水泥窑协同处置污泥的最佳加入量及工艺操作的优化

　　导读：本文提介绍了水泥窑协同处置污泥的工艺隐患及故障，并给出了解决办法。还分析了污泥对生料性质和熟料煅烧影响的分析，阐述了水泥窑协同处置污泥中污泥加入量的确定、工艺操作及优化措施，从而达到节能环保的目的。

　　公司的两条Φ4m×60m带五级旋风预热预分解系统的2500t/d生产线，均未配置旁路放风系统。2014年两条窑分别配套一套日处理150t工业污泥以及一套日处理100t市政污泥的污泥处置系统，两条窑日处理污泥的能力均达到250t。为消除窑协同处置污泥时预热器频繁堵塞的工艺故障，通过分析及探索，对水泥窑协同处置污泥的工艺操作进行优化调整，找到了解决窑系统处置污泥时工艺故障的办法。

　　1窑系统协同处置污泥的工艺隐患及故障

　　在协同处置污泥的过程中，窑系统出现分解炉出口压力绝对值升高，预热器频繁堵塞，窑14~19m段频繁结熟料圈，熟料圈最大厚度处达到500mm,窑筒体温度最低处达到71℃，窑内通风差，窑主电动机电流极不稳定，二、三次风温偏低，熟料f-CaO值波动大，窑的烧结能力变差，台时产量下降，窑协同处置工业污泥的能力不断下降，甚至一度为查找预热器频繁堵塞的原因，排查解决工艺隐患而中断工业污泥的处置。根据中控室操作记录的统计，自窑协同处置污泥以来，预热器共发生堵塞22次。按照预热器堵塞的位置划分：C4堵塞占23.8%，C5堵塞占61.9%，C4和C5同时发生堵塞占14.3%；按照预热器堵塞的原因划分：结皮型堵塞占66.7%，非结皮型堵塞占33.3%。

　　2最佳污泥加入量的确定及工艺操作的优化

　　污泥来源及主要挥发性组分见表1。由于三星污泥和比亚迪污泥的水分较低，利用皮带秤按照规定的比例同生料制备的石灰石等各种原料一起从磨头加入，参与原料的粉磨过程。

　　三种污泥除钠碱及氟等主要挥发物以外，其他成分均为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO及微量的重金属元素。可见，污泥的主要挥发物是影响水泥熟料煅烧的主要因素。

　　3污泥加入量的工业试验及工艺操作控制

　　1）低加入量单独加入0.5%的三星污泥或0.5%的比亚迪污泥，分解炉出口温度控制在890～900℃之间，分解炉出口负压偏高，入窑生料表观分解率97%，预热器堵塞频繁，窑14~19m段频繁结熟料圈，熟料圈最大厚度处达到500mm,窑筒体温度最低处达到71℃，窑内通风差，窑主电动机电流极不稳定，二、三次风温偏低，熟料f-CaO值波动大，窑的烧结能力变差，台时产量下降到104t/h，熟料初凝时间约120min,终凝时间约180min，凝结时间在正常范围内。

　　2）高加入量从0开始逐步增加三星污泥或比亚迪污泥的加入量，寻找污泥加入量的极限。分解炉出口温度控制在860℃，入窑生料表观分解率92%，当单独加入3.0%的三星污泥或单独加入2.0%的比亚迪污泥时，预热器堵塞频繁，导致窑不能连续运转，14~19m段结熟料圈，窑主电动机电流不稳定。熟料f-CaO值波动大,熟料初凝时间约180min,终凝时间约240min，凝结时间延长约60min。

　　3）最佳加入量分别从单独加入3.0%的三星污泥或单独加入2.0%的比亚迪污泥开始，逐步降低三星污泥或比亚迪污泥的加入量，控制分解炉出口温度在850～855℃范围内，入窑生料表观分解率为85%～92%，窑主电动机电流稳定，台时产量为116t/h,窑连续运转，熟料强度能达到规定的指标要求，熟料初凝时间约120min,终凝时间约180min,凝结时间在正常范围内，此时单独加入三星污泥的加入量为2.5%或单独加入比亚迪污泥的加入量为1.0%,分别为两种污泥的最佳加入量。