固体废弃物焊渣的处理.doc

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固体废物解决技术波及物理学、化学、生物学、机械工程等多种学科,重要解决技术有如下几方面:
固体废物的预解决。在对固体废物进行综合运用和最后解决之前,往往需要实行预解决,以便于进行下一步解决。预解决重要涉及破碎、筛分、粉磨、压缩等工序。
物理法解决固体废物。运用固体废物的物理和物理化学性质,从中分选或分离有用或有害物质。根据固体废物的特性可分别采用重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、弹道分选、磨擦分选和浮选等分选措施。
化学法解决固体废物。通过固体废物发生化学转换回收有用物质和能源。煅烧、焙烧、烧结、溶剂浸出、热分解、焚烧、电力辐射都属于化学解决措施。
生物法解决固体废物。运用微生物的作用解决固体废物。其基本原理是运用微生物的生物化学作用,将复杂有机物分解为简朴物质,将有毒物质转化为无毒物质。沼气发酵和堆肥即属于生物解决法。(5)固体废物的最后解决。没有运用价值的有害固体物质需进行最后解决。最后解决的措施有焚化法、填埋法、海洋投弃法等。固体废物在填埋和投弃海洋之前尚需进行无害化解决。
含铅危险固体废物的环保再生解决措施
引言
锡铅合金焊料在电子信息产品制造过程中广泛应用,在焊接过程中,由于高温氧化产生大量的氧化渣。氧化渣的重要成分为锡铅氧化物,属于含铅危险固体废物,其无序排放物对人类和环境具有极大的危害作用,为国家强制管理的危险固体废物范畴。
实验与回收解决的原理
解决废焊渣一般采用直接加热分离法,这种解决措施不仅回收率低,并且由于“铅烟”挥发直接进入大气,导致环境二次污染,目前已被严禁使用。本文采用液体覆盖还原技术,不仅有效地克制了“铅烟”挥发,并且可将锡铅氧化物还原,使废焊渣的回收率达到90%以上,既保护了环境,有提高了资源的再生运用率,效果抱负。
采用加热和液体覆盖及还原技术不仅可使锡铅氧化物还原,由于其解决温度较低,不产生铅烟或其他有害气体。锡铅氧化物的还原过程为:
PbOx+R=Pb+OR
SnOy+R=Sn+OR
(2)
式中:PbOx为铅氧化物,R为液体还原剂,Pb为还原铅,OR为氧化物,SnOy为锡氧化物,Sn为还原锡。
在上面的再生解决工艺中,成功地采用了液体覆盖还原剂。这种还原剂为无毒的有机类材料,是可生物降解物质,其自身和氧化物对人类和环境无害。
液体覆盖还原解决废焊料工艺,一方面,由于温度控制在240
℃如下较低范畴,远低于400℃以上铅烟产生的温度。另一方面,液体还原剂的表面覆盖也有效地克制铅烟的逸出。这样,不仅有效地还原了焊渣中的铅锡氧化物,并且也有效地避免了残存物和铅烟对环境的污染。
解决工艺流程
、废焊膏
对废焊膏采用物理加温解决工艺,使废焊膏中的焊剂和焊料分离。在解决过程中,由于温度控制在240℃如下较低范畴,且有焊剂覆盖,不产生铅烟和其他有害气体;废焊膏容器用溶剂洗净后可作为一般的塑料制品解决,清洗液可以蒸馏回收。
、废焊渣
采用加热和液体覆盖及还原技术不仅可使锡铅氧化物还原,由于其解决温度与上述废焊膏加温解决温度相似,亦不产生铅烟或其他有害气体。
、预解决
按检查成果对焊膏和焊渣进行分类。焊料的预解决工作是去掉包装物,并规定包装物不能有残留的焊渣;焊膏的预解决工作是将其从塑料包装瓶中取出,并将塑料瓶用溶剂洗净。
、含铅固体废焊料再生解决工艺流程
表1是含铅固体废焊料再生解决的工艺流程。按表所示,一方面要对废焊料进行检查分类,并对废焊膏、废氧化渣和掏锅料分别采用不同的工艺进行回收解决。
表1含铅固体废焊料再生解决的工艺流程
加工环节
废焊料检查分类
废焊膏
氧化渣料
掏锅料
1
加温解决
加温解决
加温解决
2
分离
加还原剂
除氧化渣
3
出料
出料
出料
、无铅废焊渣的回收解决
无铅废焊渣的回收解决工艺可采用表1所示的解决工艺,但需要注意的是无铅焊料的交叉污染问题突出,分类和筛选工作是非常重要。如果解决不当,回收获得的焊料将是混合物,其再运用价值大大减少。
需要阐明的其他问题
、安全防护
由于采用电加热器对含铅固体废物进行再生解决,要保证用电安全,作业时应穿绝缘鞋并带绝缘手套。加热搅拌时,注意避免加热器中液体溅射,以免烫伤身体。焊料出料和浇铸时,要小心操作,避免高温液体溅射。浇铸钢模必须干燥,地面不准积水并严禁油污。加热器加料作业时应避免爆炸物和潮湿物混入其中。加热器应定期由专人负责维修,保证作业安全,杜绝隐患。作业现场保持清洁卫生,通风良好。
、环保措施
在含铅固体废焊料装卸和运送过程中,规定含铅固体废焊料的包装应有足够的强度,避免焊料散落污染环境。每次作业都要配带铁桶和其她专用工具,以便在焊渣散落时采用有效措施进行及时清理。含铅固体废焊料的再生解决,铅烟和废灰是有也许导致环境污染的两个因素。废灰是焊料解决后的残存物,呈小颗粒或灰状。这种残存物是铅锡的氧化混合物,其对专业冶炼厂仍具有再运用价值。在含铅固体废焊料的再生解决时,这种残存物收集在铁桶中保存,定期有偿解决给冶炼厂,就不存在残存物污染环境的问题。
体废物的解决措施
固体废弃物解决一般是指通过物理、化学、生物、物化及生化措施把固体废物转化为适于运送、贮存、运用或处置的过程。固体废弃物解决的目的是无害化、减量化、资源化。目前采用的重要措施涉及压实、破碎、分选、固化、焚烧、生物解决等。
(1)压实技术压实是一种通过对废物实行减容化,减少运送成本、延长填埋场寿命的预解决技术。压实是一种普遍采用的固体废弃物预解决措施。如汽车、易拉罐、塑料瓶等一般一方面采用压实解决。适于压实减少体积解决的固体废弃物尚有垃圾、松散废物、纸带、纸箱及某些纤维制品等。对于那些也许使压实设备损坏的废弃物不适宜采用压实解决,某些也许引起操作问题的废弃物,如焦油、污泥或液体物料,一般也不适宜作压实解决。
破碎技术为了使进入焚烧炉、填埋场、堆肥系统等废弃物的外形尺寸减小,预先必须对固体废弃物进行破碎解决。通过破碎解决的废物,由于消除了大的空隙,不仅使尺寸大小均匀,并且质地也均匀,在填埋过程中更容易压实。固体废弃物的破碎措施诸多,重要有冲击破碎、剪切破碎、挤压破碎、摩擦破碎等,此外尚有专用的低温破碎和湿式破碎等。
分选技术固体废物分选是实现固体废物资源化、减量化的重要手段,通过度选将有用的充足选出来加以运用,将有害的充足分离出来;另一种是将不同粒度级别的废弃物加以分离。分选定基本原理是运用物料的某些性质方面的差别,将其分选开。例如运用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离;运用粒径尺寸差别进行分离;运用比重差别进行分离等。根据不同性质,可以设计制造多种机械对固体废弃物进行分选。分选涉及手工捡选、筛选、重力分选、磁力分选、涡电流分选、光学分选等。
固化解决技术固化技术是通过向废弃物中添加固化基材,使有害固体废弃物固定或包容在惰性固化基材中的一种无害化解决过程。理解的固化产物应具有良好的抗渗入性,良好的机械特性,以及抗浸出性、抗干—湿、抗冻—融特性。这样的固化产物可直接在安全土地填埋场处置,也可用做建筑的基本材料或道路的路基材料。固化解决根据固化基材的不同可以分为水泥固化、沥青固化、玻璃固化、自胶质固化等。
焚烧和热解技术焚烧法是固体废物高温分解和深度氧化的综合解决过程。好处是把大量有害的废料分解而变成无害的物质。由于固体废弃物中可燃物的比例逐渐增长,采用焚烧措施解决固体废弃物,运用其热能已成为必然的发展趋势。以此种解决措施固体废弃物,占地少,解决量大,在保护环境、提供能源等方面可获得良好的效果。欧洲国家较早采用焚烧措施解决固体废弃物,焚烧厂多设在10万人口以上的大都市,并设有能量回收系统。日本由于土地紧张,采用焚烧法逐渐增多。焚烧过程获得的热能可以用于发电。运用焚烧炉发生的热量,可以供居民取暖,用于维持温室室温等。目前日本及瑞士每年把超过65%的都市废料进行焚烧而使能源再生。但是焚烧法也有缺陷,例如,投资较大,焚烧过程排烟导致二次污染,设备锈蚀现象严重等。
热解是将有机物在无氧或缺氧条件下高温(500-1000C)加热,使之分解为气、液、固三类产物。于焚烧法相比,热解法则是更有前程的解决措施。它的明显长处是基建投资少。
(6)生物解决技术生物解决技术是运用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化。种种技术可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料,还可以用来从废品和废渣中提取金属,是固体废物资源化的有效的技术措施。目前应用比较广泛的有:堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。
对于因技术因素或其她因素还无法运用或解决的固态废弃物,是终态固体废弃物。终态固体废弃物的处置,是控制固体废弃物污染的末端环节,是解决固体废弃物的归宿问题。处置的目的和技术规定是,使固体废弃物在环境中最大限度地与生物圈隔离,避免或减少其中的污染构成对环境的污染与危害。
终态固体废弃物可分为海洋处置和陆地处置两大类。
海洋处置海洋处置重要分为海洋倾倒与远洋焚烧两种措施。海洋倾倒是将固体废弃物直接投入海洋的一种处置措施。它的根据是海洋是一种庞大的废弃物接受体,对污染物质能有极大地稀释能力。进行海洋倾倒时,一方面要根据有关法律规定,选择处置场地,然后再根据处置区的海洋学特性、海洋保护水质原则、处置废弃物的种类及倾倒方式进行技术可行性研究和经济分析,最后按照设计的倾倒方案进行投弃。远洋焚烧,是运用焚烧船将固体废弃物进行船上焚烧的处置措施。废物焚烧后产生的废气通过净化妆置与冷凝器,冷凝液排入海中,气体排入大气,残渣倾入海洋。这种技术适于处置易燃性废物,如含***的有机废弃物。
(2)陆地处置陆地处置的措施有多种,涉及土地填埋、土地耕作、深井灌注等。土地填埋是从老式的堆放和填地处置发展起来的一项处置技术,它是目前处置固体废弃物的重要措施。按法律可分为卫生填埋和安全填埋。卫生土地填埋是处置一般固体废弃物使之不会对公众健康及安全导致危害的一种处置措施,重要用来处置都市垃圾。一般把运到土地填埋场的废弃物在限定的区域内铺撒成一定厚度的薄层,然后压实以减少废弃物的体积,每层操作之后用土壤覆盖,并压实。压实的废弃物和土壤覆盖层共同构成一种单元。具有同样高度的一系列互相衔接的单元构成一种升层。完整的卫生土地填埋场是由一种或多种升层构成的。在进行卫生填埋场地选择、设计、建造、操作和封场过程中,应当考虑避免浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消除、场地的开发运用等问题。安全土地填埋法是卫生土地填埋措施的进一步改善,对场地的建造技术规定更为严格。对土地填埋场必须设立人导致或天然衬里;最下层的土地填埋物要位于地下水位之上;要采用合适的措施控制和引出地表水;要配备浸出液收集、解决及监测系统,采用覆盖材料或衬里控制也许产生的气体,以避免气体释出;要记录所处置的废弃物的来源、性质和数量,把不相容的废弃物分开处置。
电厂分散控制系统故障分析与解决
作者:
单位:
摘要:归纳、分析了电厂DCS系统浮现的故障因素,对故障解决的过程及注意事项进行了阐明。为提高分散控制系统可靠性,从管理角度提出了某些避免措施建议,供参照。
核心词:DCS 故障记录分析 避免措施
随着机组增多、容量增长和老机组自动化化改造的完毕,分散控制系统以其系统和网络构造的先进性、控制软件功能的灵活性、人机接口系统的直观性、工程设计和维护的以便性以及通讯系统的开放性等特点,在电力生产过程中得到了广泛应用,其功能在DAS、MCS、BMS、SCS、DEH系统成功应用的基本上,正逐渐向MEH、BPC、ETS和ECS方向扩展。但与此同步,分散控制系统对机组安全经济运营的影响也在逐渐增长;因此如何提高分散控制系统的可靠性和故障后迅速判断因素的能力,对机组的安全经济运营至关重要。本文通过对浙江电网机组分散控制系统运营中发生的几种比较典型故障案例的分析解决,归纳出提高分散系统的可靠性的几点建议,供同行参照。
1 考核故障记录
浙江省电力行业所属机组,目前在线运营的分散控制系统,有TELEPERM-ME、MOD300,INFI-90,NETWORK-6000,MACSⅠ和MACS-Ⅱ,XDPS-400,A/I。DEH有TOSAMAP-GS/C800,DEH-IIIA等系统。笔者根据各电厂安全简报记载,将近几年因分散控制系统异常而引起的机组故障次数及定性记录于表1
表1 热工考核故障定性记录
2 热工考核故障因素分析与解决
根据表1记录,结合笔者参与现场事故因素分析查找过程理解到的状况,下面将分散控制系统异常(浙江省电力行业范畴内)而引起上述机组设备二类及以上故障中的典型案例分类浅析如下:
测量模件故障典型案例分析
测量模件“异常”引起的机组跳炉、跳机故障占故障比例较高,但相对来讲故障因素的分析查找和解决比较容易,根据故障现象、故障首出信号和SOE记录,通过度析判断和实验,一般能较快的查出“异常”模件。这种“异常”模件有硬性故障和软性故障二种,硬性故障只能通过更换有问题模件,才干恢复该系统正常运营;而软性故障通过对模件复位或初始化,系统一般能恢复正常。比较典型的案例有三种:
(1)未冗余配备的输入/输出信号模件异常引起机组故障。如有台130MW机组正常运营中忽然跳机,故障首出信号为“轴向位移大Ⅱ”,经现场检查,跳机前后有关参数均无异常,轴向位移实际运营中未达到报警值保护动作值,本特利装置也未发讯,但LPC模件却有报警且发出了跳机指令。因此分析判断跳机因素为DEH主保护中的LPC模件故障引起,更换LPC模件后没有再发生类似故障。另一台600MW机组,运营中汽机备用盘上“汽机轴承振动高”、“汽机跳闸”报警,同步汽机高、中压主汽门和调门关闭,发电机逆功率保护动作跳闸;随后高下压旁路快开,磨煤机B跳闸,锅炉因“汽包水位低低”MFT。经查因素系#1高压调门因阀位变送器和控制模件异常,使调门浮现大幅度晃动直至故障全关,过程中引起#1轴承振动高高保护动作跳机。更换#1高压调门阀位控制卡和阀位变送器后,机组启动并网,恢复正常运营。
(2)冗余输入信号未分模件配备,当模件故障时引起机组跳闸:如有一台600MW机组运营中汽机跳闸,随后高下压旁路快开,磨煤机B和D相继跳闸,锅炉因“炉膛压力低低”MFT。当时因系统负荷紧张,根据SOE及DEH内部故障记录,初步判断的跳闸因素而强制汽机应力保护后恢复机组运营。二后来机组再次跳闸,全面查找分析后,确认2次机组跳闸因素均系DEH系统三路“安全油压力低”信号共用一模件,当该模件异常时导致汽轮机跳闸,更换故障模件后机组并网恢复运营。另一台200MW机组运营中,汽包水位高Ⅰ值,Ⅱ值相继报警后MFT保护动作停炉。查看CRT上汽包水位,2点显示300MM,另1点与电接点水位计显示都正常。进一步检查显示300MM的2点汽包水位信号共用的模件故障,更换模件后系统恢复正常。针对此类故障,事后热工所采用的重要反事故措施,是在检修中有针对性地对冗余的输入信号的布置进行检查,尽量地进行分模件解决。
(3)一块I/O模件损坏,引起其他I/O模件及相应的主模件故障:如有台机组“CCS控制模件故障"及“一次风压高下”报警的同步,CRT上所有磨煤机出口温度、电流、给煤机煤量反馈显示和总煤量比例、氧量反馈,燃料主控BTU输出消失,F磨跳闸(首出信号为“一次风量低”)。4分钟后CRT上磨煤机其他有关参数也失去且状态变白色,运营人员手动MFT(当时负荷410MW)。经检查电子室制粉系统过程控制站(PCU01柜MOD4)的电源电压及解决模件底板正常,二块MFP模件死机且有关的一块CSI模件((模位1-5-3,有关F磨CCS参数)故障报警,拔出检查发现其5VDC逻辑电源输入回路、第4输出通道、连接MFP的I/O扩展总线电路有元件烧坏(由于输出通道至BCS(24VDC),因此不存在外电串入损坏元件的也许)。经复位二块死机的MFP模件,更换故障的CSI模件后系统恢复正常。根据软报警记录和检查分析,故障因素是CSI模件先故障,在该模件故障过程中引起电压波动或I/O扩展总线故障,导致其他I/O模件无法与主模件MFP03通讯而故障,信号保持原值,最后导致主模件MFP03故障(所带A-F磨煤机CCS参数),CRT上有关的监视参数所有失去且呈白色。
主控制器故障案例分析
由于重要系统的主控制器冗余配备,大大减少了主控制器“异常”引起机组跳闸的次数。主控制器“异常”多数为软故障,通过复位或初始化能恢复其正常工作,但也有少数引起机组跳闸,多发生在双机切换不成功时,如:
(1)有台机组运营人员发现电接点水位计显示下降,调节给泵转速无效,而CRT上汽包水位保持不变。当电接点水位计分别下降至甲-300mm,乙-250mm,并继续下降且汽包水位低信号未发,MFT未动作状况下,值长令手动停炉停机,此时CRT上调节给水调节门无效,就地关闭调节门;停运给泵无效,汽包水位急剧上升,启动事故放水门,甲、丙给泵开关室就地分闸,油泵不能投运。故障因素是给水操作站运营DPU死机,备用DPU不能自启动引起。事后热工对给泵、引风、送风进行了分站控制,并增设故障软手操。
(2)有台机组运营中空预器甲、乙挡板忽然关闭,炉膛压力高MFT动作停炉;经查因素是风烟系统I/O站DPU发生异常,工作机向备份机自动切换不成功引起。事后电厂人员将空预器烟气挡板甲1、乙1和甲2、乙2两组控制指令分离,分别接至不同的控制站进行控制,避免类似故障再次发生。
DAS系统异常案例分析
DAS系统是构成自动和保护系统的基本,但由于受到自身及接地系统的可靠性、现场磁场干扰和安装调试质量的影响,DAS信号值瞬间较大幅度变化而导致保护系统误动,甚至机组误跳闸故障在我省也有多次发生,比较典型的此类故障有:
(1)模拟量信号漂移:为了消除DCS系统抗无线电干扰能力差的缺陷,有的DCS厂家对所有的模拟量输入通道加装了隔离器,但由此带来部分热电偶和热电阻通道易电荷积累,引起信号无规律的漂移,当漂移越限时则导致保护系统误动作。我省曾有三台机组发生此类状况(二次引起送风机一侧马达线圈温度信号向上漂移跳闸送风机,联跳引风机相应侧),但往往只要松一下端子板接线(或拆下接线与地碰一下)再重新接上,信号就恢复了正常。开始热工人员觉得是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接线不好引起,但解决后问题仍旧。厂家多次派专家到现场解决也未能解决问题。后在机组检修期间对系统的接地进行了彻底改造,拆除本来连接到电缆桥架的AC、DC接地电缆;柜内的所有备用电缆所有通过导线接地;UPS至DCS电源间增长1台20kVA的隔离变压器,专门用于系统供电,且隔离变压器的输出端N线与接地线相连,接地线直接连接机柜作为系统的接地。同步紧固每个端子的接线;更换部份模件并将模件的软件版本升级等。使漂移现象基本消除。
(2)DCS故障诊断功能设立不全或未设立。信号线接触不良、断线、受干扰,使信号值瞬间变化超过设定值或超量程的状况,现场难以避免,通过DCS模拟量信号变化速率保护功能的对的设立,可以避免或减少此类故障引起的保护系统误动。但实际应用中往往由于此功能未设立或设立不全,使此类故障多次发生。如一次风机B跳闸引起机组RB动作,首出信号为轴承温度高。经查因素是由于测温热电阻引线是细的多股线,而信号电缆是较粗的单股线,两线采用绞接方式,在震动或外力影响下连接处松动引起轴承温度中有点信号从正常值突变至无穷大引起(事后对连接处进行锡焊解决)。类似的故障有:民工打扫现场时导致送风机轴承温度热电阻接线松动引起送风机跳闸;轴承温度热电阻自身损坏引起一次风机跳闸;因现场干扰导致推力瓦温瞬间从99℃突升至117℃,1秒钟左右回到99℃,由于相邻第八点已达85℃,满足推力瓦温度任一点105℃同步相邻点达85℃跳机条件而导致机组跳闸等等。避免此类故障的措施,除机组检修时紧固电缆和电缆接线,并采用手松拉接线方式确认无接线松动外,是完善DCS的故障诊断功能,对参与保护连锁的模拟量信号,增长信号变化速率保护功能尤显重要(一当信号变化速率超过设定值,自动将该信号退出相应保护并报警。当信号低于设定值时,自动或手动恢复该信号的保护连锁功能)。
(3)DCS故障诊断功能设立错误:我省有台机组由于电气直流接地,保安1A段工作进线开关因跳闸,引起挂在该段上的汽泵A的工作油泵A连跳,油泵B连锁启动过程中由于油压下降而跳汽泵A,汽泵B升速的同步电泵连锁启动成功。但由于运营操作速度过度,电泵出口流量超过量程,超量程保护连锁开再循环门,使得电泵实际出水小,B泵转速上升到5760转时忽然下降1000转左右(事后查明是抽汽逆止阀问题),最后导致汽包水位低低保护动作停炉。本次故障是信号超量程保护设立不合理引起。一般来说,DAS的模拟量信号超量程、变化速率大等保护动作后,应自动撤出相应保护,待信号正常后再自动或手动恢复保护投运。