【水泥人網】摘要:水泥工業是典型的能源消耗和資源消耗型工業。資料顯示，水泥生產能耗約占全國能源消耗量的7%左右，水泥工業消耗的煤炭占全國煤炭總消耗量的15%左右。因此，水泥行業節能降耗工作的進展對國家節能降耗目標的實現將起到非常重要的作用。

2、運行和檢驗數

焚燒的生活垃圾是由廣元市環衛處運輸隊運來的市區生活垃圾和在工廠附近楊家巖職工生活區收集的生活垃圾，每生產1噸水泥熟料可處理垃圾0.2噸。垃圾焚燒后形成的灰渣無臭氣，呈灰白色，顆粒均勻，無結渣，為粉末狀，粒徑小于3mm。

在水泥生產系統正常運行的情況下，切換到生產水泥同時焚燒垃圾狀態，即打開焚燒垃圾系統進、出風管道上的閥門，關閉三次風管中間閥門，把熱風引入垃圾焚燒爐。三次風剛進垃圾焚燒系統時，應減少生料喂入燒成系統量，增加分解爐喂煤量，保證分解爐溫度，使入窯生料的分解率不降低。然后穩定垃圾喂料量，適當調整三次風管中間閥門開度和分解爐喂煤量，逐步提高生料喂入燒成系統量，形成良性循環。經過3個多小時的精心調整，生料喂入量恢復到切換前的狀態

受現場布置條件和投資資金所限，焚燒爐灰渣由焚燒爐卸出后，人工裝入小推車，推至生料入窯小倉斗式提升機前的螺旋輸送機處加入，焚燒爐灰渣和生料在輸送的過程中混合，最后進入預熱器和回轉窯

在連續運行的過程中，以保證系統產量和熟料質量為目的，穩定垃圾焚燒量和穩定分解爐溫度為方向，調整分解爐喂煤量和三次風管開度，使系統處于良好狀態。在焚燒垃圾的全部時間內，沒發生結皮堵料等工藝事故，沒有發現異常情況。

連續穩定焚燒垃圾的24小時中,生產水泥熟料299.1噸、焚燒垃圾60.2噸。單獨生產水泥熟料，生產299.1噸水泥熟料需燒成煤57.13噸。與此相比，向分解爐少喂煤10.5噸，焚燒垃圾對燒成水泥熟料燃料的替代率為18.4%。焚燒垃圾生產的水泥熟料表觀與平時生產的熟料完全相同，其化學成分、率值和礦物組成如表2和表3，強度檢驗結果見表4。

表2、表3和表4的數據說明，垃圾灰入窯和不焚燒垃圾生產的水泥熟料在化學成分和物理性能方面沒有明顯差別。

采用水泥回轉窯和垃圾焚燒爐聯合處理城市生活垃圾工藝不產生廢水，不遺留固體廢物，僅有廢氣排放。檢測結果表明：焚燒垃圾前和焚燒垃圾中，水泥窯排放廢氣中的各污染物濃度和噸產品排放量均不超標。在水泥窯產量相同的情況下，焚燒垃圾前和焚燒垃圾中，廢氣和各污染物排放有如下差別：焚燒垃圾時比不焚燒垃圾時廢氣量增加了4.88%、顆粒物和氟化物排放濃度基本一致、氮氧化物排放濃度稍微降低、二氧化硫排放濃度稍微增加。

限于檢測條件，未對廢氣中氯化物、二英、重金屬等項目進行檢測。根據廣元市垃圾的組成、同濟大學對垃圾飛灰應用的詳細研究和國內外類似的研究，它們均應在相關標準許可的范圍內，不會對環境產生污染。

3.運行結果及啟發

通過水泥窯和焚燒爐聯合處理垃圾技術在天臺水泥廠的實際運行，我們有如下的結論和啟發。

水泥窯和焚燒爐聯合處理生活垃圾不用外加燃料。采用水泥窯和焚燒爐聯合處理生活垃圾技術，焚燒混合收集的城市生活垃圾，不外加燃料，在從水泥窯窯頭罩抽取的焚燒熱風溫度大于600℃時，垃圾焚燒溫度可達900℃以上，完全符合《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2001）對焚燒垃圾的溫度控制要求，煙氣在850℃以上停留時間遠遠超過2秒。目前，城市居民普遍使用液體或氣體燃料，垃圾中可燃物增加，若不經雨淋，低位熱值可達5000kJ/kg以上，隨著生活水平的提高，垃圾熱值還將大幅度提高。另外，現在水泥生產大部分采用新型干法水泥回轉窯，水泥窯窯頭罩的熱風均大于600℃，甚至達到1000℃。若以950℃熱風作為垃圾燃燒的熱空氣，即使垃圾熱值低到3000kJ/kg，燃燒溫度也會超過900℃。若有溫度比較高的燃燒空氣，焚燒爐溫度可控制在1100℃左右，以便提升熱量利用率和取得更好的處理效果。因此，采用水泥窯和焚燒爐聯合處理生活垃圾技術處理城市生活垃圾不用外加燃料。

焚燒垃圾不影響水泥燒成系統的運行和產品質量。在焚燒垃圾過程中，沒有發生預熱器結皮、堵塞和窯結圈現象，對水泥生產操作沒產生影響，其結果比我們預想的好。由于在配料時考慮了垃圾灰的摻入，水泥熟料化學成分幾乎沒有變化，水泥熟料質量基本不受影響。我們所擔心的垃圾中氯、硫、堿對水泥燒成系統的影響沒有出現，一方面是垃圾焚燒量還較少，另一方面是因為從窯頭罩抽取的焚燒垃圾的熱風攜帶有大量的水泥熟料顆粒，它含有65%以上的CaO，而且處于高溫活性期，把垃圾燃燒分解出的酸性物質吸收并固定，自然不會對水泥燒成系統的運行和水泥熟料質量造成影響。

焚燒垃圾起到了替代燃料的作用。在試燒統計階段，焚燒垃圾對燒成水泥熟料燃料的替代率為18.4%。

水泥窯和焚燒爐聯合處理生活垃圾能夠實現無害化、資源化和無殘留處理。我們在運行過程中進行了力所能及的檢測，所檢測項目的各項指標結果均符合《水泥工業大氣污染物排放標準》（GB4915-2004）和《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485-2001）排放限值的要求。研究證實，水泥窯和焚燒爐聯合處理生活垃圾技術能夠實現對生活垃圾的無害化、資源化和無殘留處理。

結論

水泥工業處置城市生活垃圾與其他處置方式相比，對垃圾熱量和物質利用率更高。這種處理方式除水泥生產線用地外，不需要征用大量土地，不會對地下水產生污染，沒有固體廢棄物外排，對大氣的污染也可減到極輕程度，是最徹底的處理方式之一。水泥窯和垃圾焚燒爐聯合處理垃圾技術能適應我國垃圾的特性，實現了對生活垃圾處理的無害化和資源化，其投資和運行費用低，投入產出比高，值得各地環保部門和市政部門采納。同時，水泥工業是高能耗、高資源消耗的產業，2009年全國水泥產量達16.3億噸，今后還要繼續增長，資源和能源消耗巨大，此項技術使生活垃圾轉化為水泥工業的替代燃料和替代原料，將緩解水泥工業對天然資源的依靠，也值得各水泥企業作為節能減排的實用技術進行運用。可以說，水泥窯和垃圾焚燒爐聯合處理垃圾達到了節約能源和廢物處理、政府和企業雙贏、環境和效益雙贏的多重目的。

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