RDF（可燃废弃物）替代烟煤

RDF（可燃废弃物）替代烟煤

——利用非化石燃料替代化石燃料减碳3

废弃塑料（垃圾衍生燃料的一种，Refuse derived fuel，简称RDF，如医用垃圾、包装垃圾、塑料废弃物等）是含有氯离子的可燃有机物，其具有一定热值，在我国普通水泥窑炉协同处理危废可燃物的技术中，常与其它半液态废弃物一起在分解炉内燃烧消耗掉。RDF燃烧后不再生成二氧化碳，而是生成金属盐类物质，因此部分替代碳基燃料（如煤、石油焦、天然气等）后，能大幅度降低CO₂的排放。在水泥窑炉协同处理垃圾危废的传统技术中，由于RDF不容易粉碎得很细，因此不能加入窑头燃烧器参与煅烧，只能加入窑尾分解炉煅烧，这使得RDF的使用量降低，即其替代碳基燃料降低CO₂的排放量受到限制。

氯离子在白水泥煅烧中，即可以与氧化钙反应生成CaCl₂（矿化剂）降低煅烧温度，又可以在740℃时与Fe₂O₃反应生成FeCl₃随烟气排放掉（升华），从而有效提高熟料白度。许多年来，白水泥行业的技术人员都尝试着在生料中有意加入氯离子（如NaCl、KCl、NH₄Cl等）来提高熟料白度、降低热耗。但NaCl、KCl、NH₄Cl等的升华温度（低于650℃即升华）低于Fe₂O₃与氯离子的反应温度，所以挥发出的氯离子还未来得及与氧化铁反应就已经逃逸，这不仅不能有效减少氧化铁提高白度，并且过高的氯离子富集还导致窑尾烟室、预热器结皮堵塞，反而影响生产。对白水泥而言，RDF在分解炉内燃烧虽可以释放氯离子与氧化铁反应结合，但由于炉内燃烧效率与燃烧温度都不够高，氯离子与氧化铁来不及反应完全，氯离子便“随风而逝”逃逸出系统。为此，也需要在窑头燃烧器中加入RDF，才能全程参与煅烧反应，才能全程追踪锁定氧化铁并将其以氯化铁的气态形式携带出系统，同时也能在窑内生成氯化钙作为矿化剂降低煅烧温度。

由上面的分析可知，对普通水泥而言，RDF可降低CO₂的排放；对白水泥而言，RDF不仅可降低CO₂排放，并且还可以提高熟料白度。显然，如果能解决RDF在窑头燃烧器中的加入与在窑头的煅烧，将最大限度的使RDF替代碳基燃料，也更充分的保证白水泥熟料白度的提高。本技术基于此原因提出。

废弃塑料在窑头燃烧器中煅烧并不是一件容易的事：首先要解决RDF进入高动量的窑头燃烧器，这不能再依靠传统的机械粉碎与物理输送，而是需要液化RDF，然后通过高压雾化打入窑头燃烧器；接下来要设计合理的燃烧器工艺参数，使RDF参与燃烧时不得与原燃料分层；另外，氯化铁及其它氯化物在窑尾富集会导致结皮堵塞，为此，在不影响热耗的情况下，需采取可循环模式进行旁路氯离子固化释放；旁路系统需要急冷阻止二恶英的生成；最后还得精准控制氯离子进入熟料的含量，不能影响熟料质量……

RDF进入窑头燃烧器，氯离子全程参与煅烧，部分替代碳基矿化燃料，不仅对白水泥、对任何热力企业，都是大幅度降低二氧化碳排放的有效措施。只要控制好氯离子的添加量，不会影响熟料质量——不能不说，这是新材料燃烧领域的一场革命，我们已在路上，拭目以待吧。

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