章固体废物焚烧技术 ;?5.1 概论;焚烧法的优点;焚烧炉渣的热灼减率还有潜力可挖，目前为3%-5%。 气相中还残留有可燃组分。 气相不完全燃烧会生成以二噁英为代表高毒性有机物实用性。 未燃烧完全的有机质，使得灰渣中仍含有有害物质。 经济性和资源化仍有改善的空间。 投资成本高，管理水平要求高。;焚烧的目的;;国外学者对垃圾焚烧技术发展阶段的划分：Historical waste incineration “generations” ：;?5.2 焚烧过程及焚烧产物;完全燃烧的产物;焚烧过程污染物的产生;粉尘的产生和特性;粉尘的产生量;无机有害气体的产生和特性;重金属的产生和特性;项目 ;有机污染物的产生和特性 ;二噁英实际上是一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物，全称分别叫多氯二苯并-对-二噁英（简称PCDDs）和多氯二苯并呋喃（??称PCDFs），我国的环境标准中把它们统称为二噁英类。 其中PCDDs有75种异构体，PCDFs有135种异构体。所以，二噁英包括210种化合物。 二噁英化学性质非常稳定，熔点较米乐官方入口高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累。自然界的微生物和水解作用对二噁英的分子结构影响较小，因此，环境中的二恶英很难自然降解消除。二噁英在705℃以下时是相当稳定的，高于此温度即开始分解。 ;二恶英的最大危害是具有不可逆的“三致”毒性，即致畸、致癌、致突变。根据病例报告和动物实验的最新报告结果，一生持续摄入1pg/kg 的2,3,7,8-PCDD，其致癌概率可达1/1000~1/100。 二恶英类物质是目前已经认识的环境激素或内分泌干扰物质中毒性最大的一种。二恶英又是一类持久性有机污染物(POPs)，在环境中持久存在并不断富集。一旦摄入生物体就很难分解或排出，会随食物链不断传递和积累放大。人类处于食物链的顶端，是此类污染的最后集结地。;二恶英对人的影响可谓“一棰定音”。一般的污染物质要达到一定的剂量才会产生明显的有害作用(即作用阈值)，而至今还没有研究出二恶英的作用阈值，只要“超微量”的剂量，就可能产生危害，对于婴幼儿的损害更明显和无可挽回。 二恶英危害的另一个特点是它的长期性和隐匿性，在表现出明显的症状之前有一个漫长的潜伏过程，它影响的可能是人类的子孙后代。因此，有科学家甚至担心，人类的进化是否将会被这类物质终止。; 污染物;减量比 MRC ——减量比，%； ma——焚烧残渣的质量，kg； mb ——投加的废物质量，kg； mc——残渣中不可燃物质量，kg。; ——热灼减量，％ ——焚烧残渣在室温时的质量，kg ——焚烧残渣在（600±25）℃经3h灼热后冷却至室温的质量，kg ;;;3 影响焚烧的主要因素;废物的焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所须达到的温度，比废物的着火温度高得多。;焚烧温度参考经验数据;含氯化物的废物焚烧，温度在800～850℃以上时，氯气可以转化为氯化氢，回收利用或以水洗涤除去；低于800℃会形成氯气，难以除去。 焚烧含氰化物的废物时，若温度达850～900℃，氰化物几乎全部分解。 焚烧可能产生氮氧化物（NOx）的废物时，温度控制在1500℃以下，过高的温度会使NOx急骤产生。 高温焚烧是防治PCDD与PCDF的最好方法，在925℃以上这些毒性有机物即开始被破坏，足够的空气与废气在高温区的停留时间可以再降低破坏温度。 ;搅拌混合强度;空气流动扰动方式;停留时间;废物在炉内焚烧所需停留时间经验数据;过剩空气;空气量供应经验指标;四个控制参数的互动关系;?;5.3 燃烧过程平衡分析;M1入+M2入+M3入+M4入＝M1出+M2出+M3出+M4出+M5出;; 元素;2 热平衡分析 ;当垃圾的低位热值为1500kcal/kg，垃圾焚烧产生的热量高效吸收以后转换成蒸汽，如果蒸汽全部用于发电，在焚烧厂垃圾焚烧产生的热量中，23％的热量被尾气带走，46％的热量用于汽轮机发电，5％的热量用于取暖、供热水，26％的热量被焚烧厂内的各种设备消耗。汽轮机的发电量为焚烧厂自身电力消耗的3～4倍，与汽轮机发电量相当的热量仅为垃圾焚烧产生热量的4％。;3 主要焚烧参数计算 ;焚烧烟气量及组成 ; 固体废物的热值：是指单位质量的固体废物完全燃烧时所释放出的热量，以kJ/kg表示。 热值常用高位热值（High heat value HHV）和低位热值（low heat value LHV）两种方法表示。 高位热值：是指化合物（物料）在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。 低位热值：与高位热值的意义相同，只是产物水的状态不同，前者水是液态，后者水是气态，二者之差，就是水的汽化潜热。废物的发热量或热值可以通过标准实验测定，即用氧弹量热计实验测出废物的高位热值，然后用下式计算低位热值。; LHV=HHV-2420(H2O+9(H-Cl/35.5-F/19) 式中，LHV－低位热值，kJ/kg； HHV－高位热值，kJ/kg； H2O－焚烧产物中水的质量分数，％； H 、Cl、F－分别为废物中氢、氯、氟含量的质量分数，％。 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： LHV=2.32[14000mc+45000(mH-1/3mo)-760mCl+4500ms] 式中：mc、mo、mH、mCl、ms分别代表废物中碳、氧、氢、氯和硫的质量分数。 如果混合固体废物总重量已知，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： ;燃烧室容积热负荷 ;焚烧温度 ;5.4 固体废物焚烧系统;生活垃圾焚烧处理工艺流程与设备图;1 垃圾接受系统 ;2 焚烧系统;机械炉排炉可大致分为三段：干燥段、燃烧段、燃烬段。各段的供应空气量和运行速度可以调节。 焚烧过程包括三个阶段： （1）干燥阶段：利用炉壁和火焰的辐射热，垃圾从表面开始干燥，部分产生表面燃烧。干燥垃圾的着火温度一般为200℃左右。如果提供200℃以上的燃烧空气，干燥的垃圾便会着火，燃烧便从这部分开始。垃圾在干燥段上的停留时间约为30min。;（2）燃烧段 这是燃烧的中心部分。在干燥段垃圾干燥、热分解产生还原性气体，在此段产生旺盛的燃烧火焰，在后燃烧段进行静态燃烧（表面燃烧）。燃烧段和后燃烧段界线称为“燃烧完了点”。即使垃圾特性变化，但也应通过调节炉排速度而使燃烧完了点位置尽量不变。 垃圾在燃烧段的停留时间为30min。总体燃烧空气的60%~80%在此段供应。 （3）燃烬段 将燃烧段送过来的固定碳素及燃烧炉渣中未燃烬部分完全燃烧。垃圾在燃烬段上停留约1h。保证燃烬段上充分的停留时间，可将炉渣的热灼减率降至1%~2%。 ;3 助燃空气系统 ;4 余热利用系统 ;5 烟气净化系统 ; 湿法净化工艺 ;干法净化工艺;半干法净化工艺;7 焚烧灰渣处理与利用;底灰系焚烧后由炉床尾端排出的残余物，主要含有焚烧后的灰分及不完全燃烧的残余物，一般经水冷却后再送出。 细渣由炉床上炉条间的细缝落下，经集灰斗槽收集，一般可并入底灰，其成分有玻璃碎片、熔融的铝锭和其他金属。 飞灰是指由空气污染控制设备中所收集的细微颗粒，一般系经旋风除尘器、静电除尘器或布袋除尘器所收集的中和反应物（如CaCl2、CaSO4等）及未完全反应的碱剂［如Ca(OH)2］。 锅炉灰是废气中悬浮颗粒被锅炉管阻挡而掉落于集灰斗中，亦有沾于炉管上再被吹灰器吹落的，可单独收集，或并入飞灰一起收???。 ;垃圾焚烧灰渣的处置要求;5.5 固体废物焚烧炉;流化床焚烧炉;流化床焚烧炉根据风速和垃圾颗粒的运动状况可分为：固定层，沸腾流动层和循环流动层。;流化床焚烧炉燃烧室;旋转窑式焚烧炉;1－回转窑；2－燃烬炉排；3－二次燃烧室； 4－助燃器；5—锅炉;项 目;5.6 焚烧炉设计 ;机械炉排焚烧炉的设计;5.7 焚烧烟气控制技术;年代; 垃圾焚烧炉大气污染物排放限值生活垃圾焚烧控制标准GB18485-2001; 湿法净化工艺 ;5.21.8 典型粒状污染物控制技术;干法净化工艺;半干法净化工艺;NOx的净化技术

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