保设备、自动控制设备等。对1000t/d水泥厂,日处置渣滓200吨，新添加投资 1400万元，吨投资7万元，仅是渣滓熄灭发电单位投资的1/10。2新建水泥厂处置城市生活渣滓的投资 新建5000t/d水泥厂，日处置渣滓1000吨，水泥厂消费设备投资约6.5亿元，处置

19、渣滓吨投资按7万元计算，处置渣滓投资0.7亿元，总投资为7.2亿元，与建立1000吨/日的渣滓熄灭发电厂进口设备投资相近。.四、结合处置城市生活渣滓系统投资和效益二经济效益分析以1000t/d的水泥厂计算，日处置渣滓200吨，处置渣滓支出费用合计695.2万元。工厂节省燃料和原料费用5.6104.8=586.88万元。支出与节省的差额为108.32万元。本钱为108.32/5.6=19.34元/吨。该本钱低于填埋方式的35元/吨本钱。假设国家把现行渣滓熄灭最低处置本钱90元/吨的一半补贴给处置渣滓的水泥厂，即可额外获得丰厚的利润。假设原煤价钱上升，每吨渣滓利用价值也随之升高。可见，燃煤价钱愈高的地域，处置渣滓经济效益愈高。.四、结合处置城市生活渣滓系统投资和效益二经济效益分析新建5000t/d水泥厂处置城市生活渣滓，投资约7.2亿元，年产水泥180200万吨，熄灭渣滓30万吨。 水泥厂的产品按400元/吨计价，年产值