技术 | RSP分解炉协同处置危险废物过程中窑尾烟室爆燃的处理

摘要：本文介绍了RSP分解炉协同处置危险废物过程中窑尾烟室爆燃情况，通过对中控数据的筛选和分析，结合柱塞泵动作时，C1出口一氧化碳含量及烟室、窑头和分解炉负压波动情况，对协同处置配伍、污泥喷枪移位、协同处置喷枪雾化、分解炉塌料、烟室结构5个因素采取逐一排除的方式，最终发现是大修时烟室缩口尺寸变小导致，但其原理有待进一步探讨。

某公司RSP分解炉五级旋风筒生产线，2017年新增SMP氮气保护协同处置危险废物装置，台时处置量大约在2 t/h，该装置将配伍好的危险废物通过柱塞泵输送至分解炉锥部进行无害化处置，投产以来至2019年5月份前系统稳定运转，未曾出现过烟室爆燃情况，2019年5月大修后，出现协同处置装置开机后烟室爆燃情况发生，持续时间约1个月，严重影响车间日常生产及危险废物处置，对车间经济效益造成严重损失。

1 协同处置危险废物期间爆燃情况

该公司2019年5月份进行大修，6月份恢复正常生产，系统投产后，协同处置装置未开机期间，系统负压稳定正常，窑尾、窑头负压均未出现波动，6月2日协同处置装置投产后，出现爆燃情况，爆燃情况统计见表1。

从表1可以看出，协同处置柱塞泵每次动作期间均出现窑头压力增大情况发生，期间，最严重的一次为窑头出现+959.4 Pa压力，从现场监控发现，窑头观察孔的盖子直接被掀飞，现场火光四射，情况非常危险。截至6月9日，期间出现72次爆燃情况，协同处置装置停机后，系统未出现过爆燃情况。对协同处置装置开机期间中控数据进行筛选和分析，大修前后协同处置装置开机各系统负压及C1一氧化碳变化情况分别见图1和图2。

从图1可以看出，大修前协同处置装置开机期间，每次柱塞泵动作时，均会出现C1出口一氧化碳含量增高，烟室负压、窑头负压、分解炉负压波动情况，以上参数波动均在正常范围内，未出现影响系统生产情况。

从图2可以看出，大修后协同处置装置开机期间，出现两次爆燃情况。从第二次爆燃中可以清晰地观察到窑头、烟室和分解炉负压随柱塞泵变化，同时出现偏离异常情况，随后C1出口一氧化碳浓度明显上升，超过车间要求的1.2%含量。

2 故障排查及解决措施

水泥窑协同处置装置开机期间造成系统负压异常，甚至出现烟室爆燃情况，严重影响日常生产，公司组织专业技术人员针对以上爆燃情况，进行系统性分析，将影响因素罗列为协同处置配伍、污泥喷枪移位、协同处置喷枪雾化、分解炉塌料、烟室结构5个因素。通过逐一排除的方式进行排查，发现协同处置污泥装置停机，协同处置危险废物配伍采用低热值污泥配料，雾化喷枪压缩空气流量调整到最大，分解炉生料喂料量降低情况下，依然出现爆燃情况。最后将影响情况锁定在烟室结构，停机后检查烟室发现，5月份大修后，烟室浇注料尺寸和工艺图纸要求不符，大修前后浇筑尺寸分别见图3和图4。

从图3和图4可以看出，施工后浇注料示意图和工艺图纸尺寸不符，烟室A、B两点之间距离相差275 mm，图4施工后物料从C5进入烟室，由于此处通风面积的减少，造成同等的风量下，烟气流经A、B处时流速加快，物料被风重新带起，造成系统阻力增大，同时污泥装置和危废装置开机情况下，污泥装置每次泵送体积约为2.6 L，危废装置每次泵送体积约为14.7 L，危废装置的单次输送量是污泥装置的5.6倍，以上两种物料在喷枪的雾化作用下，不能够被理想地打散成随烟气悬浮的小颗粒，一定会有大小不均匀的颗粒向烟室缩口方向坠落，又由于危废单次输送量远远大于污泥，同比情况下，危废对系统阻力的影响大于污泥，结合系统生产猜测烟室本身风速阻力和危废引起的系统阻力应该有一个临界值，如果阻力超过这个临界值，会出现爆燃情况发生。为验证回转窑协同处置危险废物爆燃与烟室通风阻力有直接关系，停机后对烟室浇注料用风镐进行修正，系统开机后在同等危险废物配伍、污泥正常处置情况下，半年多生产期间未出现一次爆燃，解决了系统爆燃对生产的影响，确保人员的安全。

3 结论

水泥窑协同处置危险废物过程中，烟室的结构不仅仅影响系统的通风问题，实际生产过程中还存在爆燃情况，在连续稳定生产环节出现爆燃涉及到人员安全作业问题，因此，水泥窑协同危险废物装置设计应考虑到系统阻力增大时发生爆炸的问题，至于烟室本身风速通风阻力和危险废物引起的系统阻力总临界值还要不断摸索和总结。