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醫療廢物焚燒處理工程

更新時間:2009-04-17 17:15 來源: 作者: 閱讀:2762 網友評論0

醫療廢物焚燒處理工程

工程所屬單位

青島市固體廢物無害化處理中心

技術依托單位

青島中核元宏環保實業有限公司

推薦部門

青島市環境保護產業協會

工程分析

一、工藝路線

廢物收集
運輸
暫存
進料
熱解焚燒
煙氣換熱
煙氣急冷

煙氣過濾
酸氣吸收
二英吸附
煙氣排放

二、關鍵技術

 焚燒裝置主要包括以下幾部分:進料系統、熱解焚燒系統、煙氣冷卻凈化系統、自動控制系統、在線監測系統、應急管理系統等。其中采用了以下幾個方面的關鍵技術:

(1)熱解-焚燒技術

熱解-焚燒技術在以下幾個關鍵技術做了重大改進,做到了對焚燒的有效控制,以提高廢物焚燒的效率。

——焚燒溫度控制。一燃室、二燃室爐溫均控制在900~1100℃左右。

 ——滯留時間控制。為保證廢物及產物全部分解,裝置的煙氣在二燃室內停留時間>2.0s。

 ——焚燒爐爐體材料。爐體采用優質高鋁的耐火材料砌成,具有耐腐蝕、耐高溫、高強度等優點,可以延長爐體的使用壽命,減少耐火材料的維修次數,降低運行成本。

 ——焚燒爐爐排結構。裝置的上、下爐排均為活動爐排,并分為定排和動排,均采用耐高溫不銹鋼制作,耐磨、耐腐蝕性好。翻動次數、翻轉角度可調。該裝置運行周期長,故障少,可調性好,操作方便。

——有害物質銷毀率。高銷毀率,DRE≥99.99%。

 ——空氣擾動。為使廢物及燃燒產物全部分解,必須加強空氣與廢物、空氣與煙氣的充分接觸混合,擴大接觸面積,使有害物在高溫下短時間內氧化分解。焚燒爐有獨特的供風系統,對廢物的充分燃燒起到了有效的作用。

(2)煙氣凈化技術

 采用先干式除塵,再濕式酸性氣體吸收的工藝路線,既能達到較高的煙氣凈化效果,又最大限度地減少二次廢物的產生量。

煙氣凈化工藝流程為:

煙氣急冷→袋濾器除塵→低能文丘里填料酸氣吸收→活性炭吸附

煙氣凈化技術在以下幾個關鍵技術點上做到了有效控制:

——煙氣急冷。裝置中煙氣冷卻由水冷器、空冷器、噴水急冷塔組成。

水冷器和空冷器主要用于高溫段煙氣冷卻,重點在余熱利用,即一方面產生熱水供淋浴使用(也可根據用戶要求,選用余熱鍋爐供應蒸汽),另一方面將助
燃空氣加熱到200~300℃左右送入焚燒爐,以提高焚燒效率、降低助燃油的消耗量。

 采用噴水急冷的方法,即通過高效霧化噴水將少量冷卻水霧化成極小的霧滴與煙氣直接進行熱交換而變成水蒸氣,在1.0s之內快速將煙氣冷卻到200℃以下。在以往技術的基礎之上又進行了改進,即將冷卻水改為堿液(Na2C03溶液),可同時進行酸性氣體的中和凈化。

 ——袋濾器除塵。采用可在160~200℃下工作的特殊濾材作為過濾介質,它具有以下特點:

①對于微米級的粉塵離子具有很高的過濾效率;

②表面光滑、耐腐蝕,塵餅易于脫落,有利于清灰;系統采用壓縮空氣脈沖反吹清灰方式;

③表面微孔結構,微塵不易進入濾材深部,使用壽命長;

④耐溫高,可在煙氣露點以上工作,避免煙氣結露影響反吹清灰效果和袋濾器壽命。

系統增加預敷活性炭粉,以吸附去除二英。

 ——低能文丘里和填料吸收。采用Na2CO3溶液作為吸收液,吸收液循環使用,待吸收液接近中性(pH≈8)后排出,然后再補充配制的新堿液。廢吸收液可外送到專業污水處理廠進行處理。

——活性炭吸附床。在工藝設計中采取了以下幾點抑制二英產生及凈化措施:

①采用熱解焚燒工藝,燃燒完全程度高,飛灰量低;

②燃燒爐溫度維持在900~1100℃的高溫范圍(文獻報道,二英在850℃以上即發生分解);

③中溫段(≤600℃)的煙氣采用噴水急冷方式,快速跨過煙氣中的二英生成段;

④使用預敷活性炭的高效袋濾器進行捕集。

采取上述措施后,正常情況下應該可以滿足二英的凈化要求,但是,考慮到廢物組成的波動性、袋濾器反吹清灰時活性炭預敷的滯后性、焚燒系統啟動及
 停車狀態下的不穩定性,在裝置的末端增設一級后備式活性炭吸附器,確保二英的達標排放。間隔一段時間后更換下的廢活性炭可返回焚燒爐中高溫焚燒處理。

(3)輔助燃燒技術

●具有全自動管理燃燒程序、火焰檢測、自動判斷與提示故障等功能;
●出口油壓穩定,燃燒均勻充分無煙炱;
●根據焚燒爐設定溫度進行自動補償;
 ●節省能源消耗,低成本運行。實現了自熱式熱解和燃氣預燃燒,絕大部分情況下,無需外加輔助燃料助燃,較國內其他同類產品運行成本明顯降低。

(4)安全防腐措施
根據物料的化學成分,物料在焚燒后的煙氣中含有粉塵、HCl、N0x、水蒸氣等復雜組分,酸堿交替,冷熱交替,干濕交替,腐蝕與磨損并存,設備必須承受
多種多樣的物理化學溫度和機械負荷,特別是其中HCl是導致設備腐蝕的主體。因此,設備的防腐直接關系到設備的使用壽命。系統在安全防腐技術上的最大
特點是根據不同溫度采取了分段式防腐措施,同時采取如下防護措施:
●耐火爐襯:一燃室和二燃室用抗腐蝕耐火材料砌筑而成;

●爐排采用耐高溫不銹鋼,它具有耐腐蝕、耐高溫、耐機械磨損的性能;

 ●煙道:在高溫段連接各設備的煙道均采用耐酸耐火澆筑材料作為煙道內襯,低溫段控制煙氣溫度在露點以上,防止煙氣結露,造成腐蝕;

●噴霧吸收設備為襯膠結構,以防止酸堿腐蝕;

●堿液循環冷卻系統采用ABS和聚丙烯,有效地防止了酸堿腐蝕。

(5)裝置應急系統

 采取了由應急電源、應急引風機、應急控制系統等組成的應急系統。其作用主要是:①在系統運行發生突然停電情況下應急系統自動啟動,以保證裝置內已投入的物料安全的焚燒。②在設備檢修過程中啟動應急系統可使焚燒主工藝系統處于負壓狀態,以防有害氣體的外溢,提高檢修人員的安全性。

工程規模

本工程項目占地面積0.7hm2,一套處理規摸為5t/d的高凈化率、低能耗醫療廢物熱解焚燒處理裝置。
主要技術指標

l.焚燒爐使用壽命≥10a

2.焚燒爐溫度≥900℃

3.煙氣停留時間≥2.0s

4.燃燒效率≥99.93%

5.焚毀去除率≥99.99%

6.焚燒殘渣的熱灼減率<5%

7.焚燒灰熱灼減率≤2.86%

8.焚燒爐出口煙氣中的氧含量6%~10%

9.爐體可接觸殼體外表溫度≤50℃

主要設備及運行管理

一、主要設備

 根據工藝要求,主要由廢物暫存、進料系統、焚燒系統、余熱利用系統、煙氣除塵凈化系統、自動控制系統、應急處理系統等。

工程運行情況

一、運行概況

 處理中心于2003年4月27日正式點火運行。經過半年多的運行,焚燒了數百噸的醫療廢物,各設備單元運行良好,特別是在青島市的防“非典”中承擔全市的醫療廢物、航空、鐵路、公路運輸廢物的處理工作,取得了很好的效果,為青島市成功防治“非典”起到了關鍵性作用。目前,處理中心全面負責青島市醫療廢物的處理工作。

二、主要運行參數

 采用中央控制臺集中控制,主要的運行參數將即時的顯示在中央控制臺的工業計算機上,主要的參數有:焚燒爐溫度;煙氣中氧濃度;塔釜液位;配堿罐液位;冷卻水箱液位;堿液pH值;焚燒爐負壓;急冷塔溫度。

經濟效益分析

一、投資費用

1.工程建設費用:178萬元

2.生產設備投資:480萬元

3.運輸設備及配套投資:50萬元

6.流動資金投資:總投資143萬元。

項目總投資:共計980萬元。

二、運行費用

處理每噸醫療廢物的單位成本1784元,年總成本294.3萬元。

三、效益分析

1.年營業收入:660萬元。

2.營業稅金:年流轉稅(營業稅及附加)36.3萬元。

3.營業利潤:180萬元/a

環境效益分析

1.該處置實施的運行,改變了青島市醫療廢物集中處理難的問題;
2.該處置設施的各項污染物控制指標達到有關標準要求,避免了小型焚燒爐處理醫療廢物造成的二次污染;
3.該項目的運行對提高城市環境水平、提高城市形象具有重大意義。
獲獎情況
獲2004年國家重點環境保護實用技術;
獲2004年創新資金重點支持項目;
“多用途放射性廢物焚燒系統及工程試驗”獲國防科學技術一等獎(2001年);
“熱解焚燒處理廢有機溶劑實驗研究”獲由中國核工業總公司頒發的部級科技進步二等獎(1995年);
 “低放可燃性固體廢物熱解焚燒處理技術研究”獲中核工業總公司頒發的部級科技進步二等獎(1994年)。

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