北京科技大学近日推出了一项新技术——复杂成分危险废物气化焚烧超净排放技术。
该技术旨在实现超净排放,满足国内外的标准要求。北京科技大学固废产业发展研究院副院长施春红表示,经过初步估算,预计2023年国内危险废物的综合处置量将达到约1亿吨,其中约20%将通过焚烧方式处理,意味着焚烧处理的危险废物将超过2000万吨。
目前危废焚烧处理面临六大挑战。
首先,危废来源广泛且成分复杂,尤其是中小微企业产生的危废,其潜在危害性大、种类繁多且数量较少,导致焚烧入炉的危废成分多变,即使进行科学配伍管理,也难以确保热值和污染物排放标准。
其次,危废组分的实际情况与设计值存在较大差异。
第三,市场形势变化使得危废处理价格低于预期,企业经济效益下降,如何降低成本、提高效率成为新课题。
第四,危废焚烧过程中容易出现结焦问题,这不仅影响焚烧效果,还增加了成本和环境风险。
第五,危废物料的预处理及均匀入炉存在困难,物料破碎不均匀会导致炉内工况剧烈波动,气态污染物排放浓度易超标。
最后,污染物排放控制的难度较大。
随着国家对危废行业污染物排放标准的日益严格,研发出适应性广、运行稳定、污染物排放指标低的危废集中焚烧处理工艺显得尤为迫切。为应对这些挑战,北京科技大学经过大量创新和实践,成功开发了复杂成分危险废物气化焚烧超净排放技术。该技术通过高速旋转的烟气充分燃烧,实现超净排放,并避免了在焚烧炉缺氧环境下因不充分燃烧而产生大量可燃气体的安全风险。
该技术在气化炉出口后的二燃室增设了旋风燃烧器,使固态物质能够充分燃烧,从而降低一氧化碳的排放浓度。
气化炉内的还原气氛使得高温燃烧产生的氮氧化物浓度远低于其他燃烧方式,经过SNCR、SCR等脱销工艺后,排放浓度进一步降低。
该技术能够精确控制燃烧和换热的全过程,有效防止炉内结焦,控制氮氧化物的生成,并降低一氧化碳的排放浓度。
二燃室的旋风燃烧使飞灰等危废在高温熔融的情况下转化为玻璃态产物,从而减少污染物的排放。
同时,通过优化物料的预处理和给料方式,确保炉内稳定燃烧,提高配伍效率,均衡入炉物料的热值和物理形态,抑制爆燃现象。通过烟气再循环实现气化炉内氮氧化物保持低浓度,既满足炉内流动工况所需的烟气量,又能实现气化炉内缺氧环境下所需要的还原气氛。