熔渣焚燒爐簡介

熔渣焚燒爐又稱熔渣爐，其構(gòu)造與一般焚燒爐相似，只是一般焚燒爐的爐渣以灰粉狀排出，而熔清焚燒爐的爐渣則以玻璃體狀排出。

為使?fàn)t渣達(dá)到熔融狀態(tài)，大多采用在焚燒爐中加人助熔劑石灰的方法，以降低爐演的熔融溫度，改善其流動(dòng)性能二當(dāng)固體廢物中含有重金屬時(shí)，經(jīng)過熔渣焚燒爐處理，絕大多數(shù)重金屬被封存在玻璃體中，很難被水浸出因此，將這類爐渣送至填埋場處置時(shí)，可有樸助粹制重全屬對(duì)掀 I'水的污染一

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催化焚燒爐除在燃燒室內(nèi)裝有催化劑之外，其他均與對(duì)流換熱焚燒爐相同。對(duì)流換熱式焚燒爐系國內(nèi)的行業(yè)稱謂，國外稱同流換熱式焚燒爐，其廢熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)使得其在操作下限(LEL)范圍內(nèi)使用較經(jīng)濟(jì)。設(shè)計(jì)較蓄熱式焚燒爐簡單，裝置較小和輕便，可裝在滑輪上制成輕便移動(dòng)式。該焚燒爐熱回收系統(tǒng)的典型設(shè)計(jì)是將管式或板式換熱器安裝在燃燒室的廢氣排氣一端，當(dāng)廢氣中含顆粒物較少時(shí)，通常采用板式換熱器，其熱回收效率可達(dá)70%；而管式換熱器的熱回收效率通常只有40%～50%。熱回收效率為實(shí)際回收熱能與可回收最大熱能之比，熱回收效率=(T_{預(yù)熱溫度}-T_{進(jìn)口溫度})/(T_燃燒溫度-T_{進(jìn)口溫度}) 。

催化焚燒爐特別適于處理VOCS濃度較高，廢氣中VOCS（含有揮發(fā)性有機(jī)化合物）濃度波動(dòng)不大的廢氣。當(dāng)廢氣中VOCS濃度不高，VOCS濃度波動(dòng)大時(shí)，只能靠投加輔助燃料維持燃燒過程。而投加輔助燃料使焚燒爐內(nèi)高溫區(qū)溫度會(huì)達(dá)到或超過1537.8℃，導(dǎo)致NO_x生成量增加。由于換熱器和火焰直接接觸，在換熱區(qū)可能會(huì)有VOCS自燃現(xiàn)象發(fā)生，故換熱器多采用金屬材質(zhì)。如果焚燒爐在低于760℃以下運(yùn)行，要求VOCS在爐內(nèi)有較好的湍動(dòng)設(shè)計(jì)和有較長的停留時(shí)間。當(dāng)廢氣中含有氯化物時(shí)，會(huì)存在Cl₂生成HCl導(dǎo)致腐蝕發(fā)生，設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必選用耐腐蝕材料，雖投資費(fèi)用增加，但很有必要 。

焚燒爐是用于焚燒的設(shè)備。從不同的角度有很多種分類方法。按焚燒室分類可分為：單室焚燒爐多室焚燒爐。而 根據(jù)燃燒煙氣和垃圾移動(dòng)的方向的關(guān)系可將爐體分為順流式逆流式交流式和二次流式。按爐型分類可分為 固定爐排爐、機(jī)械爐排爐、流化床焚燒爐(主要用來處理工業(yè)垃圾)、回轉(zhuǎn)窯爐等。為增強(qiáng)生活垃圾焚燒的效果，經(jīng)常在焚燒中應(yīng)用熱分解和氣化(熔融)技術(shù)。

爐排焚燒爐原理為：將垃圾供應(yīng)到 耐熱鑄鐵(鋼)的爐排上，從爐排下部通風(fēng)，使垃圾燃燒。流化床焚燒爐的焚燒原理為：在塔型爐底部多孔管中通風(fēng)， 使其上砂層流動(dòng)形成流動(dòng)層，粉碎后的垃圾被投入后，在爐內(nèi)與流動(dòng)砂(650～ 800℃)接觸，從而瞬間燃燒，燃燒后的灰分被燃燒氣體帶到煙氣處理系統(tǒng)。氣化熔融爐的焚燒原理為：先將垃圾在 450～600℃的還原性氣氛中熱分解為可燃性氣體以及以炭為主的固體殘?jiān)?然后再進(jìn)行燃燒并熔融。焚燒爐的設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮工廠的處理規(guī)模、待處理垃圾的性質(zhì)、爐排機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷、燃燒室熱負(fù)荷、燃燒室出口溫度和煙氣滯留時(shí)間以及熱灼減率等來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

在許多火法冶金過程中，礦物原料中的許多主金屬往往以金屬、合金或熔锍的形態(tài)產(chǎn)出，而其中的脈石成分及伴生的雜質(zhì)金屬則與熔劑一起熔合成一種主要成分為氧化物的熔體，即熔渣。熔渣是火法冶金的必然產(chǎn)物，其組成主要來自礦石、熔劑和燃料灰分中的造渣成分。由于火法冶金的原料和冶煉方法種類繁多，因而冶金熔渣的類型很多，是成分極為復(fù)雜的體系。但總的來說，熔渣主要是由各種氧化物組成的熔體，如CaO、FeO、MnO、MgO、Al₂O₃、SiPO₂、P2O₅、Fe₂O₃等，這些氧化物在不同的組成和溫度條件下可以形成化合物、固溶體、溶液以及共晶體等。除了氧化物以外，熔渣還可能含有其他鹽，甚至還夾帶少量的金屬，如氟化物(CaF₂)、氯化鈉(NaCl)、硫化物(CaS、MnS、硫酸鹽)等，這些鹽有的來自原料，有的是作為助熔劑加入的。

熔渣中的上述氧化物單獨(dú)存在時(shí)熔點(diǎn)都很高，冶金條件下不能熔化。例如SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO的熔點(diǎn)分別是：1713℃、2050℃、2570℃、2800℃。只有它們之間相互作用形成低熔點(diǎn)化合物，才能形成熔點(diǎn)較低的、具有良好流動(dòng)性的熔渣。原料中加入熔劑的目的就是為了調(diào)整熔渣的酸堿性，形成冶金條件下能熔化并自由流動(dòng)的低熔點(diǎn)熔渣。

盡管冶金熔渣成分極為復(fù)雜，但熔渣主要成分常由五、六種氧化物組成，通常是SiO₂、CaO、FeO、Al₂O₃、MgO等。熔渣中含量最多的氧化物通常只有三個(gè)，其總含量可達(dá)80%以上，所以對(duì)爐渣性質(zhì)起決定性作用的一般是前三項(xiàng)。例如，大多數(shù)有色冶金熔渣的主要成分是SiO₂、FeO、CaO；高爐煉鐵熔渣的主要成分是SiO₂、CaO、Al₂O₃；煉鋼熔渣的主要成分是SiO₂、CaO、FeO。熔渣是金屬提煉和精煉過程的重要產(chǎn)物之一。然而，不同的熔渣所起的作用是不完全一樣的。