回转窑焚烧炉处理固体废弃物过程中的安全策论

江永红

（浙江常山科润新材料有限公司，浙江 常山 324200）

引言

随着经济的飞速发展，社会的物质消耗量呈现出急剧的增长态势，随之带来大量的固体废弃物。某些医疗或者工业系统的固体废弃物，对环境产生的破坏性极大，对人类及牲畜的健康带来严重的挑战，需要对其进行专业化处置。目前，全国大中型城市均已建立起相应的危险废弃物处理中心，其中热处理法是进行固体废弃物处理的关键所在，如何科学、安全的运用成为当前关注的重要课题。

一、回转窑焚烧炉的技术特征

首先，回转窑焚烧炉具有良好的自适应特性，可以焚烧散装固体、块状固体及液体废弃物，单位工作时间内的处理量较大，可以采用柴油或者天然气作为动力来源，具有较大的流量调节范畴；

其次，回转窑焚烧炉燃烧强度大、工作效率高，燃气室可达到的温度较大，烟雾滞留时间较长，可以最大保证废弃物得到充分燃烧；

然后，回转窑焚烧炉具有热量保有量高、工作稳定性强等优势，在低速运转的状态下，可以保障较长时间无故障连续运行，自身采用的耐火材料可保证内部温度，实现对热量的有效控制，保证焚烧炉的实际工作效率满足日常工作的需求，实现了节能效应；

最后，对危险废弃物要求相对较低。回转窑焚烧炉无论从低热值废弃物500Kacl/kg，还是到9000 Kacl/kg，只要进行科学合理的配置，均可以保证窑内实现充分燃烧，使得炉内的热残渣数值有效控制在100Kacl/kg，将热灼减率控制在5%。

二、回转窑焚烧炉工艺控制特点

对于回转窑焚烧炉而言，工艺控制特点主要体现在三个方面。

首先，回转窑温度的控制。温度对回转窑焚烧炉的的控制有着严格的要求，对工艺产生两个方面的影响。一方面温度对回转窑焚烧不同阶段时间的分配存在影响，窑内温度高，则将使得固体焚烧时间增加，烘干时间大大降低，从而保证燃烧更加充分；另一方面是温度对燃烧的原料使用量产生影响，温度较高，原料燃烧的用量较大，因此需要根据固体废弃物种类的不同，来将回转窑焚烧炉控制在一个科学合理的温度范畴。

其次，回转窑焚烧炉的转速控制。转速对于回转窑焚烧炉而言，对工艺的影响主要体现在两个层面。一方面对固体废弃物在炉内的停留时间产生影响，转速过快，则固定废弃物在炉内停留的时间越短，燃烧充分率越低；另一方面则是影响固体废弃物在回转窑内的翻转效果。一般转速设置的越高，则固体废弃物在炉内的翻转越明显，最大程度保证固体废弃物在回转窑内进行充分燃烧，保证燃尽率满足要求。

最后，回转窑余热锅炉出口含氧量。通常而言，含氧量在一定程度上决定着固体废弃物的燃烧效果，如果将含氧量设置过高，则说明佩奇量相对较大，固体废弃物虽然可以实现充分燃烧，但是烟气损失量也比较大，容易增加除尘工艺的工作载荷，因此应科学合理的控制出口的含氧量。

三、回转窑焚烧炉处理固体废弃物的问题

结合自身的经验，发现当前回转窑焚烧炉在进行固体废弃物处理时，存在以下问题。第一：回转窑焚烧率存在泄漏现象。当前回转窑主要采用窑头进料及人工出渣的模式，虽然在回转窑内采用了一定的负压工艺，然而在进行固体废弃物燃烧时，由于物质成分相对复杂，会使得回转窑内的压力处于连续波动状态，正压峰值会导致出现烟气泄漏现象。第二：固体废弃物残渣处置自动化程度低。当前，回转窑焚烧炉主要是通过人工方式来实现包装及出渣，具有较大的劳动强度，由于残渣温度设置较高，导致出现一定的热损失。除此之外，对于固定废弃物残渣，如果采用水冷却的方式，则需要消耗较大的水量。第三：烟气处理相对复杂。回转窑焚烧炉进行固体废弃物燃烧时，一般采用干法除尘工艺来进行烟气处理，在此过程中，投入活性炭、消石灰、尿素等，将导致大量粉尘产生；而如果采用湿法的除尘工艺，则将产生较多的废水，而对废水的净化处理时一个更加复杂的工程，因此对固体废弃物在燃烧时产生的烟气控制比较困难。第四：回转窑自身的热负荷比较大，固体废弃物在回转窑内不断进行翻转，对内壁的耐火材料磨损相对较大，通常而言，内部耐火材料的使用寿命为1-2年，在进行维修时的成本较高。第五：回转窑焚烧炉对废弃物的形态要求比较高，对于一些体积较大的物体，需要进行破碎及筛选才可以确保在焚烧炉内燃烧充分。

四、提升回转窑焚烧炉处理固体废弃物的安全建议

2019年05月7日，天津一家公司回转窑焚烧炉的二燃室发生异响，锅炉顶部产生大量烟尘，当班主司炉工迅速前往二楼关闭焚烧炉烧嘴天然气电磁阀门，二楼配电柜电源，听到燃爆响声后，企业安全人员赶往现场调查，并询问燃烧炉当班人员，现场无人员作业，燃烧炉主体外观无明显变化，立即安排焚烧炉暂停运行，炉膛进行降温后进行进一步检查确认。本次事故未造成人身伤害，但现场检查发现焚烧炉炉体西北角焊缝开裂，约8-9米。后经调查分析，主要原因是使用天然气焚烧浓废液，炉膛温度较低，造成盐的水含量高，聚集结块较大，吊挂后将炉膛内明火砸灭，天然气持续进入炉膛内，在炉膛内聚集，导致燃爆事故的发生。后经进一步调查发现，原来设计的火焰探测器被人为拆除，本来如果火焰探测器检测到炉膛火焰熄灭，会自动切断天燃气，实现自动联锁，但是因为企业各级管理人员安全认识不足，严重违反工艺设计，导致了本次事故的发生。

为实现焚烧炉的有效安全运行，企业必须在运行过程中要落实好各项安全措施：

首先，焚烧炉的各项安全设计、安全联锁措施必须始终确保有效，不得人为取消和拆除；

其次，应对相应的从业人员不定期开展安全教育及培训工作。教育及培训是员工重视安全、了解安全及掌握安全技能的重要途径。因此对于建回转窑焚烧炉处理固体废弃物而言，识别工作过程中的危险源至关重要。因此需要将安全培训及再教育方式贯彻整个过程，确保所有的人员均要参与焚烧固定废弃物安全管理之中，来解决安全存在的问题，提升员工的安全意识等。

再次，固定废弃物不断增加，对基于热处理模式的回转窑焚烧方式需求越来越高。因此在进行固体废弃物燃烧时，需要选择较好的设备，通过前期调试来设置好回转窑的转速、温度及出口含量等关键指标，保证固体废弃物的燃烧效率。

最后，分门别类对不同固体废弃物应采用不同的回转窑设备进行处理。如剧毒、强腐蚀以及强反应性的危险废弃物用专业回转窑焚烧炉处理较好；而对于一些较大块状的物体，则需要采用大型水泥回转窑焚烧炉进行处置。

结束语

同城市生活垃圾相比，危险废弃物的处理需要更高的要求，回转窑焚烧炉广泛的物料适应性使之成为处理危险废弃物的最佳选择。回转窑焚烧系统将被广泛应用于各危险废弃物处置中心。因此在进行回转窑焚烧炉处理时，应根据固体废弃物的种类，科学选择设备，并合理控制相应工艺参数，保证回转窑焚烧炉的安全高效运行。