图4为C5下料管和旁路放风在投放垃圾前后氯离子含量变化的对比。图4(a)中C5下料管在未投放垃圾时氯离子含量较低且稳定,但在投放垃圾后氯离子含量开始时出现突增,随后降低,但氯离子含量仍然高于未投放垃圾时。在未投放垃圾时,预分解窑系统中氯离子循环平衡达到稳定,C5下料管热生料氯离子含量稳定在0.9%左右,在投放垃圾后,可燃物燃烧释放的氯离子也参与进入循环富集,此时旁路放风除氯效率低,因此C5下料管氯离子突增,后期随着旁路放风除氯效率的提高,氯离子放出量增加,氯离子在系统中循环量降低,C5下料管热生料氯离子含量明显下降。从图4(b)可以看出,旁路放风灰中氯离子含量由低逐渐上升,后期趋于稳定,且投放垃圾时旁路灰中氯离子含量要高于未投放垃圾时。经过对旁路放风系统的逐渐调整,旁路放风除氯效果逐渐改善,因此在未投放垃圾时和投放垃圾后旁路灰中氯离子浓度前期都呈现上升的趋势,后期旁路放风除氯效果达到要求,因此旁路灰氯离子含量趋于稳定。焚烧可燃物时,释放可燃物中氯离子进入循环富集,因此在投放垃圾后旁路放风除氯灰中氯离子浓度比未投放垃圾时要略微高一点。
图4投放垃圾前后氯离子含量变化
氯离子的平衡分析
熟料煅烧过程中,氯离子来源:氯离子由入窑生料、燃料煤和垃圾带入;氯离子去向:进入熟料(熟料灰)、C1出口回灰、旁路放风灰以及结皮(预热器、分解炉和烟室)、循环富集。在预分解窑系统中,氯离子的循环富集分为内循环和外循环两个过程。内循环是氯离子在窑内高温下从生料及燃料中挥发,随热气流进入预热器,冷凝附着在温度较低的生料上,并随着生料再一次进入窑系统,形成的一个在预热器和窑之间的循环和富集的过程。外循环是附着在回灰颗粒表面的氯离子,随回灰一起排出预热器系统,这部分粉尘在大布袋被收集重新入预热器,这个循环是在预分解窑系统外单独进行的,故称为外循环。氯离子的来源和去向分布见图5。
图5氯离子循环示意
根据物质守恒的原理,将预热器、窑、篦冷机看成整体,以8h为一周期来计算,氯离子含量平衡分析计算如下:
氯离子来源总量=氯离子去向总量
氯离子来源总量=生料氯离子+燃煤氯离子+垃圾氯离子
氯离子去向总量=旁路放风氯离子+熟料中的氯离子+回灰中氯离子+参与循环富集和结皮氯离子
旁路放风旋风筒出口温度为250℃左右,C1出口温度为330℃,温度较低,在旁路放风旋风筒出口和C1出口的热气体中氯离子含量极少,可忽略。垃圾投放从12月12日10:20开机,至23:59持续喂入,垃圾处理速度6.77t/h;垃圾水分含量平均值为43%。取12月12日16点开始截止到24点期间实际数据(见表1和表2)计算得出8h内参与循环富集和结皮部分氯离子量,以及旁路放风除氯效率。
氯离子平衡计算过程如下:
生料:3122.88t×0.029%=0.9056t;
垃圾:54.16t×1.589%×(1-43%)=0.4905t;
燃煤:245.35t×0.0088%=0.0216t;
氯离子来源总量:求和得1.4177t。
旁路放风灰:11.7%×2.24t=0.2621t;
C1回灰:0.158%×536.96t=0.8484t;
熟料:0.007%×2054.52t=0.1438t;