城市生活垃圾快速增加,以至形成公害,如何妥善處理,實現(xiàn)垃圾無害化,、減量化和再資源化,已引起當前社會的高度關(guān)注。常見的處理方法有:填埋,、堆肥、熱解,、焚燒等四種方式,。為了開辟一條科學(xué)處理城市生活垃圾的新途徑。目前國內(nèi)正在積極推進水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾的步伐利用借助水泥系統(tǒng)的三次高溫?zé)犸L(fēng)燃燒,,
回轉(zhuǎn)窯式垃圾焚燒爐即是其中一種焚燒處理設(shè)備,,它能完全保證垃圾廢物的穩(wěn)定化、安全化,、減量化和無害化的環(huán)保要求,,同時又符合當前生活垃圾焚燒處理的發(fā)展趨勢。但對于回轉(zhuǎn)式焚燒爐用耐火材料的研究及使用情況卻不是非常理想,,為此,,根據(jù)耐火材料在回轉(zhuǎn)窯焚燒爐實際使用情況予以總結(jié)。
回轉(zhuǎn)式焚燒爐處理工藝就是在水泥回轉(zhuǎn)窯側(cè)旁增加一條回轉(zhuǎn)類設(shè)備,,利用窯頭罩抽出的三次高溫?zé)犸L(fēng)對 筒 體 內(nèi) 生 活 垃 圾 進 行 干 燥 ,、 熱 解 及 焚 燒 。但由于生活垃圾自身輕而散的特點,廢物的翻滾,,降低了單位水泥的垃圾焚燒能力,。為了克服這一問題,,許多水泥廠家在設(shè)計回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒爐內(nèi)襯耐火磚(或預(yù)制磚)時都曾考慮在內(nèi)襯耐火磚直接砌筑出揚料臺階,,缺點是耐火磚內(nèi)襯過于沉重,,揚料臺階磨損塊且不易修補:另還有廠家在筒體內(nèi)焊接耐熱揚料板,,該方式雖然達到了簡化質(zhì)量,,易于檢修與更換的目的,但對于耐火磚的砌筑及使用帶來了不利的影響,,最初選用AL2O3—Cr2O3—ZrO2剛玉磚,但在揚料板處的耐火磚極易發(fā)生斷裂,、脫落,、的問題,沒有充分發(fā)揮高品質(zhì)耐火材料的使用性能,,嚴重影響設(shè)備正常運行,。
為了克服以上缺點,,通過對多種對比,,最終確定在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)采取復(fù)合預(yù)制塊砌筑 結(jié)構(gòu)并且更換耐火材料材質(zhì) ,,以徹底解決窯爐運行中耐火材料的使用問題 ,。
首先在回轉(zhuǎn)窯中沿筒體軸向設(shè)置數(shù)列預(yù)制塊,,預(yù)制塊本體通過錨固鉤與筒體焊接 ,,由 于筒體內(nèi)焊有揚料裝置 ,,預(yù)制塊的布置要避開揚料板 ,在兩行預(yù)制塊之間焊接錨固釘并 鋪設(shè)耐火纖維板后,,燒注不定形耐火材料,。
為了方便施工,單塊預(yù)制塊按寬度2 3 0 mm長度約495mm,,高度250mm,,質(zhì)量約60kg設(shè)計,。預(yù)制塊在耐火材料廠預(yù)制烘干,每塊預(yù)制塊底部鋪設(shè)有隔熱纖維板,,并在兩側(cè)設(shè)置字母槽,。
復(fù)合預(yù)制塊砌筑方式在回轉(zhuǎn)式焚燒爐上的優(yōu)點主要有:
(1)在原耐火磚砌筑中,由于切向力的作用及揚料板影響,,與揚料板接觸部位的耐火磚極易受局部擠壓而斷裂、脫落,、內(nèi)襯的損壞不是因為材質(zhì)問題,,主要是由結(jié)構(gòu)引起,。采用復(fù)合預(yù)制塊砌筑結(jié)構(gòu)后,,由于澆注料采用整體澆筑,預(yù)制塊本體以預(yù)先焊接在筒體上,,并沒有字母槽保護,,及時局部焊點脫焊或澆注料剝落,,也不致造成整塊預(yù)制塊或澆注料大面積脫落,。
(2)過去采用單一耐火磚砌筑時 ,, 為了保證砌筑嚴密,內(nèi)襯與筒體間不宜設(shè)置任何隔熱材料,,耐火內(nèi)襯整體導(dǎo)熱性較高,,筒體表面溫度在250~280℃左右,熱量散失較大:而采用復(fù)合預(yù)制塊砌筑結(jié)構(gòu)后,,預(yù)制塊,、澆注料與筒體間均設(shè)置有低導(dǎo)熱隔熱材料,最大厚度可達50mm,,筒體表面溫度降至110℃以內(nèi),,提高了垃圾焚燒對水泥系統(tǒng)的替代。
(3)砌筑操作簡單,,在原耐火磚砌筑結(jié)構(gòu)中,,與揚料板結(jié)合處砌筑磚均需要鎖磚處理,每環(huán)共有10個鎖磚區(qū),,每個鎖磚區(qū)都要經(jīng)過反復(fù)選磚或者且轉(zhuǎn),,大大延緩施工進度。采用復(fù)合預(yù)制塊砌筑方式,,即無鎖磚的繁瑣,,也不設(shè)置專門的澆注料模板,僅需處理好澆注區(qū)揚料板支架處膨脹問題,,縮短施工周期40%以上,。
(4)由于預(yù)制塊與澆注料已通過錨固件固定在筒體上,,回轉(zhuǎn)窯在升溫或停窯過程中,不受耐火磚抽簽,、掉磚影響,,方便現(xiàn)場操作。
水泥窯協(xié)同處理生活垃圾用回轉(zhuǎn)式焚燒爐,,采用逆流烘干焚燒工藝,,煙氣1000~1200℃,垃圾水分40%~50%,,灰分10%~20%,,垃圾組成為:紙類,、塑料,、廚余、布類,、竹木,、渣石及玻璃、金屬,。廢物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)歷經(jīng)烘干,、熱解、燃燒,、及成渣幾個階段,,耐火材料的選擇應(yīng)主要考慮:
(1)抗熱震性,入窯垃圾成分復(fù)雜,,不但有難以燒結(jié)的渣石垃圾,,也有紙幣類依然性廢物,其中餐廚,、蔬菜,、瓜果類占垃圾總量的50%以上,水分較高,,窯內(nèi)溫度受水分及高溫?zé)犸L(fēng)的冷熱交替變化,,極不穩(wěn)定所以耐火材料首要考慮的就是抗熱震性,因此在預(yù)制塊及澆注料中需要添加3%的鋼纖維增加韌性,。
(2)抗化學(xué)侵蝕性,,垃圾焚燒時將帶入大量的CI、S及K,、Na等酸堿性物質(zhì),,雖然熱風(fēng)中的堿性熟料顆粒(CaO)能把垃圾分解出的部分酸性物質(zhì)合成鹽類固定下來,但是由于垃圾成分的不均勻性及復(fù)雜多變,,爐渣中仍有大量未來的及的反應(yīng)酸堿化學(xué)離子,,這些組分在900~1100℃時的揮發(fā)率相當?shù)�,,隨著物料的翻滾會逐層侵入到耐火材料表面形成侵蝕。
預(yù)制塊與澆注料的理化性能應(yīng)采用剛玉莫來石材質(zhì),,從使用穩(wěn)定性考慮復(fù)合結(jié)構(gòu)不但能夠大大的降低窯體表面溫度,,并且施工簡單方便,在合適的理化性能指標下復(fù)合預(yù)制塊結(jié)構(gòu)也能夠長期應(yīng)用在回轉(zhuǎn)式垃圾焚燒爐上,。