摘要:本文介紹了RSP分解爐協(xié)同處置危險廢物過程中窯尾煙室爆燃情況,通過對中控數(shù)據(jù)的篩選和分析,結(jié)合柱塞泵動作時,C1出口一氧化碳含量及煙室、窯頭和分解爐負(fù)壓波動情況,對協(xié)同處置配伍、污泥噴槍移位、協(xié)同處置噴槍霧化、分解爐塌料、煙室結(jié)構(gòu)5個因素采取逐一排除的方式,最終發(fā)現(xiàn)是大修時煙室縮口尺寸變小導(dǎo)致,但其原理有待進(jìn)一步探討。
某公司RSP分解爐五級旋風(fēng)筒生產(chǎn)線,2017年新增SMP氮?dú)獗Wo(hù)協(xié)同處置危險廢物裝置,臺時處置量大約在2 t/h,該裝置將配伍好的危險廢物通過柱塞泵輸送至分解爐錐部進(jìn)行無害化處置,投產(chǎn)以來至2019年5月份前系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),未曾出現(xiàn)過煙室爆燃情況,2019年5月大修后,出現(xiàn)協(xié)同處置裝置開機(jī)后煙室爆燃情況發(fā)生,持續(xù)時間約1個月,嚴(yán)重影響車間日常生產(chǎn)及危險廢物處置,對車間經(jīng)濟(jì)效益造成嚴(yán)重?fù)p失。
1 協(xié)同處置危險廢物期間爆燃情況
該公司2019年5月份進(jìn)行大修,6月份恢復(fù)正常生產(chǎn),系統(tǒng)投產(chǎn)后,協(xié)同處置裝置未開機(jī)期間,系統(tǒng)負(fù)壓穩(wěn)定正常,窯尾、窯頭負(fù)壓均未出現(xiàn)波動,6月2日協(xié)同處置裝置投產(chǎn)后,出現(xiàn)爆燃情況,爆燃情況統(tǒng)計見表1。
從表1可以看出,協(xié)同處置柱塞泵每次動作期間均出現(xiàn)窯頭壓力增大情況發(fā)生,期間,最嚴(yán)重的一次為窯頭出現(xiàn)+959.4 Pa壓力,從現(xiàn)場監(jiān)控發(fā)現(xiàn),窯頭觀察孔的蓋子直接被掀飛,現(xiàn)場火光四射,情況非常危險。截至6月9日,期間出現(xiàn)72次爆燃情況,協(xié)同處置裝置停機(jī)后,系統(tǒng)未出現(xiàn)過爆燃情況。對協(xié)同處置裝置開機(jī)期間中控數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和分析,大修前后協(xié)同處置裝置開機(jī)各系統(tǒng)負(fù)壓及C1一氧化碳變化情況分別見圖1和圖2。
從圖1可以看出,大修前協(xié)同處置裝置開機(jī)期間,每次柱塞泵動作時,均會出現(xiàn)C1出口一氧化碳含量增高,煙室負(fù)壓、窯頭負(fù)壓、分解爐負(fù)壓波動情況,以上參數(shù)波動均在正常范圍內(nèi),未出現(xiàn)影響系統(tǒng)生產(chǎn)情況。
從圖2可以看出,大修后協(xié)同處置裝置開機(jī)期間,出現(xiàn)兩次爆燃情況。從第二次爆燃中可以清晰地觀察到窯頭、煙室和分解爐負(fù)壓隨柱塞泵變化,同時出現(xiàn)偏離異常情況,隨后C1出口一氧化碳濃度明顯上升,超過車間要求的1.2%含量。
2 故障排查及解決措施
水泥窯協(xié)同處置裝置開機(jī)期間造成系統(tǒng)負(fù)壓異常,甚至出現(xiàn)煙室爆燃情況,嚴(yán)重影響日常生產(chǎn),公司組織專業(yè)技術(shù)人員針對以上爆燃情況,進(jìn)行系統(tǒng)性分析,將影響因素羅列為協(xié)同處置配伍、污泥噴槍移位、協(xié)同處置噴槍霧化、分解爐塌料、煙室結(jié)構(gòu)5個因素。通過逐一排除的方式進(jìn)行排查,發(fā)現(xiàn)協(xié)同處置污泥裝置停機(jī),協(xié)同處置危險廢物配伍采用低熱值污泥配料,霧化噴槍壓縮空氣流量調(diào)整到最大,分解爐生料喂料量降低情況下,依然出現(xiàn)爆燃情況。最后將影響情況鎖定在煙室結(jié)構(gòu),停機(jī)后檢查煙室發(fā)現(xiàn),5月份大修后,煙室澆注料尺寸和工藝圖紙要求不符,大修前后澆筑尺寸分別見圖3和圖4。
從圖3和圖4可以看出,施工后澆注料示意圖和工藝圖紙尺寸不符,煙室A、B兩點(diǎn)之間距離相差275 mm,圖4施工后物料從C5進(jìn)入煙室,由于此處通風(fēng)面積的減少,造成同等的風(fēng)量下,煙氣流經(jīng)A、B處時流速加快,物料被風(fēng)重新帶起,造成系統(tǒng)阻力增大,同時污泥裝置和危廢裝置開機(jī)情況下,污泥裝置每次泵送體積約為2.6 L,危廢裝置每次泵送體積約為14.7 L,危廢裝置的單次輸送量是污泥裝置的5.6倍,以上兩種物料在噴槍的霧化作用下,不能夠被理想地打散成隨煙氣懸浮的小顆粒,一定會有大小不均勻的顆粒向煙室縮口方向墜落,又由于危廢單次輸送量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于污泥,同比情況下,危廢對系統(tǒng)阻力的影響大于污泥,結(jié)合系統(tǒng)生產(chǎn)猜測煙室本身風(fēng)速阻力和危廢引起的系統(tǒng)阻力應(yīng)該有一個臨界值,如果阻力超過這個臨界值,會出現(xiàn)爆燃情況發(fā)生。為驗(yàn)證回轉(zhuǎn)窯協(xié)同處置危險廢物爆燃與煙室通風(fēng)阻力有直接關(guān)系,停機(jī)后對煙室澆注料用風(fēng)鎬進(jìn)行修正,系統(tǒng)開機(jī)后在同等危險廢物配伍、污泥正常處置情況下,半年多生產(chǎn)期間未出現(xiàn)一次爆燃,解決了系統(tǒng)爆燃對生產(chǎn)的影響,確保人員的安全。
3 結(jié)論
水泥窯協(xié)同處置危險廢物過程中,煙室的結(jié)構(gòu)不僅僅影響系統(tǒng)的通風(fēng)問題,實(shí)際生產(chǎn)過程中還存在爆燃情況,在連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)爆燃涉及到人員安全作業(yè)問題,因此,水泥窯協(xié)同危險廢物裝置設(shè)計應(yīng)考慮到系統(tǒng)阻力增大時發(fā)生爆炸的問題,至于煙室本身風(fēng)速通風(fēng)阻力和危險廢物引起的系統(tǒng)阻力總臨界值還要不斷摸索和總結(jié)。