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水泥窑和垃圾焚烧炉联合处理生活垃圾技术及运行

效果（上）

作者：何宏涛袁文献余群善单位:合肥水泥研究设计院[2010-9-10]

关键字:垃圾焚烧-环保

摘要:

水泥工业是典型的能源消耗和资源消耗型工业。资料显示，水泥生产能耗约占全国能源

消耗量的7%左右，水泥工业消耗的煤炭占全国煤炭总消耗量的15%左右。因此，水泥行业

节能降耗工作的进展对国家节能降耗目标的实现将起到非常重要的作用。另一方面，我国城

市生活垃圾近年来增长速度很快，目前全国1年产生的生活垃圾已达1.5亿吨。全国668

座大中城市中至少有200座城市处于垃圾的包围之中，在城市周围历年堆存的生活垃圾量

已达60亿吨，侵占了约5亿平方米的土地。这些数量庞大的生活垃圾已对城市及城市周围

的生态环境构成日趋严重的威胁，垃圾直接堆放和简易填埋场向大气释放大量的有害气体，

垃圾在堆放腐败过程中产生大量酸性和碱性有机污染物，并溶解出垃圾中的重金属，形成有

机物、重金属和病原微生物三位一体的污染源。此外，垃圾堆积场自燃、爆炸事故不断发生，

也造成重大损失。

国内外长期大量的实践证实，在处理和利用固体废物方面，现代新型干法水泥窑（PC

窑）系统与废物（垃圾）焚烧炉相比具有明显优势，固体废物所具有的热量和物质将为水泥

工业提供替代燃料和替代原料。研究和开发水泥工业利用和处理固体废物技术，可为水泥工

业寻找到替代原料和替代燃料，可以节约能源和降低废物处理成本，提高企业经济效益和社

会环境效益。这也正是合肥水泥研究设计院研发水泥窑和垃圾焚烧炉联合处理生活垃圾技术

的目的。此项技术在四川广旺能源集团建材分公司天台水泥厂的应用，已取得明显成效。

技术原理

此项技术是通过在水泥回转窑旁设置垃圾焚烧炉来联合处理城市生活垃圾，它既不同于

日本的垃圾焚烧发电后由水泥厂处理灰渣的技术，也不同于西欧对垃圾分选后直接由水泥窑

处理的技术，而是根据我国人民生活水平的现状，适应我国垃圾特性，吸收国外垃圾处理的

长处，并克服其不足后自主创新的一项新技术。采用此项技术，可以将垃圾热能和灰渣全部

利用，污染物排放低，不需要二次处理，投资省，后期维护费用低。此项技术已取得了3

项国家专利的授权，分别为发明专利水泥“回转窑和焚烧炉联合处理城市生活垃圾系统”、实

用新型专利“回转式垃圾焚烧炉”和垃圾“喂料机”。以此项技术为依托的工业试验系统已于

2007年11月15日在天台水泥厂成功点火。

此项技术不需要建设专门的垃圾焚烧厂或垃圾预处理车间，而是把垃圾焚烧炉建在新型

干法水泥窑旁边，由垃圾焚烧炉和水泥窑联合处理生活垃圾，工艺流程框图见图1。

垃圾处理过程如下：垃圾由市政环卫部门的垃圾运输车直接运送到水泥厂，经地磅计量

后倒入垃圾储池储存。抓斗从垃圾池把垃圾抓入板式输送机，人工挑选出大件垃圾和可回收

物，其余的被带式输送机送入喂料小仓，在输送过程中由除铁器除去磁性金属。喂料机把小

仓内的垃圾均匀地喂入焚烧炉，利用熟料冷却机的热风作为燃烧空气，热风从水泥窑窑头罩

抽取，进入回转式垃圾焚烧炉，垃圾在热风的作用下焚烧，垃圾焚烧产生的高温烟气（1100℃

左右）进入窑尾分解炉和预热器，与水泥生料换热，为水泥生料分解提供热量，然后被窑尾

废气处理系统净化后排放。垃圾焚烧灰渣直接进入回转窑作为水泥原料，结合于熟料之中。

垃圾焚烧灰渣也可以从焚烧炉排出，作为混合材，用于磨制水泥。处理过程全部封闭，垃圾

在垃圾池储存期间，有机物腐败产生的臭气等有机气体由排风机抽出，经除尘器除尘后送入

冷却机头部的鼓风机，再被鼓入冷却机，与1400℃左右的熟料接触，在高温下被分解而净

化。

此项技术采用水泥回转窑和垃圾焚烧炉联合处理城市生活垃圾，在不外加燃料的情况

下，利用窑头高温热风作为燃烧空气，确保生活垃圾的连续、稳定和充分燃烧；采用与这个

系统配套的回转式垃圾焚烧炉，可提高对原生生活垃圾的适应性、提高燃烬率和降低系统阻

力，解决了我国垃圾成分复杂、水分高、热值低的缺陷；采用配套推进式垃圾喂料机，能实

现均匀喂料、防止堵料和控制漏风，同时