水泥企业使用SMP系统的优缺点

  SMP系统是一种包含破碎、混合、泵送三个主要环节的综合性预处理系统可同时处置包括固态、液态、半固态在内的多种危险废物且自动化程度较高。2006年北京水泥厂引入了国内第一条SMP系统并投入运行近年来随着国内协同处置行业的发展越来越多的水泥企业选择SMP系统作为其主要处置系统。针对协同处置SMP系统是最佳的解决方案吗?


  首先了解下什么是SMP系统。理解SMP系统的主要功能不难我们可以类比人体的消化系统想象一下一顿丰盛的早餐有葱花饼有粥有豆浆S-Shredder(破碎机)相当于人的牙齿负责将葱花饼嚼碎M-Mixture(混合器)相当于人的胃将这些食物混合在一起变成易于消化和输送的浆状体(所以SMP系统也叫浆渣制备系统)P-Pump(泵送系统)相当于人的肠道主要作用是输送。当然真正的系统要比这复杂很多设备厂家都有详细介绍。


  1.成本:

  SMP系统是一套自动化程度很高的预处理系统通过一套系统即可完成危废的整个预处理过程降低了预处理阶段的人力成本。尤其是针对沾染各种危废的固态杂物类危废SMP系统是一种理想的解决方案。

  相比单独的固态、液态、半固态处置系统SMP系统的投资较高(1000~2000万)但是折算到10~20年的运营期中这个成本并不算高。

  2.安全:

  基于安全考虑并不是所有危险废物都适合进SMP系统的化学试剂类、废酸类危废容易在与其他物料混合的过程中发生反应引起爆炸或产生H2S等有毒气体有机溶剂类危废容易挥发出可燃气体引发爆炸(引入氮气保护系统后可有效降低风险)。

  国内SMP系统运行过程中发生的安全事故主要是由于协同处置企业对于物料的分类管理不到位相容性试验欠缺。在做好分类的前提下SMP系统杜绝了预处理过程中物料与人的直接接触且运行过程中配备氮气保护系统安全系数高于其他有人工参与的预处理系统。

  3.窑工艺影响:

  水泥窑系统主要有窑头、窑尾烟室和分解炉三个物料投加点窑头焚烧一般危废(高热值溶剂除外)会影响二次风温度和含氧量降低水泥窑头的火焰温度导致熟料减产;窑尾烟室的氧含量低焚烧高热值物料会产生大量CO加剧窑内有害元素循环焚烧低热值物料会降低热生料温度此外高热值和低热值都会产生大量烟气挤占窑内通风量导致水泥窑减产;相对而言,炉温曲线测试仪分解炉是对于火焰温度要求不高氧含量充足且冗余较大通风量更容易控制如果控制得当可基本保证水泥窑不减产。


  所以现在大部分SMP系统的入窑点选在了分解炉,粗糙度仪但是分解炉本质上只是一个含尘烟气的通道没有供物料焚烧用的平台这与SMP系统的输送曲线存在着巨大的矛盾SMP系统对水泥生产工艺的负面影响是双缸污泥泵送系统的2倍甚至更多。主要原因是由于SMP系统的物料过于混杂输送难度大只能采用单缸柱塞泵输送而单缸柱塞泵每个输送周期的时间更长且物料处于前进状态的时间很短:泵头闸阀关闭——活塞后退至远端——螺旋向泵内送料——关混合器门——活塞前进压缩物料——打开泵头闸阀——活塞推送物料入窑。假设SMP系统的输送速度是5t/h物料向窑内推送的时间占整个周期的1/4,则物料入窑的瞬时下料速度是20t/h在焚烧高热值物料时由于物料是分散在分解炉内的气流中燃烧的分解炉需要按照20t/h的焚烧量准备充足的氧气如果是含水率高的低热值物料分解炉也需要按照20t/h的处置量燃烧充足的煤粉但这实际上是做不到的。

  最终的结果是导致分解炉内的烟气忽冷忽热、氧含量忽高忽低甚至缺氧燃烧产生有害气体;虽然由于分解炉内的湍流效应和传感器的积分效应温度和氧含量实测参数接近平滑连续输送状态下的理论值但是这种连续性差的物料输送曲线对窑工况的扰动是真实存在的;另外SMP系统的入窑管径太粗(>350mm)且物料经过了长时间的高压压缩在入窑端使用压缩空气打散的效果很差大量大块物料直接通过缩口掉入烟室进而影响窑工况导致熟料产质量下降。在实际运行种SMP系统很难达到5t/h以上的处置速率。

  综上所述尽管SMP系统在预处理方面存在巨大的优势系统自动化程度高但其代表的却是一种粗放的生产方式从另一个角度来说SMP系统其实是当前协同处置企业一种不得已的选择。虽然SMP系统“通吃”的特点比较适用于当前国内危废前端市场前端分类差的现状可以一站式解决物料的预处理问题。但是即便是当前的危废市场可连续输送的半固态、液态、粉状、片状及颗粒状物料的量也远远大于其他混杂物料这些物料分别采用多态的输送系统入窑对窑系统造成的影响比SMP系统要小很多。当产废端危废管理越来越规范收集处置端分类越来越合理之后针对不同形态物料的分类处置系统应用面会越来越广SMP系统的应用空间也会越来越小。当然针对入窑连续性差的缺点SMP系统也可以进一步优化例如与外挂焚烧设备结合将物料通过SMP系统预处理后直接输送至外挂炉焚烧(入炉位置不加喷枪)在外挂炉内形成稳定燃烧的料层产生的焚烧烟气导入分解炉中进一步焚烧。

  任何技术都有局限性有其最佳的应用场景我们也不能简单说谁家的技术先进谁家的就落后,时代邵氏硬度计在协同处置领域运营企业要依据危废特性、产生量、窑系统的具体情况选择合适的设备对于设备厂家来说越贵越复杂的设备利润越高但对于协同处置企业来说并不是越贵的设备就越好用;危废处置的真正难点在于其复杂性和不可预知性除了提升技术装备水平加强危废的运营管理同样十分重要只有把危废的全过程追踪、前端分类做好了一些更加高效的处置手段才能得到利用。