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1、57残渣处理系统0819详解5.7 残渣处理系统5.7.1 漏渣处理系统从炉排漏下的漏渣，实际上是垃圾完全燃烧后产生的炉渣有极少量从炉排缝隙漏下，通过炉排底部渣斗收集，由漏渣输送机送入漏渣收集车，然后运至垃圾贮坑，返回焚烧炉焚烧。由于投标人拟采用的炉排制造技术成熟，炉排的装配缝隙得以尽可能地减小，使落下的炉渣量减少到最小限度。5.7.2 炉渣处理系统本项目炉渣主要为垃圾燃烧后的残余物，其主要成分为MnO、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3以及废金属等。垃圾处理量为2000吨/天时，在MCR条件下炉渣每日产生量约500t（含水率约15%）。本项目保证炉渣热灼减率3%。生活垃圾经充分燃烧后的

2、炉渣通过出渣通道进入出渣机，经过除铁、分选后进入渣坑。炉渣由项目公司运输至招标方指定的填埋场处置。如果当地条件允许，也可建立炉渣资源化设施。5.7.2.1 系统概述垃圾经充分焚烧后产生炉渣，炉渣被炉排推到燃烬段，从焚烧炉的后部排出，落入出渣机。余热锅炉受热面的积灰被机械振打装置振落入锅炉底部的漏斗中，漏斗下部配置星形阀，排出的锅炉积灰由输送机送至出渣机，由出渣机中排至渣坑。出渣机内部充满水，以使炉渣熄火、冷却，大块的炉渣在此经水急冷后爆裂成小块。出渣机内的液压推杆将湿炉渣排入振动输送机，其中的磁性金属被磁选机吸出后送入金属收集箱。炉渣最后进入渣坑，被炉渣抓吊抓到运渣卡车内送去填埋处理。炉渣在渣

3、坑贮存时，会有出渣水渗出。渣坑一端设排水井，通过污水泵将存积的污水外排。炉渣的输送及贮存流程详见图5.7-1 炉渣处理工艺流程图。图5.7-1 炉渣处理工艺流程图5.7.2.2 系统组成炉渣残渣处理系统主要由炉排漏渣输送机、出渣机、振动输送机、金属磁选机、炉渣抓吊等设备组成。该部分选用的设备、阀门、制造材料等符合现行的中国国家标准或相关的其他规范和条例。本系统组成必须满足以下主要功能：（1）炉排下漏渣的收集和输送；（2）炉排排渣的收集、熄火和输送；（3）湿炉渣输送到渣坑；（4）输送设备配置就地控制箱，包括设备的就地远传转换开关、就地启停按纽、紧急停车按纽以及声光报警等；（5）设置必要的操作平台

4、、检修平台、楼梯和栏杆等。5.7.2.3 设计说明（1）炉排渣斗和落渣溜管1）炉排渣斗既有把从炉排的间隙处掉下的漏渣收集到渣斗下部的功能，又有从侧面接收一次风，从炉排的底部向焚烧炉均匀供风的功能。2）炉排渣斗保持足够的倾斜角度和尺寸，并设置破桥孔，避免炉渣的架桥现象。3）炉排渣斗设冲洗水喷头，如果发生熔融物、焦油等粘着的情况，可以喷水冲落粘着物。为了防止热辐射以及炉渣燃烧引起设备的热损伤，在炉渣料斗底部设置水冷夹套。4）料斗和溜管之间，设置膨胀节。（2）出渣机1）出渣机采用水浴形式，除起到将炉渣熄火、降温作用外，还有水封作用，防止外界空气由出渣口进入焚烧炉。2）为防止炉渣冷却过程中产生的蒸汽侵

5、蚀周围设备和结构，出渣机为完全密封形式，外壳用钢板制成。3）出渣机的液压装置有足够的推力，以确保在任何状况下都能安全运行。4）为了维修和检查，设置检修人孔。5）在设计时考虑防止炉膛内发生爆燃或大块灰渣下落时造成贮水槽中的水飞溅。6）设液位控制阀门，自动补充贮水槽内储水，并设置液位低、低低报警。7）出渣机的所有高负载和高暴露部件都是耐磨部件，且所有的耐磨部件都易安装、拆除。8）出渣机采用液压驱动，其卸载比率根据炉渣输送机的输出量在1：1到1：2之间调整。当采用最高卸载率时，出渣机在炉排清空时30分钟内清除所有灰渣。9）出渣机的故障信号可远传至中央控制室。10）设计基础数据 输送物料 炉渣 每炉出

6、渣机数量 1台/炉 出渣机最大输送量 10吨/小时台 炉渣冷却用介质 回用水 炉渣容积密度 最大1.5吨/立方米 平均1.2吨/立方米（3）振动输送机1）炉渣振动输送机具有输送高温、高湿物料的能力，炉渣在振动输送机上振动后达到均匀分布。2）振动输送机上设磁选机，分选出炉渣中的铁质，送至金属收集箱。 （4）渣坑用来贮存垃圾焚烧后生成的炉渣和余热锅炉的积灰。渣坑尺寸为66m（长）7m（宽）3.5m（高），有效存储容积约1500 m3，可以满足2000t/d垃圾处理量时不少于3天的炉渣储量。在渣坑外设一渣液收集坑。渣坑底部设计2%的坡度，以使渣中沥出水能顺利流入渣液收集坑，沥出水经污水泵送至污水处理

7、系统进行处理。（5）炉渣抓斗起重机渣坑上方设置2台炉渣抓斗起重机，一用一备，将渣坑内的炉渣抓入运渣车。（6）炉渣抓斗起重机操作室炉渣抓斗起重机操作室位于渣坑端头（靠近运渣车装料端），内设两个操作台，每个操作台都能控制2台炉渣抓斗起重机的运行。操作室内设置1台监视器，用来观测渣坑间状况。（7）运渣车道运渣车道设计一定的坡度，并在渣坑侧设一冲洗水的排水沟，直接通向渣液收集坑。在运渣车道和渣坑的隔墙底部设置两个墙洞，以使装车过程中的落渣能被清扫入渣坑。5.7.2.4 主要设备选型炉渣处理系统主要设备见表5.7-1。表5.7-1 炉渣处理系统设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1出渣机驱动形式：液压

8、驱动出料能力：10 t/h主要部分的材质：外壳碳钢；衬里高强度钢操作方式：自动运行 (带定时器控制)冷却用介质：回用水台42炉排漏渣输送机型式：刮板输送量：0.5t/h材质：碳钢电机防护等级：IP54电机绝缘等级：F台43锅炉底灰输送机形式：刮板输送机输送能力：6t/h材质：碳素构造钢电动机功率：11kW台24炉渣抓斗起重机形式：远程控制桥式抓斗起重机吊起能力：10 t额定能力：3.5t炉渣 (炉渣密度为1.2 t/m3)抓斗形式：叉式抓斗抓斗容量：4 m3抓斗自重：5 t操作方式：远程人工操作动力控制方式：变频调速排出能力：9t/h (炉渣密度为1.2t/m3)称重方式：测力传感器电动机功率

9、a 提升装置：90 kWb 开关装置：18.5 kWc 行走装置：15 kWd 横移装置：5.5 kW台21用1备5炉渣振动输送机输送能力：50 t/h功率：7.5kW台26磁选机输送能力：2t/h功率：3.7kW台25.7.2.5 炉渣监测炉渣的监测由厂内实验室负责，监测频率一般每月1次，并根据生产需要调整。监测项目以热灼减率测试为主，其计算方法如下：式中：P热灼减率，%；A干燥后的原始焚烧炉渣在室温下的质量，g；B焚烧炉渣经60025 3h 灼烧，然后冷却至室温后的质量，g。实验室同时对炉渣进行其他指标的测试，如密度、含水率、粒度等。炉渣的每日清出量由炉渣抓吊的称重系统记录，实验室每月汇总

10、。5.7.3 飞灰输送和贮存系统飞灰主要来自烟气处理系统反应吸收塔的排出物和袋式除尘器收集的烟气灰尘，其主要成分为CaCl2、CaSO3、SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等，另外还有少量的Hg、Pb、Cr、Cd、Mn、Zn等重金属和微量的二噁英等有毒有机物。飞灰产量约为垃圾处理量的23%，产生量每日约4060t左右。5.7.3.1 系统概述反应吸收塔和袋式除尘器产生的飞灰通过各自的飞灰输送机送至公用飞灰输送机，然后经斗式提升机提升至飞灰贮仓顶部的飞灰仓分配输送机。飞灰贮仓设置2座，容量满足储存2天的飞灰量。飞灰仓分配输送机可以双向运行，根据飞灰仓的物料位置选择运行方向，将飞灰送入飞灰仓

11、储存。飞灰输送流程详见图5.7-2。飞灰飞灰袋式除尘器飞灰输送机公用飞灰输送机飞灰仓分配输送机反应塔飞灰输送机斗式提升机tishe3ngji飞灰仓1飞灰仓2 图5.7-2 飞灰输送及贮存流程图5.7.3.2 系统组成飞灰输送采用机械输送方式，包括反应吸收塔飞灰输送机、除尘器飞灰输送机、公用飞灰输送机、斗式提升机、飞灰仓分配输送机和飞灰仓。本系统组成必须满足以下主要功能：（1）反应吸收塔飞灰和袋式除尘器飞灰的收集、输送、贮存；（2）飞灰贮仓应设安全阀和振打装置，确保物料不粘壁、不搭桥、安全存贮与输送。（3）飞灰贮仓应设供检修的人孔、平台和楼梯。（4）飞灰贮仓应具有料位、温度、重量的检测能力。（5

12、）为了防止飞灰在输送或储存过程中因温度降低产生粘结，飞灰输送和贮存系统需有保温和电伴热设备。5.7.3.3 设计说明（1）每座反应塔和每台除尘器的灰斗排灰单独收集和输送至公用设备。（2）飞灰贮仓设置2座，容量可满足2天的飞灰贮量。（3）飞灰贮仓应设安全阀、气动破拱器、仓壁震动器、仓顶除尘器，确保物料不粘壁、不搭桥、安全存贮与输送。（4）在输送设备的易堵位置设置排堵口，并在设备上设置足够的检查口。采用无轴螺旋输送机。设备、阀门及连接件材料应耐腐蚀。（5）保温和电伴热1）反应塔、袋式除尘器、烟管道、灰输送系统、灰仓及其下部放灰管需要有保温措施。2）反应塔、袋式除尘器、灰输送系统、灰仓及其下部放灰管

13、需要伴热，伴热装置采用电伴热并有温控器进行控制。（6）控制系统1）飞灰输送部分采用DCS控制，单条线故障时不影响其他烟气净化线的运行。2）设备和阀门的运行状态信号以及其他检测信号纳入DCS。3）考虑输送设备的就地检修控制箱，控制箱的设置包括设备的就地远传转换开关、就地启停按纽、紧急停车按纽以及声光报警等。（7）设计基准每条焚烧线飞灰输送能力：额定工况下飞灰产量的36倍运行时间：8000小时年5.7.3.4 主要设备选型飞灰输送和贮存系统主要设备见表5.7-2。表5.7-2 飞灰输送和贮存系统设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1反应塔飞灰输送机型式：链式输送机输送能力：4t/h主要材质：碳素

14、钢电机功率：3.7kW台42袋式除尘器飞灰输送机型式：链式输送机输送能力：0.75t/h主要材质：碳素钢电机功率：2.2kW台83公用飞灰输送机形式：刮板输送机输送能力：10.2t/h主要材质：碳素钢电机功率：3.7 kW台2一用一备4斗式提升机输送能力：10.2t/h主要材质：碳素钢电机功率：3.7kW台2一用一备5飞灰分配螺旋输送机形式：双向螺旋输送机输送能力：10.2t/h主要材质：碳素钢电机功率：3.7kW台2一用一备6飞灰贮仓形式：立式圆筒上平下锥式贮仓容量：120m3/座仓体材质：碳素钢附件：配有气力破拱器、仓顶除尘器和仓壁震动器监测：配有物位、温度、重量测量装置座27飞灰仓仓顶除

15、尘器袋式过滤器、反吹风机清灰电机防护等级：IP54电机绝缘等级：F套28电拌热系统套15.7.4 飞灰稳定化系统本厂飞灰在厂区内进行水泥、螯合剂稳定化后，由项目公司负责运至招标方指定的填埋场，主要技术指标如下：（1）系统处理能力：3 t（飞灰）/h（2）飞灰年处理量：1,6000 t/a（3）螯合剂用量：480 t/a（4）水泥用量：1600 t/a（5）用水量：3,200 m3/a（6）飞灰稳定化物产量：21,280 t/a5.7.4.1 设计说明（1） 设计依据本项目飞灰处理工艺设计严格执行现行国家和有关行业标准，详见表5.7-3。表5.7-3 飞灰处理系统设计依据序号标准名称标准号1生活

16、垃圾焚烧污染控制标准GB18485-20012危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB5085.3-20073生活垃圾填埋场污染控制标准GB16889-20084城市生活垃圾处理及污染防治技术政策建城2000120号5危险废物污染防治技术政策环发2001199号（2） 飞灰固化/稳定化工艺的选择飞灰固化/稳定化处理的目的，是使飞灰中所有污染组分呈现化学惰性或被包容起来，以便运输、和处置。飞灰的固化/稳定化技术，主要有水泥固化法、熔融固化法、化学药剂稳定化处理法等。 水泥固化法水泥固化技术是将飞灰、水和水泥混合形成固态，经水化反应后形成坚硬的水泥固化体，从而达到降低飞灰中危险成分浸出的目的，其基本原理在

17、于通过固化包容减少飞灰的表面积和降低其可渗透性。水泥中的硅酸二钙、硅酸三钙等经水合反应转变为CaOSiO2mH2O凝胶和Ca(OH)2CaOSiO2mH2O凝胶等，包容飞灰后逐步硬化形成机械强度很高的CaOSiO2稳定化体，使大部分重金属离子生成不溶性的氢氧化物或碳酸盐形式被固定在水泥基体的晶格中，有效防止重金属浸出，从而达到稳定化、无害化的目的。 熔融固化法该技术是将待处理的飞灰放入各种高温熔融炉中，进行高温熔融处理，使其生成玻璃状硅酸盐形态，将易溶性成份包在其中使其溶解不出来。 化学药剂处理药剂稳定化是利用化学药剂通过化学反应使有毒有害物质转变为低溶解性、低迁移性及低毒性物质的过程。将飞灰

18、同带有络合基的不溶性处理剂进行混合，飞灰中易溶性金属(Cd, Pb等)同处理剂中的络合基反应后形成安定性络合物，进而固定在飞灰中，以此达到大大降低飞灰中有害成分浸出的可能性。以上几种飞灰固化/稳定化技术的比较见下表，表5.7-4 各种固化/稳定化技术的适用对象和优缺点术技术适用对象优点缺点水泥固化法重金属，氧化物，废酸1. 水泥搅拌，处理技术已相当成熟2. 对废物中化学性质的变动具有相当的承受力3. 可由水泥与废物的比例来控制固化体的结构缺点与不透水性4. 无需特殊的设备，处理成本低5. 废物可直接处理，无需前处理1. 废物中若含有特殊的盐类，会造成固化体破裂2. 有机物的分解造成裂隙，增加渗

19、透性，降低结构强度3. 大量水泥的使用增加固化体的体积和质量熔融固化法不挥发的高危害性废物，核能废料1. 玻璃体的高稳定性，可确保固化体的长期稳定2. 可利用废玻璃屑作为固化材料3. 对核能废料的处理已有相当成功的技术1. 一次性投资费用高2. 高温热融需消耗大量能源，运营成本较高3. 需要特殊的设备及专业人员化学药剂稳定化对重金属稳定效果好1 不会产生重金属溶出现象，稳定性较好。2 设备简单，较便于管理。3 减容性好。1. 飞灰中毒性成份复杂，2. 对部分有毒有机物稳定作用较小。3. 化学药剂稳定价格高从以上比较可以看出，水泥固化法简单实用，投资及运营费用低，但对毒性的稳定效果较差，大量水泥

20、的使用增加固化体的体积和质量，与垃圾处理的宗旨无害化、减量化、资源化不很相符；熔融固化法投资费用过高；化学药剂稳定化处理方法投资和运营费用适中。近年来对重金属螯合剂的开发，为垃圾焚烧飞灰的处理技术开辟了新的领域，对稳定化效果有了极大的提高，对整个危险废物处理处置系统的安全性产生了深远的影响。稳定化药剂处理危险废物的技术首先在日本得到开发，并已有实际应用，而且单独的螯合剂稳定化已能确保稳定化体达到进入填埋场的毒性浸出标准。为响应招标文件要求，本工程拟采用水泥固化、螯合剂稳定化的飞灰处理工艺，稳定化后的处理后的飞灰运输至招标人指定填埋场。（3） 飞灰处理后达到的标准飞灰中的有害物质主要是重金属类，

21、属于危险废物。本项目招标文件要求飞灰处理后符合有关环保标准的要求。焚烧厂飞灰处理后产物的浸出毒性，从2007年10月1日开始按危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）执行。表5.7-5 飞灰处理标准序号指标GB5085.3-2007（mg/L）本项目执行值（mg/L）1Pb552Cd113Cu1001004Zn1001005Ni556Cr15157Hg0.10.05根据目前国家有关规范的要求，固化后的飞灰仍需送往危险废弃物填埋场进行填埋处置。但根据已经发布实施的生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008），生活垃圾焚烧飞灰经处理后满足下列条件，可以进入生活垃圾填埋场

22、填埋处置：（1）含水率少于30%（2）二恶英含量低于3g TEQ/kg；（3）按照HJ/T 300制备的浸出液中危害成分浓度低于表5.7-6规定的限值。表5.7-6 生活垃圾填埋场中生活垃圾焚烧飞灰浸出液污染物浓度限值序号污染物项目浓度限值（mg/l）1汞0.052铜403锌1004铅0.255镉0.156铍0.027钡258镍0.59砷0.310总铬4.511六价铬1.512硒0.1投标人将采用自己下属公司的专利设备混炼机及专利螯合剂对飞灰进行水泥固化和螯合剂稳定化处理。经处理的飞灰可满足表5.7-6的浸出浓度要求。5.7.4.2 系统组成飞灰稳定化过程包括飞灰储存和输送、螯合剂的配制、物料

23、的配料、螯合等工序，其主要过程如下：烟气净化产生的飞灰通过斗式提升机输送至飞灰仓，飞灰稳定化车间还设有水泥罐、螯合剂罐、螯合剂注入泵、水槽和水泵。飞灰送至混炼机进行搅拌混合，并按比例均匀加入水泥、螯合剂溶液和水。水泥、螯合剂和加湿水的添加率分别约为飞灰重量的10% 、2%和20%。混合后的物料输送至飞灰坑进行储存。工艺流程如图5.7-3。图5.7-3 飞灰稳定化工艺流程图飞灰和飞灰稳定化产物的输送均在密闭设备中进行，物料储存和输送设备均设有通风除尘设施。飞灰稳定化系统的所有设备可通过就地控制盘自动连续运行，主要运行信号送至DCS系统，同时每个设备也可以分别就地手动操作。（1）飞灰处理系统由以下

24、设备组成：1）飞灰定量给料机 2）混炼机 3）螯合剂注入装置4）水泥注入装置 5）加湿水注入装置 6）配管和阀门类 8）现场控制柜 9）支架 10）配件 2）本系统组成必须满足以下主要功能：1）飞灰、螯合剂和添加水的定量给料，并且输出量可调；2）混炼机混合均匀、密封性好、搅拌无阻塞和死角；3）设备均采用耐磨和封闭式设计制造，使用寿命长，无泄漏。5.7.4.3 主要设备选型飞灰稳定化系统主要设备见表5.7-7。表5.7-7 飞灰稳定化系统设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1混炼机形式：双轴式混炼机能力：4 t（飞灰）/h功率：55 kW主要部分的材质 耐磨合金钢、碳素台22飞灰定量给料机形式

25、：盘式给料机输送能力：4.5 t/h主要材质：碳素钢电动机功率：1.5kW台13水泥注入装置贮仓容量：10m3泵能力：2L/min3加湿水贮罐及注入装置贮罐容量：5m3计量给水泵流量：1.5 m3/h套14螯合剂注入装置贮仓容量：6m3泵能力：2L/min主要部分材质：PE套15.7.4.4 飞灰检测本厂对飞灰稳定化物进行严格的浸出毒性检测，检测工作由本厂实验室负责，检测频率为每年2次，检测项目和元素及化合物分析方法如下表，本厂实验室无能力完成的实验项目委外进行。检测分析方法按危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别执行。表5.7-8 飞灰检测项目及分析方法检测项目分析方法铜A、B、C、D锌A、B、C、D镉A、B、C、D铅A、B、C、D总铬A、B、C、D六价铬GB/T 15555.4-1995汞B铍A、B、C、D钡A、B、C、D镍A、B、C、D砷C、E硒B、C、E表中字母对应的分析方法如下：A电感耦合等离子体原子发射光谱法B电感耦合等离子体质谱法C石墨炉原子吸收光谱法D火焰原子吸收光谱法E原子荧光法