
水泥企業(yè)使用SMP系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)
SMP系統(tǒng)是一種包含破碎、混合、泵送三個主要環(huán)節(jié)的綜合性預(yù)處理系統(tǒng)可同時處置包括固態(tài)、液態(tài)、半固態(tài)在內(nèi)的多種危險(xiǎn)廢物且自動化程度較高。2006年北京水泥廠引入了國內(nèi)第一條SMP系統(tǒng)并投入運(yùn)行近年來隨著國內(nèi)協(xié)同處置行業(yè)的發(fā)展越來越多的水泥企業(yè)選擇SMP系統(tǒng)作為其主要處置系統(tǒng)。針對協(xié)同處置SMP系統(tǒng)是最佳的解決方案嗎?
首先了解下什么是SMP系統(tǒng)。理解SMP系統(tǒng)的主要功能不難我們可以類比人體的消化系統(tǒng)想象一下一頓豐盛的早餐有蔥花餅有粥有豆?jié){S-Shredder(破碎機(jī))相當(dāng)于人的牙齒負(fù)責(zé)將蔥花餅嚼碎M-Mixture(混合器)相當(dāng)于人的胃將這些食物混合在一起變成易于消化和輸送的漿狀體(所以SMP系統(tǒng)也叫漿渣制備系統(tǒng))P-Pump(泵送系統(tǒng))相當(dāng)于人的腸道主要作用是輸送。當(dāng)然真正的系統(tǒng)要比這復(fù)雜很多設(shè)備廠家都有詳細(xì)介紹。
1.成本:
SMP系統(tǒng)是一套自動化程度很高的預(yù)處理系統(tǒng)通過一套系統(tǒng)即可完成危廢的整個預(yù)處理過程降低了預(yù)處理階段的人力成本。尤其是針對沾染各種危廢的固態(tài)雜物類危廢SMP系統(tǒng)是一種理想的解決方案。
相比單獨(dú)的固態(tài)、液態(tài)、半固態(tài)處置系統(tǒng)SMP系統(tǒng)的投資較高(1000~2000萬)但是折算到10~20年的運(yùn)營期中這個成本并不算高。
2.安全:
基于安全考慮并不是所有危險(xiǎn)廢物都適合進(jìn)SMP系統(tǒng)的化學(xué)試劑類、廢酸類危廢容易在與其他物料混合的過程中發(fā)生反應(yīng)引起爆炸或產(chǎn)生H2S等有毒氣體有機(jī)溶劑類危廢容易揮發(fā)出可燃?xì)怏w引發(fā)爆炸(引入氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)后可有效降低風(fēng)險(xiǎn))。
國內(nèi)SMP系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生的安全事故主要是由于協(xié)同處置企業(yè)對于物料的分類管理不到位相容性試驗(yàn)欠缺。在做好分類的前提下SMP系統(tǒng)杜絕了預(yù)處理過程中物料與人的直接接觸且運(yùn)行過程中配備氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng)安全系數(shù)高于其他有人工參與的預(yù)處理系統(tǒng)。
3.窯工藝影響:
水泥窯系統(tǒng)主要有窯頭、窯尾煙室和分解爐三個物料投加點(diǎn)窯頭焚燒一般危廢(高熱值溶劑除外)會影響二次風(fēng)溫度和含氧量降低水泥窯頭的火焰溫度導(dǎo)致熟料減產(chǎn);窯尾煙室的氧含量低焚燒高熱值物料會產(chǎn)生大量CO加劇窯內(nèi)有害元素循環(huán)焚燒低熱值物料會降低熱生料溫度此外高熱值和低熱值都會產(chǎn)生大量煙氣擠占窯內(nèi)通風(fēng)量導(dǎo)致水泥窯減產(chǎn);相對而言,爐溫曲線測試儀分解爐是對于火焰溫度要求不高氧含量充足且冗余較大通風(fēng)量更容易控制如果控制得當(dāng)可基本保證水泥窯不減產(chǎn)。
所以現(xiàn)在大部分SMP系統(tǒng)的入窯點(diǎn)選在了分解爐,粗糙度儀但是分解爐本質(zhì)上只是一個含塵煙氣的通道沒有供物料焚燒用的平臺這與SMP系統(tǒng)的輸送曲線存在著巨大的矛盾SMP系統(tǒng)對水泥生產(chǎn)工藝的負(fù)面影響是雙缸污泥泵送系統(tǒng)的2倍甚至更多。主要原因是由于SMP系統(tǒng)的物料過于混雜輸送難度大只能采用單缸柱塞泵輸送而單缸柱塞泵每個輸送周期的時間更長且物料處于前進(jìn)狀態(tài)的時間很短:泵頭閘閥關(guān)閉——活塞后退至遠(yuǎn)端——螺旋向泵內(nèi)送料——關(guān)混合器門——活塞前進(jìn)壓縮物料——打開泵頭閘閥——活塞推送物料入窯。假設(shè)SMP系統(tǒng)的輸送速度是5t/h物料向窯內(nèi)推送的時間占整個周期的1/4,則物料入窯的瞬時下料速度是20t/h在焚燒高熱值物料時由于物料是分散在分解爐內(nèi)的氣流中燃燒的分解爐需要按照20t/h的焚燒量準(zhǔn)備充足的氧氣如果是含水率高的低熱值物料分解爐也需要按照20t/h的處置量燃燒充足的煤粉但這實(shí)際上是做不到的。
最終的結(jié)果是導(dǎo)致分解爐內(nèi)的煙氣忽冷忽熱、氧含量忽高忽低甚至缺氧燃燒產(chǎn)生有害氣體;雖然由于分解爐內(nèi)的湍流效應(yīng)和傳感器的積分效應(yīng)溫度和氧含量實(shí)測參數(shù)接近平滑連續(xù)輸送狀態(tài)下的理論值但是這種連續(xù)性差的物料輸送曲線對窯工況的擾動是真實(shí)存在的;另外SMP系統(tǒng)的入窯管徑太粗(>350mm)且物料經(jīng)過了長時間的高壓壓縮在入窯端使用壓縮空氣打散的效果很差大量大塊物料直接通過縮口掉入煙室進(jìn)而影響窯工況導(dǎo)致熟料產(chǎn)質(zhì)量下降。在實(shí)際運(yùn)行種SMP系統(tǒng)很難達(dá)到5t/h以上的處置速率。
綜上所述盡管SMP系統(tǒng)在預(yù)處理方面存在巨大的優(yōu)勢系統(tǒng)自動化程度高但其代表的卻是一種粗放的生產(chǎn)方式從另一個角度來說SMP系統(tǒng)其實(shí)是當(dāng)前協(xié)同處置企業(yè)一種不得已的選擇。雖然SMP系統(tǒng)“通吃”的特點(diǎn)比較適用于當(dāng)前國內(nèi)危廢前端市場前端分類差的現(xiàn)狀可以一站式解決物料的預(yù)處理問題。但是即便是當(dāng)前的危廢市場可連續(xù)輸送的半固態(tài)、液態(tài)、粉狀、片狀及顆粒狀物料的量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他混雜物料這些物料分別采用多態(tài)的輸送系統(tǒng)入窯對窯系統(tǒng)造成的影響比SMP系統(tǒng)要小很多。當(dāng)產(chǎn)廢端危廢管理越來越規(guī)范收集處置端分類越來越合理之后針對不同形態(tài)物料的分類處置系統(tǒng)應(yīng)用面會越來越廣SMP系統(tǒng)的應(yīng)用空間也會越來越小。當(dāng)然針對入窯連續(xù)性差的缺點(diǎn)SMP系統(tǒng)也可以進(jìn)一步優(yōu)化例如與外掛焚燒設(shè)備結(jié)合將物料通過SMP系統(tǒng)預(yù)處理后直接輸送至外掛爐焚燒(入爐位置不加噴槍)在外掛爐內(nèi)形成穩(wěn)定燃燒的料層產(chǎn)生的焚燒煙氣導(dǎo)入分解爐中進(jìn)一步焚燒。
任何技術(shù)都有局限性有其最佳的應(yīng)用場景我們也不能簡單說誰家的技術(shù)先進(jìn)誰家的就落后,時代邵氏硬度計(jì)在協(xié)同處置領(lǐng)域運(yùn)營企業(yè)要依據(jù)危廢特性、產(chǎn)生量、窯系統(tǒng)的具體情況選擇合適的設(shè)備對于設(shè)備廠家來說越貴越復(fù)雜的設(shè)備利潤越高但對于協(xié)同處置企業(yè)來說并不是越貴的設(shè)備就越好用;危廢處置的真正難點(diǎn)在于其復(fù)雜性和不可預(yù)知性除了提升技術(shù)裝備水平加強(qiáng)危廢的運(yùn)營管理同樣十分重要只有把危廢的全過程追蹤、前端分類做好了一些更加高效的處置手段才能得到利用。
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