技術(shù)背景
油田的含油污泥主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面：接轉站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，煉廠(chǎng)含油污水處理設施、輕烴加工廠(chǎng)，天然氣凈化裝置清除出來(lái)的油砂、油泥，鉆井、作業(yè)、管線(xiàn)穿孔而產(chǎn)生的落地原油及含油污泥。含油污泥的組成主要是油、泥和水，給環(huán)境造成危害的是油。 經(jīng)污染源調查知，油田各接轉站、聯(lián)合站每年清沙量約在100萬(wàn)噸左右，再加上落地原油回收后剩余的油泥，全油田每年至少產(chǎn)生150萬(wàn)噸的油泥（沙）。油泥（砂）因為沒(méi)有很好的處理辦法，一直是制約油區環(huán)保的“頑疾”。
油泥（砂）是一種原油中所含的油泥、油砂沉淀后形成的污染物，會(huì )對環(huán)境造成極大危害，油田每年為處理油泥砂花費大量的人力、物力和財力。此前，國內外對油泥砂的處理辦法主要采取填埋法、熱處理和生物處理。但是，填埋法容易造成地下水污染，熱處理設備成本太高，在日本一套日處理５０立方米的設備成本高達２億多元，而且容易產(chǎn)生二次污染。生物處理技術(shù)周期太長(cháng)，需要１５－３０年的時(shí)間。
我公司結合國內外先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)并研制出油泥焚燒爐一體化系統。使油田油泥污染得到徹底解決，油泥產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)脫硫處理達到國家煙氣排放標準，沒(méi)有二次污染，油泥燃燒產(chǎn)生的余熱作加熱鍋爐使用。
設計依據
一、廢氣物焚燒設備設計編寫(xiě)依據：
1、國家環(huán)�？偩諫B18484-2001《危險廢物焚燒污染控制標準》2002-01-01實(shí)施
2、GB16297－1996 《大氣污染物綜合排放標準》
3、GB12348－90《中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治條例》
4、中華人民共和國國務(wù)院1998年實(shí)施的 《建設項目環(huán)境保護管理條例》
5、TJ36－1993工業(yè)企業(yè)設計衛生標準
6、GHZB1-1999地表水環(huán)境質(zhì)量標準
二、設計基準：
1、廢棄物：化工廢渣，廢液
2、需要處理量：廢焦油：600Kg/h、污泥；400 Kg/h
3、燃燒反應原理
廢棄物中主要元素：C、H、O、Cl、S、P
燃燒室中的化學(xué)反應：
CXHYOZ + O2 → CO2↑ + H2O
CXHYClZ + O2 → CO2↑ + HCl↑+ H2O
CXHYSZ + O2 → CO2↑ + SO2↑+ H2O
P + O2 → P2O5
堿液除硫、氯、磷：
2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2↑ + H2O
SO2 + Na2CO3 → Na2SO3 + CO2↑
P2O5 + 3Na2CO3 → 2Na3PO4 + 3CO2↑
4、選址要求：
參照GHZB1中規定的地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)功能區
三、排放指標：
1、排放指標：按照國家環(huán)保標準 GB18484-2001 《危險廢物焚燒污染控制標準》2002-01-01實(shí)施
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序號 |
項目 |
單位 |
限值 |
備注 |
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1 |
煙塵 |
mg/m3 |
≤100 |
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2 |
煙氣 |
林格曼 |
一級 |
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3 |
氮氧化物 |
mg/m3 |
≤500 |
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4 |
一氧化碳 |
mg/m3 |
≤100 |
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5 |
二氧化硫 |
mg/m3 |
≤400 |
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6 |
氯化氫 |
mg/m3 |
≤100 |
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7 |
二惡英類(lèi) |
0.5TEQng/m3 |
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8 |
噪聲 |
db |
≤85 |
焚燒區周?chē)h(huán)境1米處 |
注：帶有阻燃性物質(zhì)和鹵化物的廢棄物需另行設計
2、運行指標
a、焚燒能力：廢焦油渣600Kg/h、污泥400 Kg/h
b、投料方式：螺旋輸送自動(dòng)進(jìn)料
c、點(diǎn)火方式：自動(dòng)點(diǎn)火
d、采用燃料：發(fā)生爐煤氣
e、取灰方式：自動(dòng)
f、爐內壓力：采用負壓設計，不逆火
g、設計熱值：2000-3000kcal/kg
h、焚燒溫度：一次600-900℃ 二次900-1200℃
i、煙氣停留時(shí)間：≥2秒
3、焚燒爐環(huán)境保護技術(shù)指標：
a、噪聲： ≤85db(A) (距離1m)
b、臭氣濃度： ≤2000無(wú)量綱
c、殘留物含致病菌： 無(wú)
d、熱灼減率： ＜5%
4、安全指標
a、焚燒爐燃燒器設有安全保護裝置，燃燒器啟動(dòng)不正常時(shí)，安全保護裝置自動(dòng)切斷燃氣供應
b、焚燒爐停止運轉前，（正常停和安全程序的停爐）設有燃燒室冷卻程序，溫度下降到設定值時(shí)，冷卻程序結束，焚燒爐停止工作
c、本設備設置有漏電保護裝置，在溫度為40度、相對濕度為85%時(shí)，電器回路絕緣電阻大于2MΩ，并能承受1min工頻（50Hz）、電壓1500V的實(shí)驗電壓，各部件定位準確，連接可靠，控制柜與各設備之間的連接線(xiàn)裝有金屬軟管
d、水、氣路都經(jīng)過(guò)密封試壓實(shí)驗，無(wú)泄露現象
裝置組成
一、焚燒爐裝置包括以下設備：
煤氣發(fā)生爐、旋轉爐本體、二次燃燒兼集塵器、G-G翅片熱交換、G-L列管式熱交換裝置、噴淋吸收塔、霧水分離器、引風(fēng)機、彎頭、方接圓、煤氣燒嘴及輸送管路系統、空氣壓縮機及輸送系統、溫控型燃燒器、風(fēng)機及供風(fēng)系統、燃燒室溫度自動(dòng)控制系統、電控系統、堿液泵、自動(dòng)投料裝置、自動(dòng)出灰裝置、煙囪及其它控制閥及管路，操作平臺及爬梯、連接件、支撐件及緊固件等。
二、工藝流程及說(shuō)明：
污泥進(jìn)料及廢焦油進(jìn)料系統+旋轉窯爐本體+二次燃燒兼集塵器+G-G熱交換+G-L熱交換+ 噴淋吸收塔+霧水分離器+排風(fēng)機+獨立煙囪
固體廢棄物由自動(dòng)進(jìn)料裝置定量連續送入旋轉窯燃燒室，由點(diǎn)火電極點(diǎn)燃煤氣，同時(shí)開(kāi)啟螺旋輸送系統系統、將污泥和焦油渣送入爐本體內焚燒，回轉窯焚燒爐是在圓柱形金屬殼內砌筑保溫磚，水平安放稍有傾斜，通過(guò)爐體整體轉動(dòng)達到均勻混合并沿傾斜角度向出料端移動(dòng)，本焚燒爐采用煙氣逆向式設計，這樣整個(gè)爐膛分為干燥段、自燃段和焚燒段，且有利于促進(jìn)煙氣、污泥、焦油的混合及接觸，增加其燃燒效率，適用于濕度大、可燃性低的污泥，燃燒火焰以2-3米/秒的速度沿燃燒筒旋轉，并以2-3米/秒的速度沿筒體做軸向運動(dòng)，根據燃燒3T（溫度、時(shí)間、渦流）原理在爐本體燃燒室內充分氧化、熱解、燃燒。殘留的廢氣進(jìn)入二次燃燒兼集塵室進(jìn)行高溫氧化，徹底破解難以分解的化合物，同時(shí)對煙氣進(jìn)行集塵，除去大顆粒粉塵后進(jìn)入G-G翅片熱交換對補氧空氣進(jìn)行預熱再引入爐內節省運行成本，然后在進(jìn)入G-L熱交換器，回收大量熱水后，煙氣進(jìn)入噴淋洗滌裝置，利用堿液對煙氣進(jìn)行洗滌去除酸性有害氣體和小顆粒粉塵達到：無(wú)毒、無(wú)煙、無(wú)害、無(wú)臭完全燃燒之效果，經(jīng)霧水分離后由排風(fēng)機將處理后達標的氣體引進(jìn)煙囪排入大氣層�；以勺詣�(dòng)出灰器排出后由人工刪選后掩埋。
三、設備優(yōu)點(diǎn)說(shuō)明：
a、旋轉爐本體
①旋轉爐設計有連續投料和間歇投料的方式，針對不同的處理物現場(chǎng)調試控制，裝置有自動(dòng)出灰器可連續出灰，從而提高了運行效率。
②合理的設計可以使空氣在爐本體燃燒室內形成渦流，延長(cháng)的效滯留時(shí)間。爐膛焚燒段溫度維持在600℃～900℃焚燒可將廢棄物內有機物充分氧化，使其燃燒與焚毀去除率達99.9%以上，并有效控制臭氣及氮氧化物產(chǎn)生。爐內容積大，爐負荷大于25萬(wàn)大卡，足夠應付各種熱值廢棄物之混燒，適用范圍廣且穩定。設計負壓燃燒，不逆火，避免有害氣體外泄，操作安全可靠�；剞D式設計，略有傾斜，并內置括板，使廢棄物邊焚燒邊攪拌，避免廢棄物僅表面焚燒導致燃燒不完全。
③安全性高—設有啟動(dòng)前有不排掉易爆氣體就不能點(diǎn)火之功能，以防氣爆：設計有殘燒定時(shí)裝置，以確保爐內無(wú)殘存的可爆氣體，系統帶有紫外線(xiàn)光敏管檢測，一旦發(fā)生熄火或點(diǎn)火失敗，立刻快速自動(dòng)切斷氣路，安全可靠。警報系統完備，整個(gè)運行系統在儀表監控下操作。
④爐體耐火磚及壽命--選用高驢質(zhì)量耐火磚，耐高溫，同時(shí)可抗強堿及混合酸，耐腐蝕，使用壽命長(cháng)。
⑤無(wú)二次污染-采用多段送風(fēng)系統，可降低燃燒過(guò)程中排放的NOX為目前廢液燃燒技術(shù)中降低NOX污染的最佳技術(shù)
b、本煤氣燒嘴要有嘴前供風(fēng)管道系統及配置、嘴前燃氣管道系統及配置、爐前點(diǎn)火控制系統及配置和溫度顯示控制,煙道檢測系統等組成，保證連續安全可靠的運行。
c、風(fēng)系統由低噪音高壓風(fēng)機輸送入風(fēng)箱，空氣通過(guò)特殊的噴風(fēng)咀多段供入爐本體燃燒室，提供燃燒所需空氣量，對有機物質(zhì)的破壞可達99%以上。
d、二次焚燒兼集塵器
采用耐高溫澆鑄料，確保焚燒所需溫度（≥1300℃），對旋轉窯未能燃盡的廢氣進(jìn)行高溫氧化，保障達標排放，本集塵器的設計采用了高效低阻力的旋風(fēng)集塵裝置、與國內現有的集塵器相比具有大流量、高流速、低阻力的特點(diǎn)，除塵率高。
e、G-G熱交換
采用翅片換熱器，體積小，傳熱系數高，對補氧空氣進(jìn)行預熱，
大大減少了運行成本。
g、G-L熱交換
采用立管式水冷熱交換，迅速降低煙氣溫度，確保后道設備的使用壽命，同時(shí)回收大量熱水。
h、噴淋滌裝置
采用高壓液體經(jīng)特殊噴嘴噴灑，內襯防腐材料。經(jīng)集塵器殘留的有害氣體由塔底進(jìn)入，氣體分布后和塔內的填料與工業(yè)堿溶液逆流接觸，有效的將殘留氣態(tài)的污染物進(jìn)行洗滌，將凈化的氣體除沫后由塔頂排出。
i、溫控系統
本系統采用PC設計通過(guò)對爐本體出口煙氣溫度傳感器信號的采集及燃燒上下限溫差的設定，既能顯示各點(diǎn)溫度以觀(guān)測爐內燃燒情況，也能閉合調節燃燒的配合。
j、電控系統
包括電源指示、電源電壓檢知、警報系統、殘燒定時(shí)裝置、電磁閥的開(kāi)關(guān)及自動(dòng)與手動(dòng)切換調節裝置等，操作自動(dòng)化程度高，安全性好。
h、綜上所述，采用此項技術(shù)，運行成本低，燃燒過(guò)程中絕無(wú)黑煙，并可回收熱水供工廠(chǎng)使用，具有很好的經(jīng)濟及環(huán)境效益。
