醫(yī)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(shù)依托單位

青島中核元宏環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司

推薦部門

青島市環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)

工程分析

一、工藝路線

廢物收集
運(yùn)輸
暫存
進(jìn)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(guān)鍵技術(shù)

焚燒裝置主要包括以下幾部分：進(jìn)料系統(tǒng)、熱解焚燒系統(tǒng)、煙氣冷卻凈化系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)等。其中采用了以下幾個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)：

(1)熱解-焚燒技術(shù)

熱解-焚燒技術(shù)在以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)做了重大改進(jìn)，做到了對(duì)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(shí)間控制。為保證廢物及產(chǎn)物全部分解，裝置的煙氣在二燃室內(nèi)停留時(shí)間＞2.0s。

——焚燒爐爐體材料。爐體采用優(yōu)質(zhì)高鋁的耐火材料砌成，具有耐腐蝕、耐高溫、高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，可以延長(zhǎng)爐體的使用壽命，減少耐火材料的維修次數(shù)，降低運(yùn)行成本。

——焚燒爐爐排結(jié)構(gòu)。裝置的上、下爐排均為活動(dòng)爐排，并分為定排和動(dòng)排，均采用耐高溫不銹鋼制作，耐磨、耐腐蝕性好。翻動(dòng)次數(shù)、翻轉(zhuǎn)角度可調(diào)。該裝置運(yùn)行周期長(zhǎng)，故障少，可調(diào)性好，操作方便。

——有害物質(zhì)銷毀率。高銷毀率，DRE≥99.99％。

——空氣擾動(dòng)。為使廢物及燃燒產(chǎn)物全部分解，必須加強(qiáng)空氣與廢物、空氣與煙氣的充分接觸混合，擴(kuò)大接觸面積，使有害物在高溫下短時(shí)間內(nèi)氧化分解。焚燒爐有獨(dú)特的供風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)廢物的充分燃燒起到了有效的作用。

(2)煙氣凈化技術(shù)

采用先干式除塵，再濕式酸性氣體吸收的工藝路線，既能達(dá)到較高的煙氣凈化效果，又最大限度地減少二次廢物的產(chǎn)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(shù)在以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)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(diǎn)在余熱利用，即一方面產(chǎn)生熱水供淋浴使用(也可根據(jù)用戶要求，選用余熱鍋爐供應(yīng)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(jìn)行熱交換而變成水蒸氣，在1.0s之內(nèi)快速將煙氣冷卻到200℃以下。在以往技術(shù)的基礎(chǔ)之上又進(jìn)行了改進(jìn)，即將冷卻水改為堿液(Na2C03溶液)，可同時(shí)進(jìn)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(zhì)，它具有以下特點(diǎn)：

①對(duì)于微米級(jí)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(tǒng)采用壓縮空氣脈沖反吹清灰方式；

③表面微孔結(jié)構(gòu)，微塵不易進(jìn)入濾材深部，使用壽命長(zhǎng)；

④耐溫高，可在煙氣露點(diǎn)以上工作，避免煙氣結(jié)露影響反吹清灰效果和袋濾器壽命。

系統(tǒng)增加預(yù)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(huán)使用，待吸收液接近中性(pH≈8)后排出，然后再補(bǔ)充配制的新堿液。廢吸收液可外送到專業(yè)污水處理廠進(jìn)行處理。

——活性炭吸附床。在工藝設(shè)計(jì)中采取了以下幾點(diǎn)抑制二英產(chǎn)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(xiàn)報(bào)道，二英在850℃以上即發(fā)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(yù)敷活性炭的高效袋濾器進(jìn)行捕集。

采取上述措施后，正常情況下應(yīng)該可以滿足二英的凈化要求，但是，考慮到廢物組成的波動(dòng)性、袋濾器反吹清灰時(shí)活性炭預(yù)敷的滯后性、焚燒系統(tǒng)啟動(dòng)及
停車狀態(tài)下的不穩(wěn)定性，在裝置的末端增設(shè)一級(jí)后備式活性炭吸附器，確保二英的達(dá)標(biāo)排放。間隔一段時(shí)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(shù)

●具有全自動(dòng)管理燃燒程序、火焰檢測(cè)、自動(dòng)判斷與提示故障等功能；
●出口油壓穩(wěn)定，燃燒均勻充分無煙炱；
●根據(jù)焚燒爐設(shè)定溫度進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償；
●節(jié)省能源消耗，低成本運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)了自熱式熱解和燃?xì)忸A(yù)燃燒，絕大部分情況下，無需外加輔助燃料助燃，較國(guó)內(nèi)其他同類產(chǎn)品運(yùn)行成本明顯降低。

(4)安全防腐措施
根據(jù)物料的化學(xué)成分，物料在焚燒后的煙氣中含有粉塵、HCl、N0x、水蒸氣等復(fù)雜組分，酸堿交替，冷熱交替，干濕交替，腐蝕與磨損并存，設(shè)備必須承受
多種多樣的物理化學(xué)溫度和機(jī)械負(fù)荷，特別是其中HCl是導(dǎo)致設(shè)備腐蝕的主體。因此，設(shè)備的防腐直接關(guān)系到設(shè)備的使用壽命。系統(tǒng)在安全防腐技術(shù)上的最大
特點(diǎn)是根據(jù)不同溫度采取了分段式防腐措施，同時(shí)采取如下防護(hù)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(jī)械磨損的性能；

●煙道：在高溫段連接各設(shè)備的煙道均采用耐酸耐火澆筑材料作為煙道內(nèi)襯，低溫段控制煙氣溫度在露點(diǎn)以上，防止煙氣結(jié)露，造成腐蝕；

●噴霧吸收設(shè)備為襯膠結(jié)構(gòu)，以防止酸堿腐蝕；

●堿液循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用ABS和聚丙烯，有效地防止了酸堿腐蝕。

(5)裝置應(yīng)急系統(tǒng)

采取了由應(yīng)急電源、應(yīng)急引風(fēng)機(jī)、應(yīng)急控制系統(tǒng)等組成的應(yīng)急系統(tǒng)。其作用主要是：①在系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生突然停電情況下應(yīng)急系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，以保證裝置內(nèi)已投入的物料安全的焚燒。②在設(shè)備檢修過程中啟動(dòng)應(yīng)急系統(tǒng)可使焚燒主工藝系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，以防有害氣體的外溢，提高檢修人員的安全性。

工程規(guī)模

本工程項(xiàng)目占地面積0.7hm2，一套處理規(guī)摸為5t/d的高凈化率、低能耗醫(yī)療廢物熱解焚燒處理裝置。
主要技術(shù)指標(biāo)

l.焚燒爐使用壽命≥10a

2.焚燒爐溫度≥900℃

3.煙氣停留時(shí)間≥2.0s

4.燃燒效率≥99.93％

5.焚毀去除率≥99.99％

6.焚燒殘?jiān)臒嶙茰p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(shè)備及運(yùn)行管理

一、主要設(shè)備

根據(jù)工藝要求，主要由廢物暫存、進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、煙氣除塵凈化系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、應(yīng)急處理系統(tǒng)等。

工程運(yùn)行情況

一、運(yùn)行概況

處理中心于2003年4月27日正式點(diǎn)火運(yùn)行。經(jīng)過半年多的運(yùn)行，焚燒了數(shù)百噸的醫(yī)療廢物，各設(shè)備單元運(yùn)行良好，特別是在青島市的防“非典”中承擔(dān)全市的醫(yī)療廢物、航空、鐵路、公路運(yùn)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(guān)鍵性作用。目前，處理中心全面負(fù)責(zé)青島市醫(yī)療廢物的處理工作。

二、主要運(yùn)行參數(shù)

采用中央控制臺(tái)集中控制，主要的運(yùn)行參數(shù)將即時(shí)的顯示在中央控制臺(tái)的工業(yè)計(jì)算機(jī)上，主要的參數(shù)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(fù)壓；急冷塔溫度。

經(jīng)濟(jì)效益分析

一、投資費(fèi)用

1.工程建設(shè)費(fèi)用：178萬元

2.生產(chǎn)設(shè)備投資：480萬元

3.運(yùn)輸設(shè)備及配套投資：50萬元

6.流動(dòng)資金投資：總投資143萬元。

項(xiàng)目總投資：共計(jì)980萬元。

二、運(yùn)行費(fèi)用

處理每噸醫(yī)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?duì)I業(yè)收入：660萬元。

2.營(yíng)業(yè)稅金：年流轉(zhuǎn)稅(營(yíng)業(yè)稅及附加)36.3萬元。

3.營(yíng)業(yè)利潤(rùn)：180萬元/a

環(huán)境效益分析

1.該處置實(shí)施的運(yùn)行，改變了青島市醫(yī)療廢物集中處理難的問題；
2.該處置設(shè)施的各項(xiàng)污染物控制指標(biāo)達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，避免了小型焚燒爐處理醫(yī)療廢物造成的二次污染；
3.該項(xiàng)目的運(yùn)行對(duì)提高城市環(huán)境水平、提高城市形象具有重大意義。
獲獎(jiǎng)情況
獲2004年國(guó)家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)；
獲2004年創(chuàng)新資金重點(diǎn)支持項(xiàng)目；
“多用途放射性廢物焚燒系統(tǒng)及工程試驗(yàn)”獲國(guó)防科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)(2001年)；
“熱解焚燒處理廢有機(jī)溶劑實(shí)驗(yàn)研究”獲由中國(guó)核工業(yè)總公司頒發(fā)的部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(1995年)；
“低放可燃性固體廢物熱解焚燒處理技術(shù)研究”獲中核工業(yè)總公司頒發(fā)的部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(1994年)。

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