米乐M6官网登录入口米乐M6官网登录入口* * * * * * 回转窑可处理的垃圾范围广，特别是在焚烧工业垃圾的领域内应用广泛。在城市生活垃圾焚烧的应用最主要是为了达到提高炉渣的燃烬率．将垃圾完全燃烬以达到炉渣再利用时的质量要求。这种情况时，回转窑炉一般安装在机械炉排炉后。 四、焚烧技术和工艺流程 按焚烧室分类 单室焚烧炉 1－燃烧室；2－耐火层；3－垃圾：4－炉条；5－灰槽；6－炉排上部空气孔；7－助燃；8－炉排下部空气孔；9－清扫口；10－烟囱 多室焚烧炉 1－二次燃烧室；2－混合室；3、5－火焰道：4－燃烧室；6、10－清扫口；7－中间口；8－炉条；9－灰槽；11－垃圾供料口；12－炉床；13－医疗垃圾供料口；13－医疗垃圾助燃器口 按炉型分类 1. 固定炉排炉 2. 机械炉排炉 3. 流化床炉 4. 回转窑炉 5. CAO型焚烧炉 固定床式焚烧炉 固定炉排炉造价低廉，但因对垃圾无搅拌作用等，故燃烧效果较差，易熔融结块，所以焚烧炉渣的热灼减率较高。 1. 固定炉排 2. 机械炉排 逆推倾斜往复炉排垃圾焚烧炉 1. 垃圾给料 2. 逆推倾斜炉排 3. 炉排驱动装置 4. 滚筒闸 5. 一次风室 6. 炉膛 7. 燃烬室 8. 渣井 机械炉排分类 其特点是： ①燃烧空气从炉底部送入并从炉排块的缝隙（不同的炉排技术使缝隙位置不同，一般位于炉排块前端）中吹出，对炉排有良好的冷却作用； ②炉排推动时，包括固定炉排均能做到四周呈相对运动，每一块炉排约有20mm的错动动作，可使黏结在炉排通风口上的一些低熔点（铅、铝、塑料、橡胶等）物质吹走，保持良好的通风条件； ③炉排材质要求高，必须耐热、耐磨； ④传动机构少，运行方便且稳定。运动炉排由运动托架连接，传动机构相对较少，控制、运行方便，而可动部件的结构简单，易于维修，可缩短停车时间； ⑤由于逆向推动可相应延长垃圾在炉内的停留时间，因此在处理能力相同的情况下，通常炉排面积可小于顺推炉排。 顺推倾斜往复炉排垃圾焚烧炉 1. 垃圾给料 2. 顺推倾斜炉排 3. 炉排台阶 4.炉膛 5. 燃烬区 6. 一次风室 7. 出渣灰井 该炉排除具有逆推炉排前4项特点外，还具有以下特点： ①垃圾的横向及跌落运动，使垃圾的翻转与搅拌比不分段的炉排和滚动炉排要更加充分，能保证新进入炉膛的垃圾及未燃烧的垃圾暴露在燃烧空气之中，得到充分燃烧； ②由于垃圾成分复杂，热值随季节变化，采用对炉排运动的分段调节，对燃烧工况的控制更方便，达到完全燃烧的处理效果。 链条炉排式焚烧炉 1 料斗 2 前拱 3 烟道 4 链条炉排 5 后拱 6渣井 这种炉型的特点： ①对制造炉排的材质要求稍低，运动着的炉排不断转离高温区,被一次风冷却； ②运动机构少； ③炉排较长。由于燃烧的各个过程均发生在炉内，垃圾翻动小，使干燥过程加长，只有加长炉排才能完成燃烧过程； ④燃料层表面易板结。燃料在炉排上的运行由链条带动，因此垃圾翻动较小，虽然飞灰较少，但不利于燃烧完全；且表面板结还会造成透气性差，损坏炉排。 Babcock公司滚筒式炉排焚烧炉示意图 1. 垃圾给料 2. 滚动炉排 3. 一次风室 4. 渣井 5. 炉膛 6. 燃烬室 该炉排的特点是： ①每个滚筒都配有一套单独的调速系统，进风根据滚筒单独分区，通过调整滚筒转速和进风量，控制垃圾在该阶段的驻留和燃烧。因此，在处理不同种类的垃圾时，适应范围较广； ②滚筒炉排旋转的工作形式，使圆筒处于半周工作、半周冷却的状态，可以用一般的铸铁材料制造，因此费用低，使用寿命长； ③滚筒式炉排独特的设计，使运行中的炉排磨损少，不易阻塞、卡死，运行稳定可靠； ④由于进风阻力较小，进风压力较低,节省风机的能耗，同时减少了炉膛出口的飞灰及相应造成的随后对受热面的磨损； ⑤转动装置较多。由于垃圾燃烧时间的要求，滚筒式焚烧炉一般要有4～6个滚筒组成，转动装置偏多。 炉排型焚烧炉形式多样，其应用占全世界垃圾焚烧市场总量的80%以上。 该类炉型的最大优势在于技术成熟，运行稳定、可靠、适应性广，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧。尤其应用于大规模垃圾集中处理，可使垃圾焚烧发电（或供热）。 机械炉排炉的应用也有局限性，含水率特别高的污泥、大件生活垃圾，不适宜直接用炉排型焚烧炉。 3. 流化床式垃圾焚烧炉 流化床以前用来焚烧轻质木屑等，但近年来开始用于焚烧污泥、煤和城市生活垃圾。其特点是适用于焚烧高水分、高灰份的污泥类等。 流化床垃圾焚烧炉可以对任何垃圾进行焚烧处理。最大优点是可以得到完全的燃烧效果并对有害物质进行最彻底的破坏，一般排出炉外的未燃物均1%左右，是几种垃圾焚烧方式中最低的，对环境保护很有利。但流化床焚烧炉对入炉垃圾有严格的预处理要求，在生活垃圾焚烧上的应用受到限制。 电厂 日焚烧量 t/d 台数 总发 电量 MW 总蒸 发量 t/h 蒸汽 温度 ℃ 备注 杭州余杭锦江热电厂 150(掺和煤) 1 35 450 杭州乔司垃圾发电厂 800 芜湖垃圾发电厂 1200 2 12 无锡益多垃圾焚烧厂 1600 3 24 130 山东菏泽垃圾发电厂 600 3 105 450 绍兴垃圾焚烧厂 400 1 15 75 太原郝庄垃圾电厂 1000 3 日本荏原 技术 哈尔滨市垃圾焚烧电 厂 200 1 日本荏原 技术 盐城市环保热电有限 公司 1500 3 24 130 4. 回转窑式垃圾焚烧炉 圆筒转速可调，一般为0.75到2.50 r/min。处理垃圾的回转窑的长度和直径比一般为2:1到5:1 5. CAO型焚烧炉  （Controlled Air Oxidation） 加拿大瑞威公司发明 五、焚烧污染物形成机理 毒性有机氯化物 二恶英包括：PCDDs PCDFs；共210种 多氯代苯并二恶英（polychlorinated dibenzo-p-dioxins，简称Dioxins，共75种） 多氯代苯并呋喃（polychlorinated dibenzo-furans，简称PCDFs Furnaces，共135种） 二恶英类毒性当量因子（TEF） Interantional-TEF(I-TEF) TEF Interantional-TEF(I-TEF) TEF 2,3,7,8-T4CDD 1 2,3,7,8-T4CDF 0.1 1,2,3,7,8-P5CDD 0.5 1,2,3,7,8-P5CDF 0.05 1,2,3,4,7,8-H6CDD 0.1 2,3,4,7,8-P5CDF 0.5 1,2,3,6,7,8-H6CDD 0.1 1,2,3,4,6,7-H6CDF 0.1 1,2,3,7,8,9-H6CDD 0.1 1,2,3,6,7,8-H6CDF 0.1 1,2,3,4,6,7,8-H7CDD 0.01 1,2,3, 7,8,9-H6CDF 0.1 1,2,3,4,6,7,8,9-O8CDD 0.001 2,3,4,6,7,8-H6CDF 0.1 其它PCDDs 0 1,2,3,4,6,7,8-H7CDF 0.01 1,2,3,4, 7,8,9-H7CDF 0.01 1,2,3,4,6,7,8,9-O8CDF 0.001 其它PCDFs 0 部分国家和地区对二恶英的控制及排放标准 国家/地区 制定年份 二恶英类 ng-TEQ/m3 重金属 mg/m3 说明1） 中国 2001 1.0 Hg(0.2);Cd(0.1); Pb(1.6) 2003 实施 德国 1990 0.1 Hg(0.05); Cd+Ti (0.5); 其它2）(总计0.5) 1996年12月实施 日本 1997 0.13） 2000年实施 奥地利 1989 0.1 Hg(0.05); Cd(0.05); Pb+Zn+Cr(2); As+Co+Ni(0.5) 荷兰 1993 0.1 Hg0.05?; Cd0.05?; 其它(总计1) 瑞典 1993 Hg0.2; Cd+Pb+Zn(1) 瑞士 1992 Hg(0.1)?; Cd(0.1) 美国 1991 30 μg /m3 Hg(0.08);Cd(0.02); Pb(0.2) 检测二恶英类总量 加拿大 1989 5 μg /m3 Hg(200, ng /m3);Cd(100, ng/m3); Pb(50, ng/m3); As(1, ng /m3) ; Cr(5, ng /m3) 检测二恶英类总量 欧盟 1994 0.1 Hg(0.05)?; Cd(0.05)?;其它(总计0.5) 建议1997.1实施 热处理过程中二噁英气相、固相生成机理示意图 二噁英生成机理 二噁英的控制 温度 停留时间 湍流度 过量空气系数 表3 一般工业炉及焚烧炉的过剩空气系数/％ 燃烧系统 过剩空气系数 燃烧系统 过剩空气系数 小型锅炉及工业炉（天然气） 1.2 大型工业窑炉（燃油） 1.3～1.5 小型锅炉及工业炉（燃料油） 1.3 废气焚烧炉 1.3～1.5 大型工业锅炉（天然气） 1.05～1.10 液体焚烧炉 1.4～1.7 大型工业锅炉（燃料油） 1.05～1.15 流动床焚烧炉 1.31～1.5 大型工业锅炉（燃煤） 1.2～1.4 固体焚烧炉（旋窑，多层炉） 1.8～2.5 流动床锅炉（燃煤） 1.2～1.3 重金属的控制 表2 重金属及其化合物的挥发度 名称 沸点/℃ 蒸汽压/mmHg 类别 760℃ 980℃ 挥发 汞(Hg) 357 － － 挥发 砷(As) 615 1200 180000 挥发 镉(Cd) 767 710 5500 挥发 锌(Zn) 907 140 1600 中度挥发 氯化铅(PbCl2) 954 75 800 不挥发 铅(Pb) 1620 3.5×10-2 1.3 不挥发 铬(Cr) 2200 6.0×10-3 4.4×10-5 不挥发 铜(Cu) 2300 9.0×10-3 5.4×10-5 不挥发 镍（Ni） 2900 5.6×10-10 1.1×10-6 注：1mmHg=133.3224Pa。 我国城市生活垃圾焚烧烟气排放标准 序号 项目 单位 数值含义 限值 1 烟尘 mg/m3 测定均值 80 2 烟气黑度 林格曼黑度,级 测定值2) 1 3 一氧化碳 mg/m3 小时均值 150 4 氮氧化物 mg/m3 小时均值 400 5 二氧化硫 mg/m3 小时均值 260 6 氯化氢 mg/m3 小时均值 75 7 汞 mg/m3 测定均值 0.2 8 镉 mg/m3 测定均值 0.1 9 铅 mg/m3 测定均值 1.6 10 二恶英类 ng-TEQ/m3 测定均值 1.0 思考题 1.??? 影响固体废物焚烧处理的主要因素有哪些？这些因素对固体废物焚烧处理有何重要影响？为什么？ 2.????在进行生活垃圾焚烧处理过程中，对空气进行预热有何实际意义？预热空气的温度对焚烧处理过程的技术-经济性有什么影响? 3.????在垃圾焚烧处理过程中，如何控制二噁英类物质（PCDDs）对大气环境的污染？ 4.????试分析生活垃圾中的硫、氮、氯、废塑料、水分等成分，在垃圾焚烧处理过程中可能发生的物理化学变化，它们对垃圾焚烧效果及烟气治理的有何影响？ 5.????目前，固体废物焚烧炉有哪些主要炉型？它们各有何特点？ 6.??? 有100kg混合垃圾，其物理组成是食品垃圾25kg、废纸40kg、废塑料13kg、破布5kg、废木2kg，其余为土、灰、砖等。求混合垃圾的热值。（食品垃圾热值：4650kJ/kg; 废纸热值：16750kJ/kg; 废塑料热值：32570kJ/kg; 破布热值：17450kJ/kg; 废木材热值：18610kJ/kg; 土、灰、砖热值：6980kJ/kg） 7.??? 某固体废物含可燃物60%、水分20%、惰性物20%，固体废物的元素组成为碳28%、氢4%、氧23%、氮4%、硫1%、水分20%、灰分20%。假设 （1） 固体废物的热值为11630kJ/kg; (2) 炉栅残渣含碳量5%； （3） 空气进入炉膛的温度为65℃，离开炉栅残渣的温度为650℃；（4） 残渣的比热为0.323kJ/(kg·℃); (5) 水的汽化潜热2420kJ/kg; (6) 辐射损失为总炉膛输入热量的0.6%；（7） 碳的热值为32564kJ/kg; 试计算这种废物燃烧后可利用的热值; * * 1.预热阶段 预热阶段指垃圾从环境温度升温到水分蒸发平衡达到稳定温度的过程,主要用温度参数表征,伴有垃圾吸热和少量水分蒸发等现象。 2. 水分蒸发阶段 水分在蒸发阶段受热力驱动而蒸发,并通过质量传递而逸离垃圾体,进入气相,为垃圾稳定着火燃烧创造条件。 （2）焚烧阶段 热解：在无氧或近乎无氧条件下，利用热能破坏含碳高分子化合物元素的化学键，使含碳化合物破坏或进行化学重组。 纤维素分子： C6H10O5——2CO+CH4+3H2O+3C 对象——大分子的含碳化合物（一般的有机固体废物） 挥发分的析出：200~800℃ 强氧化反应：析出的挥发物、固定炭燃烧 固废的燃烧分为三阶段，即预热起燃阶段、挥发分燃烧阶段和炭燃烧阶段。 预热起燃阶段 在该阶 段，固废被加热，水分逐渐蒸发后变为干物料，当固废被加热到160℃时，开始释放出挥发分。挥发分的组成为:二氧化碳、一氧化碳、低分子碳氢化合物(如:甲烷和乙烯等)、氢气、氧气和氮气等气体。挥发分中的氢气、低分子碳氢化合物和一氧化碳是可燃成分，二氧化碳和氮气是不可燃成分。 挥发分燃烧阶段 固废经加热所释放出的挥发分在高温下开始燃烧，同时释放出大量热量，由于挥发分的成分比较复杂，其燃烧反应也比较复杂。几种主要挥发分气体的燃烧反应方程式如下: 炭燃烧阶段 挥发分在燃烧初期将固定碳包裹着，氧气不能接触到炭的表面，因而炭在挥发分的燃烧初期是不燃烧的，经过一段时间以后，挥发分燃烧结束，剩下的炭与氧气接触并发生燃烧反应。炭燃烧时的反应方程式如下: (3) 燃尽阶段 该阶段可燃物浓度减少，惰性物增加，氧化剂量相对较大，反应区温度降低。 改善措施： 翻动，拨火——减少物料外表面的灰层。 增加物料在炉内的停留时间。 影响固体物质焚烧的因素 焚烧四大控制参数（3T-1E) 气体停留时间——废物在焚烧炉内发生氧化、燃烧，使有害物质变成无害物质所需的时间。 焚烧温度——废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所须达到的温度。 湍流度——调整供风方式 过剩空气率（ER）——燃天然气和油锅炉 ER=1.05~1.1;燃煤锅炉ER=1.2~1.3;垃圾焚烧炉ER=~1.5左右 固体废物焚烧的产物 ?????可燃的固体废物基本是有机物，由大量的碳、氢、氧及少量氮、硫、磷和卤素等元素，焚烧过程中与空气中氧反应，生成各种氧化物或部分元素的氢化物。主要有： 有机碳——CO2 H——H2O，有F或Cl存在时可能有HF、HCl 有机硫和有机磷——SO2、SO3、P2O5 有机氮——N2为主，少量氮氧化物 有机氟化物——HF，氢不足会出现CF4、COF2（需添加助燃料） 有机氯——氯化氢（氢气不足有游离氯气产生） 有机溴化物、碘化物——HBr、Br2、I2 金属——卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物 三、垃圾品质及焚烧要求 单参数分类——热值，低位热值、高位热值 三参数分类 ——水分、可燃分和不可燃分组分 多参数分类——纸类、木竹、厨余、织物、金属、玻璃、灰土等分类 有机物或可燃无机物+O2 = CO2+H2O+其它简单无机物+热量 某种废物的热量=某种废物的热值?该种废物的重量 ? 固体废物的热值 ?热值：单位质量的固体废物完全燃烧所释放出来的热量，kJ/kg 表5.1 城市垃圾与几种典型燃料的热值与起燃温度，kJ/kg 废物 煤矸石 芜湖垃圾1997 常州垃圾1997 杭州垃圾1997 广州垃圾1996 上海污水厂污泥 热值 800～8000 2863 3007 4452 4412 14600 根据经验，城市垃圾的热值大于3350kJ/kg时，燃烧过程无需加辅助燃料，易于实现自燃烧。 ?热值的计算 方法 通过元素组成作近似计算 通过比例求和法计算 高位热值：也称为粗热值，HHV ?热值有两种表示法 低位热值：也称为净热值，NHV 有机物+O2 = CO2 + H2O（l） + ??????? NHV?重量 有机物+O2 = CO2 + H2O（g） + ??????? HHV?重量 ?方法一、通过元素组成作近似计算 通过氧弹测热仪测量 焚烧产物含水量，% H、Cl、F为废物中质量含量，% 若废物的元素组成已知，则可利用Dulong方程式近似计算出低位热值： mC、mH、mO、mCl、mS 分别代表碳、氢、氧、氯和硫的摩尔分数 ?方法二、通过比例求和法计算 ?如果混合固体废物总重已知，废物中各组成物的重量和热值已测定，则混合固体废物的热值可用下式计算： 焚烧固体废物获得的总热量 = 固体废物总热值?参与焚烧的固体废物总重量 关于热值的计算 例1 表7-2是我国武汉市城市垃圾的组分，假设该组分的热值与美国城市垃圾的典型组分的热值相同，可据此计算出武汉市垃圾的热值： 解：(1)以100为基准，分别汁算各组分的重量 厨房废渣及果皮重量＝100×29.53%=29.53kg 同样方法计算出木屑、杂草的重量为2kg，纸 张重量为1.35kg，塑料皮革等重量1.39kg。 (2)计算各组分产生的能量 ?实际上，焚烧过程是在焚烧装置中进行的。由于空气的对流辐射、可燃部分的未完全燃烧、残渣中的显热以及烟气的显热等原因都会造成热能的损失。因此，焚烧后可以利用的热量应从焚烧反应产生的总热量中减去各种热损失，计算公式为： ?例2 某固体废物含可燃物60%，水分20%、惰性物20%。固体废物的元素组成为碳28%、氢4%，氧23%、氮4%、硫1%、水分20%、灰分20%。假设①固体废物的热值为11630kJ/kg；②炉栅残渣含碳量5%；③进人炉膛的废物温度为65℃，离开炉栅残渣的温度为650℃；④残渣的比热为0.323kJ/(kg·℃)；⑤水的汽化潜热2420kJ/kg；⑥辐射损失为总炉膛输入热量的0.5%；⑦碳的热值为32564kJ/kg，试计算这种废物燃烧后可利用的热量。 焚烧 废物 空气 废气 残渣 解：设参与燃烧的固体废物为 l kg ?焚烧产物 ?有害有机废物，经焚烧处理后要求：主要有害有机组成物的破坏去除率（destruction and removal efficiency，简写为DRE）应达到99.9%以上。 有机硫化物或氮化物 二恶英等 ?废物在焚烧炉中停留时间的计算 ?固体废物在焚烧炉内的停留时间：指固体废物从进炉开始到焚烧结束炉渣从炉中排出所需的时间。 ?为简化起见，常假设焚烧反应为一级反应，按照化学动力学理论，其反应动力学方程可用下式表示： 在时间0→t，浓度从CA0→CA变化范围内积分，则上式变为： 例2 试计算在800℃的焚烧炉中焚烧氯苯，当DRE分别为99%、99.9%、99.99%时的停留时间。 解：已知T=800℃，查表得：A=1.34×1017，E=76600 可得：t99%=0.1378(s) t99.9%=0.2068(s) t99.99%=0.2757(s) 习题：试计算在900℃的焚烧炉中焚烧甲苯，当焚烧时间分别为0.1S、0.3s时的DRE。当甲苯的DRE要求99.99%,甲苯在炉内的停留时间为多少?(甲苯的A=2.28 ?1013，E=56500kcal/（g.mol)，R=1.987kcal/(g.mol.k) ?理论燃烧温度的计算 ?燃烧反应是由许多单个反应组成的复杂的化学过程。它包括放热反应，也有吸热反应。 ?当燃烧系统处于绝热状态时，焚烧释放出的全部热量使焚烧产物（废气）达到的温度称为理论燃烧温度，即绝热火焰温度T。 ?在实际工作中常常可根据实践经验，运用近似法加以估算。 废气质量分数 近似热容 在16~1100 ℃ CP=1.254kJ/（kg. ℃) 废气中过量空气质量分数 绝热火焰温度T 在温度为25℃，许多烃类化合物燃烧产生净热值为4.18kJ时，约需理论空气量(mst)1.5×10－3kg。 CnH2n+2 + O2 = CO2 + H2O + NHV 1.5×10－3kg 4.18kJ mst NHV 废物 + 辅助燃料 + 空气(O2) = 废气 + 过量空气 + 热量 mp me mp=1+mst=1+3.59 ?10-4NHV 设空气过量率为 EA， 则：me=EA ? mst= 3.59 ?10-4NHV ? EA ?例 拟在废物焚烧炉中焚烧氯苯（C6H5Cl），采用过量空气100%，请核算一下其操作温度是否会超过炉子的允许温度1150℃？ 焚烧处理技术指标 减量比 m渣：焚烧灰渣的质量；m：入炉的废物质量； 热烧减量 m灰：焚烧灰渣在（600±25）℃灼烧3h后的质量 目前焚烧炉设计时的炉渣热灼减率一般在5％以下。大型连续运行的焚烧炉也有要求在3％以下的。 在焚烧炉渣的未燃分中，除了腐烂性的有机质的以外，还有非腐烂性的碳素，含有塑料、橡胶等，所以仅凭热灼减率一个指标来判断炉渣的卫生程度也许不完全。在德国，除了热灼减率以外，还要求焚烧炉渣的有机成分在0.1％以下（约相当于热灼减率7％～10％）。 燃烧效率：工程上多以燃烧效率作为是否达到预期处理要求的指标 烟气排放浓度限制指标 在垃圾焚烧锅炉中,将垃圾中的化学能转换为蒸汽中的热能,其能量转换效率（以?1表示）即焚烧锅炉效率,比现代火电厂锅炉效率低得多。 ?1 ＝ ?1a × ?1b,其中?1a为燃烧效率,即化学能转换为烟气中热能的百分比; ?1b为热能回收效率,即烟气中热能转换为蒸汽中热能的百分比。 造成垃圾焚烧锅炉效率偏低的原因有: （1）城市生活垃圾的高水份、低热值; （2）垃圾焚烧后烟气中含灰尘及各种复杂成份,带来燃烧室内热回收的局限性等。 垃圾焚烧锅炉的效率还取决于焚烧方式:炉排炉、流化床炉、热解炉等;也与辅助燃料（煤）量与垃圾处理量比值有关。 主要控制四类污染物： （1）烟尘：将颗粒物、黑度、总碳量作为控制指标； （2）有害气体：包括SO2、CO、NOx、HF、HCl等； （3）重金属单质及其化合物：如Hg、Cd、Pb、Ni、Cr、As等； （4）有机污染物：如二恶英 我国城市生活垃圾焚烧烟气排放标准 （HJ/T-18-1996） 序号 项目 单位 数值含义 限值 1 烟尘 mg/m3 测定均值 80 2 烟气黑度 林格曼黑度,级 测定均值 1 3 一氧化碳 mg/m3 小时均值 150 4 氮氧化物 mg/m3 小时均值 400 5 二氧化硫 mg/m3 小时均值 260 6 氯化氢 mg/m3 小时均值 75 7 汞 mg/m3 测定均值 0.2 8 镉 mg/m3 测定均值 0.1 9 铅 mg/m3 测定均值 1.6 10 二恶英类 ng-TEQ/m3 测定均值 1.0 医疗垃圾焚烧环境卫生标准（CJ3036-1995）：SO2，11kg/h; NOx，6kg/h; CO，120kg/h; HCl，0.4kg/h 固体废弃物处理技术 固体废弃物的焚烧技术 本章重点 【概念】焚烧；热分解；焚烧效率； DRE; 热值； 燃烧温度等 【其他】焚烧原理； 焚烧工艺系统组成；热解原理；等。 一、定义和绪论 燃烧：燃烧是一种剧烈的氧化反应，具有强烈的放热效应，有基态和电子激发态的自由基出现，常伴有光与热的现象，即辐射热会导致周围温度升高。Combustion。是一种物理现象、专门的科学学科。 焚烧：带焚毁性质的燃烧过程。Incineration，是一种工艺。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的减容，防止二次污染，尽可能回收热量。 定义： 焚烧法一般是指将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中，在高温条件下（一般为900℃左右，炉心最高温度可达1100℃），垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放出热量，转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。 焚烧技术的发展历史 100多年的发展历史 ；我国起步于1985 年 第一阶段：1870年 ~二十世纪初；萌芽；比较严重的二次污染 第二阶段：二十世纪初～60年代 ；发展，注重燃烧原理应用，自动化程度提高； 第三阶段：20世纪70年代～90年代 ；成熟，形成了比较系统的垃圾焚烧技术和污染物控制技术 第四阶段：20世纪80年代～～，后发展阶段，第二代焚烧技术：气化熔融，热解等，从根本上解决二噁英、重金属问题。 焚烧的优点 800～1200℃的高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质——无害化。 减量化，（一般体积减少80％～90％，质量减少20％～80％）； 回收热能，达到资源化利用目的。 因此，焚烧法能以最快的速度实现垃圾处理的无害化、减量化和资源化。目前，在发达国家已被广泛采用。 缺点—— 焚烧法对垃圾的热值有一定要求; 建设成本和运行成本相对高; 管理水平和设备维修要求高； 焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成二次污染。 日本现有垃圾焚烧炉1900多座，年处理垃圾4千万吨 国外利用垃圾焚烧发电技术的应用始于20世纪50年代，最先应用的国家是联邦德国和法国，其后美国、日本、韩国等均建有相当数量的垃圾焚烧电站。 我国于1988年开始首次引进垃圾焚烧发电技术， 2000年沈阳建成我国首座垃圾与污水一体处理厂。 垃圾焚烧发电技术: 电厂 日焚烧量 t/d 台数 总发电量 MW 总蒸发量 t/h 蒸汽温度 ℃ 蒸汽压力 MPa 广西北海垃圾发电厂 150 1 1.5 13.6 260 1.1 深圳龙岗发电厂 300 3 6 9.5 320 2.45 珠海市垃圾发电厂 600 3 3.4 上海浦东垃圾发电厂 1000 3 17.2 87.96 400 4 杭州余杭锦江热电厂 150(部分掺和煤) 1 35 450 3.82 芜湖垃圾发电厂 1200 3 12 北京高安屯垃圾发电厂 1600(在建) 3 24 130 450 4 山东菏泽垃圾焚烧电厂 600 3 105 450 4 绍兴垃圾焚烧厂 400 1 15 深圳南山垃圾发电厂 800 2 12 64 400 3.8 南山垃圾发电厂 科隆市垃圾焚烧厂投资4亿欧元，处理能力为每年59万吨；余热发电机组为56200KW。 图4-1 垃圾发电工艺流程 二、燃烧原理 燃烧方式 蒸发燃烧 可燃固体受热熔化为液体，继而变成蒸汽，与空气扩散混合而燃烧。 分解燃烧 可燃固体首先受热分解，轻质的碳氢化合物挥发，留下固定碳及惰性物，挥发分与空气扩散混合而燃烧，固定碳的表面与空气接触进行表面燃烧。 表面燃烧 如木炭、焦炭等可燃固体受热后不发生熔化、蒸发和分解等过程，而是在固体表面与空气反应进行燃烧。 废物的焚烧特性 固体废物焚烧过程 焚烧过程：需燃烧的物料从送入焚烧炉起，到形成烟气和固态残渣的整个过程。 第一阶段：物料的干燥加热阶段 第二阶段：燃烧阶段——主阶段 第三阶段；燃尽阶段，即生成固体残渣的阶段。 （1）干燥阶段 干燥阶段——对机械送料的运动式炉栅，从物料送入焚烧炉起到物料开始析出挥发分着火。 在干燥阶段，物料的水分是以蒸汽形态析出的，因此需要吸收大量的热量——水的汽化潜热。 1. 预热阶段 2. 水分蒸发阶段 橡胶塑料的水分是最易蒸发的,其排列为橡胶、塑料、纤维、纸、竹木、厨房垃圾。 * * * * * * * * 回转窑可处理的垃圾范围广，特别是在焚烧工业垃圾的领域内应用广泛。在城市生活垃圾焚烧的应用最主要是为了达到提高炉渣的燃烬率．将垃圾完全燃烬以达到炉渣再利用时的质量要求。这种情况时，回转窑炉一般安装在机械炉排炉后。

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