危險廢物焚燒處理工藝冷卻系統應用

戴斌 李小杰

摘? ?要：冷卻系統可對設備進行降溫處理，使設備可正常工作，在對危險廢物焚燒處理中應用時，可對設備進行有效降溫，提升設備的運行效率。本文對危險廢物焚燒處理工藝進行概述，并從類型和結構兩方面對冷卻系統進行分析，對常用的冷卻塔進行應用探討。

關鍵詞：危險廢物焚燒? 處理工藝? 冷卻系統

中圖分類號：X705? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）05（c）-0136-02

危險廢物作為工業(yè)廢物，其一般具有高危害性、毒性、易燃性等特征。在對危險廢物進行處理時，需依據危險廢物的特性進行針對性處理，焚燒處理工藝作為常用處理手段之一，其在應用過程中，可對危險廢物進行焚燒處理，有效節(jié)約了場地，在冷卻系統的應用下，可對焚燒爐內產生的無用或者有害高溫進行風冷或冷水循環(huán)處理，及時對危險廢物產生的熱量進行傳導，使其可達到長時間連續(xù)穩(wěn)定運行的工作狀態(tài)。

1? 危險廢物焚燒處理工藝概述

危險廢物是指工業(yè)生產過程中產生的廢物，其危害性較強，且具有反應性、易燃易爆性、毒性、突變性、傳染性、致癌性等，以正確的方式對危險廢物進行處理，避免其對環(huán)境造成污染，對人身造成傷害等。在對危險廢物進行處理時，一般以資源化、無害化等為主要處理原則，并依據危險廢物的性質不同，采取固化法、生物法、填埋法、地質法、物理法、海洋法、化學法和焚燒處理法，不同的處理方法可對廢物進行有效處理，提升其工作效率。當前焚燒處理作為危險廢物處理的主要方法之一，在高溫情況下，可使大多數危險廢物進行熔化，并可對危險廢物中存在的細菌進行高溫滅殺，同時高溫處理可節(jié)省空間，并可利用危險廢物產生的熱量進行發(fā)電等，提升資源利用率。

當前危險廢物焚燒過程中，首先對危險廢物進行預處理，將危險廢物進行分類，并對大體積的危險廢物進行破碎處理，在配伍過程中，主要對危險廢物進行低位熱值、工業(yè)、元素分析等，對焚燒流程進行合理制定。其次是進料系統，其一般將固體危險廢物利用機械設備直接投放到焚燒爐內，將液體危險廢物以泵體傳輸的方式，導入到焚燒爐內部。再次是焚燒系統，一般以焚燒爐為基準，采取工藝性焚燒的方式，對危險廢物進行處理，回轉窯式焚燒設備作為常用反應器，其兼容性較強、氣體回流密度高、氣固融合性高等優(yōu)點，可對危險廢物高效率焚燒。最后是煙氣凈化系統，一般分為脫硝系統、脫酸系統和除塵系統，可對危險廢物焚燒產生的煙氣進行凈化處理，達標排放。上述各系統要達到連續(xù)可靠的運行，還需要是冷卻系統，一般分為冷卻水塔和空冷器，前者以水冷為主，后者以風冷為主，可對機器運行中產生的熱量進行抵消，防止機器長時間運轉因內部熱量排放不及時，導致設備內部結構損壞。

2? 冷卻系統類型及結構

2.1 冷卻系統類型

水冷卻系統利用水循環(huán)的方式對熱量進行導出，達到降溫目的。密閉式水冷系統是指系統內部的介質不與外界空氣相接觸，介質自身攜帶的熱量以系統內部熱量轉換器進行降溫，使介質進入到下一循環(huán)周期仍可保持初始溫度，其工作模式一般以冷卻塔為主，其可與外界氣流導向進行協調工作，以機械式通風為主，提升其工作效率。敞開式水冷一般是將介質與空氣進行直接接觸，以輻射和蒸發(fā)的形式，對熱量進行傳輸，使機制溫度降低。

風冷設備的分類主要是依據內部管束位置進行劃分。當管束布置形式為傾斜角度時，其夾角度數一般為45°，其內部結構以緊湊型為主，易導致熱風回流的現象;當管束布置形式為水平基準時，可使系統介質與氣體流向達成一致運動狀態(tài)，形成均勻性散熱。

2.2 冷卻系統結構

冷卻塔主要由集水池、水分系統、氣分系統、水阻設備、通風設備和散熱介質組成，水分系統是對循環(huán)水進行分散，使其可均勻的分布到系統內節(jié)管之中，提升水流與散熱介質的接觸面積。氣分系統是將風進行有效傳輸，利用風機對系統產生的熱風進行排除，并及時導入空氣使其與循環(huán)水進行接觸，提升散熱程度。散熱介質可將水與空氣進行面積性接觸，水循環(huán)過程中，由于溫度較高和設備落差較大，將產生相應的水滴和水汽等，在經過散熱介質時，可使循環(huán)水內部攜帶的熱量進行高效轉化。

空冷器主要由鼓風機、管束、翅片管、集箱和風葉的組成，管束在整體系統中占據重要位置，其材料為熱傳導鋼性材料，在管壁與外界空氣接觸時，通過流動性空氣，可有效對熱量進行傳輸。鼓風機作為風力傳輸系統，一般采取低式軸流風機，其具有性能穩(wěn)定、風流量較大、噪音較小等優(yōu)點。

2.3 冷卻塔應用分析

在對危險廢物進行燃燒時，系統中很多旋轉類設備和部件將產生大量的熱量，如未能及時對熱量進行排除，將導致機器內部的工作零件受到高溫，使其無法正常工作。在冷卻塔進行應用時，通過水循環(huán)冷卻的方式，可對機器內部產生的熱量進行熱傳遞，進而使機器達到運行的正常溫度。但冷卻塔經過長時間的使用，由于內部水介質循環(huán)性流動，且溫度在高溫與常溫間不斷轉換，將導致內部水分蒸發(fā)，且水質易發(fā)生變化，進而使冷卻塔金屬材質的零部件發(fā)生腐蝕、結垢等。當冷卻塔內部水介質進行流動時，由于水分不斷蒸發(fā)，導致水分中含有得鈣元素、鎂元素等鹽類，在受熱情況下發(fā)生反應形成結晶粘結與金屬表面上，在設備內部水流速度較慢時，將導致堆積成大量的結晶物質，進而降低了設備的導熱性能。冷卻塔在應用過程中，將受到外界環(huán)境影響，經過長時間粉塵、菌落等有機物的影響，將導致在金屬表面產生污垢，降低了熱傳導速率，當外表污垢厚度大于0.5mm時，其熱傳導率將降低到15%以上。設備在運行過程中，易發(fā)生電化學反應，金屬材質的電極電位發(fā)生變化，和水分鐘還有的鐵離子發(fā)生反應形成鐵銹，且鐵銹的生成將加速金屬材質的氧化，縮短設備使用壽命。設備運行過程中，水分中還有的微生物，在適宜的條件下，容易滋生細菌，此種情況將導致水質發(fā)生惡化，使沉積物產生粘稠現象，致使管道發(fā)生堵塞。

工作人員應采取正確的方法對管道進行清理，并加強對水循環(huán)管道的定期維護，保證其可正常運行。可對水質進行及時更新，定期對水質進行采樣，檢查水中含有的微生物，保證水質在可控范圍內。工作人員應對循環(huán)水的流速進行控制，當在進行危險廢物焚燒時，如果焚燒爐內部的危險廢物較多，接觸煙氣的部件溫度會急速升高，此時可加快水循環(huán)流速，以達到快速降溫，在低工作狀態(tài)時，也應對水流進行加壓處理，防止水流區(qū)域速度較慢的地方，發(fā)生水分結晶淤積的現象。

3? 結語

綜上所述，本文對危險廢物焚燒處理工藝進行概述，指出當前在對危險廢物處理時用到的處理工藝，并對冷卻系統進行分析，介紹風冷和水冷兩種冷卻循環(huán)系統。冷卻系統在長時間使用過程中，其內部水質將發(fā)生變化，導致設備內部產生結垢、生銹等現象，嚴重影響設備對水分的熱量傳導，工作人員應采取科學的方法，對冷卻系統進行定期維護，保證冷卻系統可正常運行。

參考文獻

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