SMP系統(tǒng)應(yīng)用于水泥窯協(xié)同處置的優(yōu)缺點(diǎn)

　　SMP系統(tǒng)是一種包含破碎、混合、泵送三個(gè)主要環(huán)節(jié)的綜合性預(yù)處理系統(tǒng)，可同時(shí)處置包括固態(tài)、液態(tài)、半固態(tài)在內(nèi)的多種危險(xiǎn)廢物，且自動(dòng)化程度較高。2006年，北京水泥廠引入了國(guó)內(nèi)第一條SMP系統(tǒng)并投入運(yùn)行，近年來，隨著國(guó)內(nèi)協(xié)同處置行業(yè)的發(fā)展，越來越多的水泥企業(yè)選擇SMP系統(tǒng)作為其主要處置系統(tǒng)。

　　理解SMP系統(tǒng)的主要功能不難，我們可以類比人體的消化系統(tǒng)，想象一下一頓豐盛的早餐，有蔥花餅，有粥，有豆?jié){，S-Shredder（破碎機(jī)）相當(dāng)于人的牙齒，負(fù)責(zé)將蔥花餅嚼碎，M-Mixture（混合器）相當(dāng)于人的胃，將這些食物混合在一起，變成易于消化和輸送的漿狀體（所以SMP系統(tǒng)也叫漿渣制備系統(tǒng)），P-Pump（泵送系統(tǒng)）相當(dāng)于人的腸道，主要作用是輸送。當(dāng)然真正的系統(tǒng)要比這復(fù)雜很多，設(shè)備廠家都有詳細(xì)介紹。

　　那么，針對(duì)協(xié)同處置，SMP系統(tǒng)是最佳的解決方案嗎？本文主要從一個(gè)使用者的角度，做一下分析：

　　1.成本：

　　SMP系統(tǒng)是一套自動(dòng)化程度很高的預(yù)處理系統(tǒng)，通過一套系統(tǒng)即可完成危廢的整個(gè)預(yù)處理過程，降低了預(yù)處理階段的人力成本。尤其是針對(duì)沾染各種危廢的固態(tài)雜物類危廢，SMP系統(tǒng)是一種理想的解決方案。

　　相比單獨(dú)的固態(tài)、液態(tài)、半固態(tài)處置系統(tǒng)，SMP系統(tǒng)的投資較高（1000~2000萬），但是折算到10~20年的運(yùn)營(yíng)期中，這個(gè)成本并不算高。

　　2.安全：

　　基于安全考慮，并不是所有危險(xiǎn)廢物都適合進(jìn)SMP系統(tǒng)的，化學(xué)試劑類、廢酸類危廢容易在與其他物料混合的過程中發(fā)生反應(yīng)，引起爆炸或產(chǎn)生H2S等有毒氣體，有機(jī)溶劑類危廢容易揮發(fā)出可燃?xì)怏w，引發(fā)爆炸（引入氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)后可有效降低風(fēng)險(xiǎn)）。

　　國(guó)內(nèi)SMP系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生的安全事故主要是由于協(xié)同處置企業(yè)對(duì)于物料的分類管理不到位，相容性試驗(yàn)欠缺。在做好分類的前提下，SMP系統(tǒng)杜絕了預(yù)處理過程中物料與人的直接接觸，且運(yùn)行過程中配備氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)，安全系數(shù)高于其他有人工參與的預(yù)處理系統(tǒng)。

　　3.窯工藝影響：

　　水泥窯系統(tǒng)主要有窯頭、窯尾煙室和分解爐三個(gè)物料投加點(diǎn)，窯頭焚燒一般危廢（高熱值溶劑除外）會(huì)影響二次風(fēng)溫度和含氧量，降低水泥窯頭的火焰溫度，導(dǎo)致熟料減產(chǎn)；窯尾煙室的氧含量低，焚燒高熱值物料會(huì)產(chǎn)生大量CO，加劇窯內(nèi)有害元素循環(huán)，焚燒低熱值物料會(huì)降低熱生料溫度，此外，高熱值和低熱值都會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，擠占窯內(nèi)通風(fēng)量，導(dǎo)致水泥窯減產(chǎn)；相對(duì)而言，分解爐是對(duì)于火焰溫度要求不高，氧含量充足且冗余較大，通風(fēng)量更容易控制，如果控制得當(dāng)，可基本保證水泥窯不減產(chǎn)。

　　所以，現(xiàn)在大部分SMP系統(tǒng)的入窯點(diǎn)選在了分解爐，但是，分解爐本質(zhì)上只是一個(gè)含塵煙氣的通道，沒有供物料焚燒用的平臺(tái)，這與SMP系統(tǒng)的輸送曲線存在著巨大的矛盾，SMP系統(tǒng)對(duì)水泥生產(chǎn)工藝的負(fù)面影響是雙缸污泥泵送系統(tǒng)的2倍甚至更多。主要原因是由于SMP系統(tǒng)的物料過于混雜，輸送難度大，只能采用單缸柱塞泵輸送，而單缸柱塞泵每個(gè)輸送周期的時(shí)間更長(zhǎng)，且物料處于前進(jìn)狀態(tài)的時(shí)間很短：泵頭閘閥關(guān)閉——活塞后退至遠(yuǎn)端——螺旋向泵內(nèi)送料——關(guān)混合器門——活塞前進(jìn)壓縮物料——打開泵頭閘閥——活塞推送物料入窯。假設(shè)SMP系統(tǒng)的輸送速度是5t/h，物料向窯內(nèi)推送的時(shí)間占整個(gè)周期的1/4,則物料入窯的瞬時(shí)下料速度是20t/h，在焚燒高熱值物料時(shí)，由于物料是分散在分解爐內(nèi)的氣流中燃燒的，分解爐需要按照20t/h的焚燒量準(zhǔn)備充足的氧氣，如果是含水率高的低熱值物料，分解爐也需要按照20t/h的處置量燃燒充足的煤粉，但這實(shí)際上是做不到的。

　　最終的結(jié)果是導(dǎo)致分解爐內(nèi)的煙氣忽冷忽熱、氧含量忽高忽低甚至缺氧燃燒，產(chǎn)生有害氣體；雖然由于分解爐內(nèi)的湍流效應(yīng)和傳感器的積分效應(yīng)，溫度和氧含量實(shí)測(cè)參數(shù)接近平滑連續(xù)輸送狀態(tài)下的理論值，但是這種連續(xù)性差的物料輸送曲線對(duì)窯工況的擾動(dòng)是真實(shí)存在的；另外，SMP系統(tǒng)的入窯管徑太粗（>350mm），且物料經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的高壓壓縮，在入窯端使用壓縮空氣打散的效果很差，大量大塊物料直接通過縮口掉入煙室，進(jìn)而影響窯工況，導(dǎo)致熟料產(chǎn)質(zhì)量下降。在實(shí)際運(yùn)行種，SMP系統(tǒng)很難達(dá)到5t/h以上的處置速率。

　　綜上所述，盡管SMP系統(tǒng)在預(yù)處理方面存在巨大的優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，但其代表的卻是一種粗放的生產(chǎn)方式，從另一個(gè)角度來說，SMP系統(tǒng)其實(shí)是當(dāng)前協(xié)同處置企業(yè)一種不得已的選擇。雖然SMP系統(tǒng)“通吃”的特點(diǎn)比較適用于當(dāng)前國(guó)內(nèi)危廢前端市場(chǎng)前端分類差的現(xiàn)狀，可以一站式解決物料的預(yù)處理問題。但是即便是當(dāng)前的危廢市場(chǎng)，可連續(xù)輸送的半固態(tài)、液態(tài)、粉狀、片狀及顆粒狀物料的量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他混雜物料，這些物料分別采用多態(tài)的輸送系統(tǒng)入窯，對(duì)窯系統(tǒng)造成的影響比SMP系統(tǒng)要小很多。當(dāng)產(chǎn)廢端危廢管理越來越規(guī)范，收集處置端分類越來越合理之后，針對(duì)不同形態(tài)物料的分類處置系統(tǒng)應(yīng)用面會(huì)越來越廣，SMP系統(tǒng)的應(yīng)用空間也會(huì)越來越小。當(dāng)然，針對(duì)入窯連續(xù)性差的缺點(diǎn)，SMP系統(tǒng)也可以進(jìn)一步優(yōu)化，例如與外掛焚燒設(shè)備結(jié)合，將物料通過SMP系統(tǒng)預(yù)處理后直接輸送至外掛爐焚燒（入爐位置不加噴槍），在外掛爐內(nèi)形成穩(wěn)定燃燒的料層，產(chǎn)生的焚燒煙氣導(dǎo)入分解爐中進(jìn)一步焚燒。

　　任何技術(shù)都有局限性，有其最佳的應(yīng)用場(chǎng)景，我們也不能簡(jiǎn)單說誰家的技術(shù)先進(jìn)誰家的就落后，在協(xié)同處置領(lǐng)域，運(yùn)營(yíng)企業(yè)要依據(jù)危廢特性、產(chǎn)生量、窯系統(tǒng)的具體情況選擇合適的設(shè)備，對(duì)于設(shè)備廠家來說，越貴越復(fù)雜的設(shè)備利潤(rùn)越高，但對(duì)于協(xié)同處置企業(yè)來說，并不是越貴的設(shè)備就越好用；危廢處置的真正難點(diǎn)在于其復(fù)雜性和不可預(yù)知性，除了提升技術(shù)裝備水平，加強(qiáng)危廢的運(yùn)營(yíng)管理同樣十分重要，只有把危廢的全過程追蹤、前端分類做好了，一些更加高效的處置手段才能得到利用。