mile米乐m6焚烧温度(Temperature) 、搅拌混合程度( Turbulence )、气体停留时间(Time)(一 般称为3T)及过剩空气率合称为焚烧四大控制 参数。
废物的焚烧温度是指废物中有害组分在高温下 氧化,分解直至被破坏所需达到的温度。它一 般比废物的着火温度高得多。 一般所提高焚烧温度有利于废物中的有机毒物 的分解和破坏,并可抑制黑烟的产生。但过高 的温度不仅增加了燃料的消耗量,而且会增加 废物中金属的挥发量及氧化氮的数量,引起二 次污染。因此不宜随意确定较高的焚烧温度。
焚烧产生的热量使焚烧产物(废气)达 到的温度叫火焰温度,有精确和近似两 种计算方法,前者繁锁,一般采用后者。 所谓近似计算,就是排除一些影响较小 的因素,使计算过程简化。 绝热火焰温度的计算
作为产物的H2O为气态时的热值; 即粗热值中水为液态,而净热值中水为气态。
液体必须先蒸发成蒸汽,再与氧化物或空气混 合,才会着火燃烧。蒸发、混合等物理程序是 限制液体燃烧的主要步骤。 液体燃料的燃烧速度随燃料与空气的混合率而 变,并与液滴粒径的二次方成反比,液体雾化 的越细,燃烧速度越快,燃烧越完全。
根据液体与空气的比例,液体燃烧形态分为三 类: 当燃烧产物中不残留氧气与燃料时,称之为完 全燃烧或中性焰燃烧; 当空气不足,燃料过剩时,燃烧产物中残留有 燃料而产生黑烟,称之为还原焰燃烧; 当空气过剩时,称之为氧化焰燃烧。
概述 热值的计算 固体废物的焚烧 焚烧过程污染物的产生与防治 焚烧残渣的处理和利用 焚烧设备
1、熟悉固体废物焚烧处理技术和过程;掌握焚 烧系统的基本组成、物料和能量平衡及影响因 素。 2、了解焚烧残渣、飞灰的最终处置方法;熟悉 焚烧烟气中主要污染物的净化技术。
H2O,H,Cl,F-分别为废物中水、氢、氯、氟含量 的重量百分率(%) 粗热值与净热值之差就是水的汽化潜热,即水的汽化 热(=2420),从粗热值中扣除水的汽化热即为净热 值,但H、Cl、F的存在也有影响。 由上式可见,固体废物中的水份,烃基中H原子的分 解将消耗热量,Cl,F可以增加热值,如NaCl。
有害废物的焚烧,理论上其热值要大于 18600KJ/kg,低于此值,就需要补加辅助燃料; 实际上大于3000KJ/kg即可用焚烧法处理。 热值有两种表示法: 粗热值 净热值 热值的计算
化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的 变化。该值可用氧弹量热计测量。 焓:又叫热函,是温度的函数
NHV-净热值,KJ/kg mC、 mO、 mH、 mCl、 mS-分别代表……的质量分数 (H2O的分子量为18,H的比率为2/18=1/9。其意义为:H的一部 分将与空气中的O2 生成水而耗热。剩余部分产生热,称为有效 氢。)
某废物的粗热值为16000KJ/kg,每公斤废物燃 烧时产生0.2kg水,计算此废物的净热值。 解:∵生成物为水,消耗热值(假设条件:H 完全变成水,不含Cl、F)
大多数有机物的焚烧温度在800~1100℃之间,通 常在800~900℃左右。 废气的脱臭处理, 800~950℃ 废物粒子在0.01~0.51微米之间,温度在 900~1000℃可避免产生黑烟。 含氯化合物的焚烧,温度在800~850℃以上时, 氯气可以转化为氯化氢,可以回收利用;低于 800℃会生成氯气,难以去除。
水分在高温下迅速气化,空气与废液充分接触 、混合、热解、着火、燃烧、使废液中有害组 分焚烧。
火焰燃烧是氧化反应现象,焚烧时,都是从固 体状态转化为气体的碳氢化合物,然后才能与 氧进行燃烧。 但是固体废物不能像液体一样直接挥发到气相 ,需要先经过热裂解,产生成分复杂的碳氢化 合物,这些化合物从废物表面挥发,随之与氧 气接触,快速燃烧。 因此,裂解是一种非常重要的过程,也是计划 控制燃烧反应的关键,因此才有有控式焚烧炉 的出现。
从这两种计算结果来看,Dulong近似公式的计算结果 偏高,但也说明该公式是可以进行近似计算的。
在实际应用中,废物的热值主要是用来供热和发电, 热的利用率都很低。 • ① 焚烧炉→废热锅炉 热效率63% • ② 焚烧炉→锅炉→透平机→发电机:20%
减量(80~90%以上); 消毒(彻底); 资源化(能源和副产品)。 二次污染(大气); 投资及运行管理费高; 过程控制严格。
(5)废物焚烧处理方式 分为城市垃圾焚烧场、一般工业废物焚烧场和 危险废物焚烧场。 固体废物焚烧处理方式 废液焚烧处理方式 废气焚烧处理方式
废物中有害组分在焚烧炉内处于焚烧条件下, 该组分发生氧化、燃烧,使有害物质变成无害 物质所需的时间称之为焚烧时间。 停留时间的长短直接影响焚烧的完善程度,也 是决定炉体容积尺寸的重要依据。 停留时由许多因素决定,如废物的形态对停留 时间的影响很大。
(3)混合强度 为增大固体与助燃空气的接触和混合程度,搅动 方式是关键所在。 焚烧炉所采用的搅动方式有空气扰动、机械炉排 扰动、流态化扰动及旋转扰动等。
3、幅射热损失 11630×0.5%=58KJ 4、残渣带出的热量(残渣总量×比热×温差)
主要目的是尽可能焚毁废物,使被焚烧的物质 变为无害和最大限度地减容,并尽量减少新的 污染物质产生,避免造成二次污染。
焚烧法不但可以处理固体废物,还可以处理液 体废物和气体废物;不但可以处理城市垃圾和 一般工业废物,而且可以用于处理危险废物。 危险废物中的有机固态、液态和气态废物,常 用焚烧来处理。在焚烧处理城市生活垃圾时, 也常常将垃圾焚烧处理前的暂时贮存过程中产 生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。
固体废物焚烧产生气体温度的近似计算 影响固体废物燃烧的因素 有关停留时间的计算
HCl的排放量应符合从烟囱进入洗涤设备前 <1.8kg/h,否则,洗涤设备的HCl最小洗涤 率应达99%。 烟囱排放的颗粒物<183mg/m3 ,空气过量 率为50%,若大于或小于50%,应折算成 50%的排放量。
焚烧废液、废气时,过剩空气量一般取 20%~30%的理论空气量; 焚烧固体废物时,需要较高的数值,通常为理 论需氧量的50%~90%,过剩空气系数1.5~1.9 ,有时甚至在2以上。
某种材料完全燃烧时放出的热量,不仅与该材 料的质量、燃烧产物的状态有关,而且还与燃 烧时在恒容下还是恒压下进行有关。本标准确 认的热值为在氧弹中测得的恒容燃烧热。 a. 总燃烧热值(以下简称总热值) 单位质量的材料完全燃烧,并当其燃烧产物中 的水蒸汽(包括材料中所含水分生成的水蒸汽 和材料组成中所含的氢燃烧时生成的水蒸汽) 均凝结为液态时放出的热量,被定义为该材料 的总燃烧热值。
燃烧机理有蒸发燃烧、分解燃烧(裂解燃烧) 、扩散燃烧与表面燃烧。 其中蒸发燃烧、分解燃烧(裂解燃烧)、扩散 燃烧又称火焰燃烧。 液体燃烧主要以蒸发燃烧与分解燃烧为主; 气体燃烧以扩散燃烧为主; 固体燃烧包括分解燃烧、蒸发燃烧、扩散燃烧 与表面燃烧。
含有碱土金属的废物焚烧时,一般控制在 750~800℃以下。因为碱土金属及其盐类一 般为低熔点化合物,容易腐蚀设备。 焚烧氰化物,850~900 ℃ 焚烧可能会产生氧化氮的废物,温度控制在 1500 ℃以下。 高温焚烧是防治PCDD与PCDF的最好方法, 估计在925 ℃以上。
在实际的燃烧系统中,氧气与可燃物质无法完 全达到理想程度的混合及反应。为使燃烧完全 ,需要加上比理论空气量更多的助燃空气量。 过剩空气系数(m) m=A/A0
过剩空气率 过剩空气率=(m-1)×100% 废气中含氧量是间接反应过剩空气多少的指标 。工程可以根据过剩氧气量估算燃烧系统中的 过剩空气系数。废气中含氧通常以体积百分比 表示,假设空气中氧含量为21%,则过剩空气 比可粗略表示为: 过剩空气比=21/(21-过剩氧百分比)
一种高温分解和深度氧化的综合过程。焚烧法 可以使可燃性固体废物通过氧化分解,达到减 容,消毒,回收能量及副产品的多重目的。 即:能同时实现减量化,无害化和资源化的目 的。 焚烧法是固废的一条重要的处理、处置途径。
b. 燃烧热值(以下简称热值) 单位质量的材料完全燃烧,其燃烧产物中的水 蒸汽(包括材料中所含水分生成的水蒸汽和材 料组成中所含的氢燃烧时生成的水蒸气)仍以 气态形式存在时所放出的热量,被定义为该材 料的燃烧热值。它在数值上等于总热值减去材 料燃烧后所生成的水蒸气在氧弹内凝结为水时 所释放出的汽化潜热的差值。