可燃物质燃烧,特别是生活垃圾的焚烧过程,是一系 列复杂的物理变化和化学反应过程,通常可将焚烧过 程划分为干燥、热分解、燃烧三个阶段。焚烧过程实 际上是干燥脱水、热化学分解、氧化还原反应的综合 作用过程。 1干燥:利用焚烧系统热能,使入炉固体废物水分汽化、 蒸发的过程。进入焚烧炉的固废,通过高温烟气、火 焰、高温炉料的热辐射和热传导,首先进行加温蒸发、 干燥脱水、以改善固废的着火条件和燃烧效果。对于 高水分的固废,特别是污泥和废水等,常加入辅助燃 料。
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。)
物料从送入焚烧炉起,到形成烟气和固态残渣的整 个过程总称为焚烧过程。焚烧过程包括三个阶段: 干燥加热阶段,燃烧阶段,燃尽阶段。 (1)干燥阶段 对机械送料的运动式炉排炉,从物料送入焚烧炉起, 到物料开始析出挥发分和着火这一段时间,都认为 是干燥阶段。
k-反应速度常数 k=Ae-E/R米乐M6 米乐M6官方网站T A-Ar-rhenius(阿伦尼乌斯常数) E-活化能,kcal/g.mol,(查表,或由试验确定) R-通用气体常数 T-绝对温度 通过试验或查表求得k值后,就可以在DRE(分解率),停留时 间和破坏温度之间进行计算(即互相求值)
焚烧炉烟囱周围半径200m距离内有建筑物烟囱应高出最高建筑物3m以上不能达到该要求的烟囱其大气污染物排放限值应按生活垃圾排放标准规定的限值严格50执行
生活垃圾焚烧必须采用袋式除尘器 生活垃圾焚烧:焚烧炉烟囱周围半径200 m距离内有建筑物, 烟囱应高出最高建筑物3 m以上,不能达到该要求的烟囱, 其大气污染物排放限值应按《生活垃圾排放标准》规定的限 值严格50%执行。 危险废物焚烧:新建集中式危险废物焚烧炉烟囱周围半径 200 m距离内有建筑物,烟囱应高出最高建筑物5 m以上。 焚烧炉必须有尾气净化系统、报警系统和应急处置装置
Hale Waihona Puke 例题某固体废物含可燃物60%、水分20%,惰性物即灰分20%, 固体废物的可燃物元素组成为碳28%、氢4%、氧23%、氮 4%、硫1%。假设固体废物的热值为11630kJ/kg;炉栅残渣
温度为650 ℃;残渣的比热为0.323 kJ/(kg.℃);水的汽化热 2420kJ/kg;辐射损失为总炉膛输入热量的0.5%;碳的热值 为32564kJ/kg。试计算这种废物燃烧后可利用的热值。
影响废物焚烧的主要因素包括:废物本身的性质,停留时间,温度,湍流度,过量空气系数及其他因素。其中停留时间,温度,湍流度和过量空气系数称为“3T+1E”要素,是影响固体废物焚烧效果的主要因素,也是反映焚烧炉性能的主要指标。
通常要求垃圾停留时间能达到1.5~2h以上,烟气停留时间能达到2s以上。
在进入洗涤设备之前小于1.8kg/h,若达不到这个 要求,则经过洗涤设备除去HCl的最小洗涤氯为 99.0%。
烧炉、多样化。 大型机械化炉排;较高效率的烟气净化 系统 。 1 19世纪中后期 机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污能 力增强。 焚毁带病毒、病菌的垃圾。→英、美、法等试验研究,建立焚烧炉。 2 20世纪初
式中, 为减量比,%; 式中,MRC为减量比,%; 为减量比 ma为焚烧残渣的质量,kg; 为焚烧残渣的质量, ; 为焚烧残渣的质量 mb为投加的废物质量,kg; 为投加的废物质量, ; 为投加的废物质量 mc为残渣中不可燃物质量,kg。 为残渣中不可燃物质量, 。 为残渣中不可燃物质量
2. 热灼减量 指焚烧残渣在(600±25)℃经3h灼热后减少 灼热后减少 指焚烧残渣在 ± ℃ 灼热后 的质量占原焚烧残渣质量的百分数 的百分数, 的质量占原焚烧残渣质量的百分数,其计算 方法如下: 方法如下:
3.按燃烧室空气供给量分类(第一燃烧室) .按燃烧室空气供给量分类(第一燃烧室) (1)过氧燃烧 即第一燃烧室供给充足的空 过氧燃烧 即第一燃烧室供给充足的空 气量(即超过理论空气量 即超过理论空气量)。 气量 即超过理论空气量 。 (2)缺氧燃烧第一燃烧室供给理论空气量的 缺氧燃烧第一燃烧室供给理论空气量的 缺氧燃烧 70%一80%,第二燃烧室再供给充足空气 % % 使其氧化成稳定的气体。 使其氧化成稳定的气体。 相对产生的污染物较少, 相对产生的污染物较少,且在第一燃烧室供 给的空气量少, 给的空气量少,所带出的粒状物质也相对 较少。 较少。 目前焚烧炉设计与操作较常使用的模式。 为目前焚烧炉设计与操作较常使用的模式。
按照燃烧气体的流动方向, 按照燃烧气体的流动方向,大致可分为反 气体的流动方向 向流、同向流及旋涡流等几类; 向流、同向流及旋涡流等几类; 按照助燃空气加入阶段数分类. 按照助燃空气加入阶段数分类.可分为单 助燃空气加入阶段数分类 段燃烧和多段燃烧, 段燃烧和多段燃烧, 按照助燃空气供应量,可分为过氧燃烧、 按照助燃空气供应量,可分为过氧燃烧、 助燃空气供应量 缺氧燃烧(控气式 和热解燃烧等方式 缺氧燃烧 控气式)和热解燃烧等方式。 控气式 和热解燃烧等方式。
一、概述 1、定义 对固体废物进行高温分解 深度氧化的处理过程 高温分解和 的处理过程。 对固体废物进行高温分解和深度氧化的处理过程。 2、焚烧目的 使废物无害化 减量化和资源化。最主要目的“无害化” 无害化、 使废物无害化、减量化和资源化。最主要目的“无害化” 3、适用范围 适用于有机成分多,热值高的废物。 适用于有机成分多,热值高的废物。 不适于焚烧废物:低热值废物、易爆废物、放射性废物。 不适于焚烧废物:低热值废物、易爆废物、放射性废物。
4、供氧量和物料混合程度 空气作用:助燃、冷却炉排、控制焚烧炉气氛。 空气作用:助燃、冷却炉排、控制焚烧炉气氛。 供给空气量大,氧浓度增大,湍流度增大。 供给空气量大,氧浓度增大,湍流度增大。空气量过 高焚烧温度降低,烟气量增大,对焚烧不利。 高焚烧温度降低,烟气量增大,对焚烧不利。 其它如废物料层厚度、运动方式、空气预热温度、 其它如废物料层厚度、运动方式、空气预热温度、进 气方式、燃烧器性能、烟气净化系统阻力等, 气方式、燃烧器性能、烟气净化系统阻力等,也对焚烧 过程产生影响。 过程产生影响。
(三)焚烧主要影响因素 1、固体废物性质 如废物的可燃成分 有毒有害物质、水分等物质的 可燃成分、 如废物的可燃成分、有毒有害物质、水分等物质的 含量和种类。 含量和种类。 2、温度 影响废物的减量化和无害化程度。温度高, 减量化和无害化程度 影响废物的减量化和无害化程度。温度高,燃烧速度 停留时间短;温度低,停留时间长。 快,停留时间短;温度低,停留时间长。 生活垃圾焚烧温度850℃ 950℃,医疗垃圾、 850℃~ 生活垃圾焚烧温度850℃~950℃,医疗垃圾、危险废 物焚烧温度1150℃以上。 1150℃以上 物焚烧温度1150℃以上。 3、停留时间 指固体废物在焚烧炉停留时间 烟气停留时间。 焚烧炉停留时间和 指固体废物在焚烧炉停留时间和烟气停留时间。 停留时间长,焚烧效果好,但焚烧炉处理能力降低; 停留时间长,焚烧效果好,但焚烧炉处理能力降低; 停留时间短废物燃烧不完全。 停留时间短废物燃烧不完全。
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热处理:利用热物理方法改变固体废物状态的过程,广泛应用于固体 废物的预处理中,热处理包括干燥脱水、热分解、烧成、焙烧等。 固体废物的热化学处理(热转化处理):在高温条件下使固体废物中 可回收利用的物质转化为能源的过程。主要包括焚烧、热解等。
热化学处理的优点: 1)处理时间短。流化床焚烧炉几分钟即可使垃圾燃烧完 全,炉排式焚烧炉垃圾停留时间仅1小时。 2)减容效果好,焚烧残渣体积是原来的8%-12%,如经分 选后的垃圾残渣仅2%-3%。 3)消毒彻底,减轻或消除后续处置过程对环境的影响, 是处理带有病原菌垃圾和有机污染垃圾的良好方法。 4)焚烧厂占地面积相对较小,不超过5hm2。 5)回收能源和资源。
高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量,即在燃烧 生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量,也称毛热。低位热值 是指燃料完全燃烧,其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的 发热量,也称净热。单位是:千卡/千克或千焦耳/千克。