水泥窑联合处理城市生活垃圾的特点和一些量的计算

麦电网 来源:《四川水泥》 作者:毛艳明 2020-05-07

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麦电网讯:1、利用水泥窑联合处理城市生活垃圾的好处


(1)减容效果好。焚烧处理可以使城市垃圾的体积减少80%~90%。


(2)消毒彻底。高温燃烧可以使垃圾中的有害成分得到完全分解,彻底杀灭病原菌;特别是二噁英的排放量远远低于欧洲标准。


(3)减轻或消除后续处置过程对环境的影响;没有或少有二次污染,灰渣可直接入窑煅烧成熟料,固化在水泥熟料中的重金属也不会对水泥制品和建材、土壤等有污染。


(4)有利于实现城市垃圾的资源化,充分利用垃圾焚烧技术转化为再生能源。


(5)可全天候操作,不易受天气影响;节约水泥烧成用煤量,增加水泥产量。


(6)垃圾处理车间占地面积小,可在原有的城市周边的水泥厂建设,也可在新建的水泥厂建设,既可节约用地又可缩短垃圾的运输距离,对于经济发达的城市尤为重要。


2、垃圾处理的热平衡计算


关于水泥窑联合处理城市生活垃圾的文献很多,但是少有相对应的热平衡计算方法,现在已有的文献基础上,总结完善一下热平衡计算公式。


水泥窑联合处理城市生活垃圾无论用什么形式的焚烧设备,但通常都是将热风引至三次风管,所以,热平衡计算开始于三次风管;又由于焚烧的生活垃圾废气温度要求在900~1100℃才可有效摧毁二噁英成份,所以热平衡计算截止温度设为1100℃。垃圾成分取国家平均值。


2.1最低热值的要求(见表1)


水泥窑

水泥窑

水泥窑

水泥窑

求出需最低垃圾热值≈4700kJ/kg。


另外,如出口废气温度900℃,其他条件调整变化后,可求出需最低垃圾热值2500kJ/kg。


若已知垃圾中各元素的质量分数,则垃圾低位发热量可用门捷列夫经验公式计算:


水泥窑

水泥窑

2.3、举例

以5000t/d水泥窑为例,窑尾排风可利用风量41000(Nm3/h),替代煤减少空气量,设煤替代率15%,1kg煤产生烟气估算量8.1Nm3,分解炉用煤8.2t/h。可日处理垃圾量为{(41000-8.2×1000×8.1×15%)/1.615}×24/1000=460t/d。则在不增加窑尾排风机风量的情况下可处理垃圾量460t/d。此处只给出计算方法,可与现有的文献结果比较,也可以按实际的工况要求计算。


3、结束语


从以上计算可知:水泥窑联合处理城市生活垃圾,需要的最低垃圾热值在本热平衡中为2500kJ/kg,因计算条件和所设工艺条件不一样,其他文献结果为1600kJ/kg。垃圾水分大,热值低,所生成烟气量大,对窑尾排风机要求富裕系数大。反之对窑尾排风机富裕系数要求小。以上计算仅通过窑尾排风机的要求得出垃圾的燃烧量,我们还要根据垃圾的化学成份分析综合考虑氯含量,碱含量和KH、SM、AM值对熟料的影响。由于需要在生料配料公式中计算,这里就不一一列出。