摘要：回转窑焚烧是危险废物处置中最有效的工艺手段,具有可处理危险废物种品多、处理后达到危险废物减容减量目的等优点。随着近年来回转窑危险废物焚烧系统应用越来越广泛,该系统在应用中的一些问题也暴露出来。本文结合内蒙古中西部危险废物处置项目焚烧车间回转窑设备情况对回转窑进料方式进行对比，出最适合的设备类型，为日后该项目焚烧车间设备异地大修打下基础。 关键词：危险废物 ；焚烧处置 ；回转窑 ；进料系统
1.
选题背景
危险废物是固体废物的一类。危险废物通常具较大的腐蚀性和毒性，可能对生态环境和身体健康造成较大危害。危险废物种类繁多，理化性质复杂，无论是对环境还是对人类都具有消极影响。焚烧处置是现阶段行业内普遍采用的最为有效的处置方式。焚烧处置相较其它危险废物处置方式居有显著的优势，包括减量、减容、可回收资源再利用等。我国很多
危险废物处置项目都是区域性的危险废物处置场，负责处理各种类型的废物。内蒙古中西部危险废物处置中心规划于2005年，是国家首批建设的综合性危险废物处置中心。2018年对该项目进行设备试运行及项目验收工作。由于设备闲置时间过长且本身设计时间较早，现有的设备已无法满足现行危险废物处置的工况要求。本文针对该项目焚烧车间危险废物回转窑运行情况及出现的设备问题进行分析，为下一步焚烧车间异地大修设备的选型打下基础。
二、焚烧系统工艺流程
1、主要的工艺流程
危险废物的焚烧处理工艺主要是包括进料系统、回转窑焚烧系统、二燃室、余热锅炉系统、急冷系统、烟气净化系统和辅助系统，具体的流程可以如图所示。
焚烧系统工艺流程图
2、配伍及进料
按照危险废物处置名录分类，危险废物种类较多，入厂的不同危废的热值、灰分、金属元素均不同。入厂的危险废物经化验室对上述参数进行化验，制定出不同的危废配伍方案，对不同物料进行配伍。操作人员按照配伍方案将存放到不同的仓储间中的物料进行运输，利用抓斗、行车，把各种危废实混匀搅拌，达到相应的入炉要求后经上料系统推入焚烧炉内。本文重点研究内容为不同进料方式的优劣及其应用情况。
三、现阶段设备情况
以焚烧方式处置的危险废物具有可处理危险废物种类多、兼容性好等特点。可处理的危险废物从物理状态分类包括固态、半固态、液态。从包装形式分类包括吨包袋装载、铁桶转载、吨装桶装载等。根据生态环境部2021年最新发布的《国家危险废物名录（2021年版）》中将危险废物分成了50多个大类[1]。危险废物的分类日趋成熟、细化呈现出种类多、成分杂、形态异、大小不一、理化性质变化大等特点。
针对上述情况，从可操作性、便利性、安全性等角度考察危险废物进料逐渐形成了分类进料和混合进料两大流派，其中分类进料方式经历了较长时间的发展和变化在行业中应用较为广泛[2]。混合进料方式兴起时间校短，最新建设的危险废物回转窑多采用混合进料方式，由于物料物理、化学状态不同，对于设备的密封性能、运行效率及多种物料混合后产生化学反应的安全性具有极高的要求。其技术难度较大，设备系统也相对较复杂。现阶段该种进料方式在行业内应用的焚烧炉系统还不多，具体设备应用情况还有待进一步论证。
内蒙古中西部危险废物处置中心项目现有危险废物焚烧炉采用的进料方式为分类进料方式，固体废物由斗式提升机或抓斗经链板机进入三级门，三级门及推料桶依次运行，将一批物料推入回转窑内。液体物料中的高热废液经废液喷从窑头喷入，低热值废液从窑尾及二燃室喷入。现阶段日均处理危险废物20吨左右，其中包括医疗废物6吨左右，其余危险废物种类大多是废矿物油及乳化液。由于废矿物油及乳化液物理状态不同，固态、半固态混合物、液态均存在。除上述固态和液态废物处置方法外，对半固态混合物的处置难度较大，无适合的上料方式。本文论证内容为下阶段绿源公司焚烧车间整体异地大修提出意见。
四、焚烧炉主流上料方式分析
常见的进料形式：
1.
三级门+辅助推杆进料
上述两种进料方式在早起投入运行的危险废物焚烧炉系统中较为常见。破碎后的物料通过抓斗进行混匀放在链板机上，操作人员通过操作链板机使物料落入进料斗内。密封门打开，物料掉入推料器内，推料器动作将物料送入回转窑内。这种进料方式的优点在于设备结构简单、容易维护、建设成本及维护成本较低。（内蒙古中西部危险废物处置中心现阶
段采用此种进料方式）但是其缺点也较为明显：
1.
窑头内部的耐材及其它设备可能被从三级门落入回转窑内的危废砸坏。
2.
在长期900度左右的温度下运行也容易造成三级门或推料杆因高温变形，对回转窑密封造成影响。
3.
推料杆运行为周期性运动，危险废物入炉不是连续进入。周期性进料易造成工艺参数的波动。对回转窑供风机供风及后续烟气处理设施的控制提出了较高的要求。
4.
三级门周期性开闭带入空气，造成焚烧炉内氧含量波动影响工艺控制。
2、两级螺旋进料
两级螺旋进料系统使用的主要设备有抓斗、一级接收螺旋、连接管路、二级进料螺旋。抓斗将料坑内物料进行配伍并转运至链板机上，一级接收螺旋结构为双螺旋机构，在进料斗内堆积的物料可起到密封效果，同时双螺旋结构也可对物料进行二次破碎和混匀。二级进料螺旋结构形式为单螺旋，通过液压阀控制液压马达转速转速对进料速度进行调节，螺旋内充满物料也能达到密封效果。
液压系统为两级螺旋进料方式中的螺旋结构提供动能，液压驱动的特点在于传递力矩大和
破碎效果好，可实现对进料量的调节同时应对性状和形态更复杂的物料等[3]。两级螺旋进料方式的缺点为液压驱动及机械结构较相对复杂，制造难度及维护成本较高，液压系统对周围环境要求清洁度较高，出现卡料等情况清理较困难。
3、废液进料
液态危险废物处理量大的公司一般单独设施废液罐区进行存储，液态危险废物进料过程为：液态危废储罐（罐区）→废液中转泵→废液中转罐→废液给料泵→废液喷（此设施与内蒙古中西部危险废物处置中心现有设施原理及结构相同）。液态危险废物处置较少的公司，一般以吨装桶或是铁桶形式将液态危险废物存放于危废暂存库，焚烧时直接从原有容器中进行抽取。液态危险废物进料流程一般为：桶装容器→倒运泵→中间储罐→废液给料泵→废液喷。
一些非综合性危废处置企业因化验室化验能力不足因无法分析危废理化性质及元素种类，不能确定将不同种类的危废混合后是否会产生危险的物理或化学反应，不可将不同批次的液态危险废物进行混和或配伍。对于这种企业处置液态危废的方法是分批次单进行处置。我公司现行做法是液体危险废物中的高热废液经废液喷从窑头喷入，热值高的液体喷入
二燃室和回转窑，可替代部分柴油，节约能源降低成本，低热值废液从窑尾及二燃室喷入。
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