（工程热物理专业论文）流化床垃圾焚烧炉中流动、燃烧及二次污染特性研究.pdf

浙江走学博士学位论文 i tb e c o m e sa i l u r g e n tp r o b l e m t ot r e a t m u n i c i l c l a l s o l i d w a s t e ( m s w ) s c i e n t i f i c a l l yw i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m yi nc h i n a m s w 证c i n e r a t i o nj s ah o tt o p i ci nc h i n aa t p r e s e n t f o rt h em a n ya d v a n t a g e so ff l u i d i z e db e d i n c i n e r a t i o r t , i td r a w sm u c ha t t e n t i o no f a l o to f r e s e a r c h e r sa n d b r i n g sa b o u tt h e a t t e n t i o na n ds t r e s so f t h e g o v e r n m e n t s m d yo nf l u i d i z e db e di n c i n e m t i o ni s d o n eo nt h ea s d e c t so ff l o wa n d c o m b u s t i o na n dp o l l u t i o i li nt h i sp a p e l ，t h ed e t a i l sa r ea sf o l l o w s ： i nt h ef i r s t c h a p t e r t h ef l u i d i z e db e di n c i n e r a t i o nt e c h n o l o g y a n di t s a p p l i c a t i o n i s s u m m a r i z e d ，a n dt h em a i nc h a r a c t e r i s t i c s o ff l u i d i z e db e d i n c i n e r a t i o ni sd i s c u s s e d i nc h a p t e r2 t h ec o m b u s t i o na n dd e v o l a t i l i z a t i o no fe a c hc o m p o s i t i o no f m s wa n dt h ee o m b u s t i e ns e m i c o k eo fm s wi s i n v e s t i g a t e db yu s i n g t h e r m o g r a v i m e t r i ca n a l y z e r f o rt h ev a r i e t ya n dc o m p l i c a t i o no fm s w a n dt h e d i f 诧r e n c eb e t w e e n 【s wa n dc o a l ，m u l t i ，s t e pr e a c t i o nk i n e t i cr o o d e l sa r e p r o p o s e dt h r o u g hi n t e g r a lm e t h o d , c o m b i n i n g w i t ht h e g e n e r a lg a s s o l i d r e a c t i o ne q u a t i o n t h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o m b u s t i o na n dp y r o l y s i so fm s w i s e v a l u a t e db ya n a l y z i n gt h ek e yp o i n to ft gc u l - v e t h e o r e t i c a l l y t h er e s u l t s u p p l i e s t h e p a r a m e t e r s f o rt h e c o m p r e h e n s i v e r e a c t i o n p r o c e s sn u m e r i c a l m o d e l s o m el a w so fm s wi n c i n e m t i o ni sa b t a i n n e d t h ew a yt 0p r o c e s st h e t h e r m o 。g r a v i m e t r i cd a t ai s c r e a t i v ef o ri t s r e p l a c i n gt h eo p i n i o no f r e a c t i o n o r d e r i nc h a p t e r3 t h eh c ie m i s s i o ni nm s wf l u i d i z e db e di n c i n e r a t i o ni ss t u d i e d i nl a b o r a t o r yb ym o d e l i n gm s w t h ec o n v e r s i o nr a t i oo f i n o r g a n i ca n do r g a n i c c h l o r i n et oh c li si n v e s t i g a t e db yv a r y i n gb e dt e m p e r a t u r e f u e lm o i s t u r e c o n t e n ta n de x c e s sa i r t h et e s tr e s u l ti sv a l u a b j ef o rt h ed e s i g na n do p e r a t i o no f f b i i n c h a p t e r4 ad i o x i n sm e a s l u 呛m e n ts y s t e m f o ra s ha n df l u e g a s i s d e v e l o p p e d 。s o m em o d e l t e s t sa r ed o n ei nl a b o r a t o r y ，w h i c hl a yaf o u n d a t i o nf o r s t u d y i n gt h ef o r m a t i o na n dc o n t r o lo f d i o x i n sf u r t h e f l y i nc h a p t e r5 ac o f i r i n gt e s to fm s wa n dc o a li sc a r r i e do u ti n1 a b o m t o r y - s c a l ef b i f o rt h el o w e re a l o r i f i cv a l u eo f m s wi nc h i n a b yc h a n g i n gt h er a t i o o f c o a lt om s w t h ee m i s s i 0 1 1a n dt h ec o m b u s t i o ne f f i c i e n c yi nf b ii sm e a s u r e d a n de v a l u a t e d t h er e s u l ts h o w st h ee c o n o m ya n df e a s i b i l 耐o fc o - 腼n go f m s w a n dc o a l i n f b i i n c h a p t e r6 ，t h em i x i n ga n ds e g r e g a t i o ni n as l a n ta i rd i s t r i b u t o ra n d u n e v e na i rd i s t r i b u t ec o l df l u i d i z e db e dm o d e l n 他e f f e c to fa n g e lo fa i r d i s t r i b u t o ra n da i rd i s t r i b u t i o no nb e dm a t e r i a ld i f f u s i o ni s a n a l y z e d m a t h e m m i c a l l y i ts h o w st h a ts e g r e g a t i o ni nt h el o w a i rv e l o c i t yz o n el i k e l y o c c n r sw h e nt h ea i rd i s t r i b u f i o ni s1 1 1 1 f i t f o rt h ep h e n o m e n ao fs e g r e g a t i o ni n l o wa i rz o n e ，af o m u l ac o n c e r n i n gw i t ht h et r a c ep a r t i c l ed i a m e t e r , d e n s i t ya n d 浙江大学博士学住论丈 a i rd i s t r i b u t i o nr a t i oi sr e g r e s s e d t h e r ei s1 e s sd i f i e r e n c eb e t w e e np r e d i c t e d v a l u ea n d e x p e r i m e n t a l o n e i nt h el a s tc h a p t e r , a d y n a m i cm o d e lo f i n t e m a lc i r c u l a t i n gf b ii sd e d u c e d b yu s i n gc o n t r 6 1v o l u m ea n a l y s i s ，t h eu n l i n e a ra n ds t r o n gc o u p l e dd i f f e r e n t i a l e q u a t i o n si sd i s c r e t e db yu s i n gc o n t r o lv o l u m ea n a l y s i s i nt h ed y n a m i cm o d e l ， t h ei m p l i c a t i o no f p l l y s i t si sc l e a r , w h i c hi sb a s e do n 也em a s sa n dm o m e n t u m c o n s e r v a s i o n t h ee q u a t i o nd e d u c t i o ni ss i m p l ea n dp r e c i s e ，t h ep r e l i m i n a r y r e s u l tg i v e san e w w a y t os t u d yt h ei n t e m a lc i r c u l a t i n gf l u i d i z e a lb e d d y n a m i c s b yu s i n gn u m e r i c a la n a l y s i sa n dc o m p u t e rt e c h n o l o g yf u r t b e r l y k e y w o r d s ：m u n i c i p a l s o l i dw a s t e ( m s w ) ，i n c i n e r a t i o n ，t h e r m o - g r a v i m e t r i c a n a l y z e r ，h y d r o - c h l o r i d e ，d i o x i n s ，i n t e r n a l f l u i d i z e db e d v 浙江大学博士学位论文 第一章绪论 1 我国城市生活垃圾( m s w ) 的产生及现状 随着经济飞速发展，城市规模不断扩大，人口高度集中，人民消费水平的提高，城 市垃圾的产生量不断增加，j 丘z - - 十年来，随着高分子材料、塑料等材料的大量使用垃 圾成份曰趋复杂，其危害也越来越严重，城市垃圾已成为一大世界性公害。 世界各国的垃圾产生量急剧上升，西方发达工业国家大致以每年2 一s 的速度增长， 据统计：美国城市生活垃圾的年产生量约二亿吨，日本和前苏联o 7 7 亿吨，原西德o 3 5 亿 吨，我国年产垃圾l 亿吨，并且以l o 的速度在增长，我国城市垃圾粪便处理厂仅2 3 个 处理能力为8 7 万吨，年，无害化处理率仅为2 - 5 。我国垃圾处理工作起步较晚、水平低， 基础设施差。垃圾治理仍处于初级阶段，由于目前，我国城市垃圾普遍采用市郊裸露堆 放，因此许多城市边缘、郊区往往是垃圾遍布、污水横流、蚊蝇孽生、臭气熏人，对大 气、土壤、水体环境造成了严重污染。城市垃圾的处理问题己成为不容推迟非解决不可 的重大问题。 2 国内外城市垃圾处理概况 m s w 的处理方法一般包括： 填埋处置：传统堆置法堆肥处置：好氧堆肥 卫生填埋法厌氧堆肥 围海造地法机械堆肥法 焚烧法：流化床焚烧热处理：热解 炉排炉焚烧气化 回转窑焚烧 其它方法：固化法，纤维素糖化技术 熔结法 辐射法 制r d f 厌氧 常见的处理方式有：填埋、堆肥和焚烧三种形式，近年来，焚烧法处理垃圾有上升趋 势。日本的垃圾焚烧已由1 9 7 6 年的5 7 上升到1 9 8 1 年的6 5 ，现在日本的垃圾接近8 0 一 塑兰查芏堕主篓堡垒查 采用焚烧法处理，共有垃圾焚烧厂1 9 8 3 座，瑞士、丹麦、日本等国焚烧的比例都已超过 填埋。世界各国垃圾处理方法比较( 见表1 1 ) 。 国外近年来焚烧技术飞速发展的原因又以下几点： ( 1 ) 能源紧张，能源结构发生了变化，使人们把注意力投向垃圾产能这方面； ( 2 ) 生活水平提高，人们的消费结构发生了变化，物品包装的改善等使垃圾热值显著 提高； ( 3 ) 燃烧技术的进步和完善，尾气净化技术的进步； ( 4 ) 焚烧法本身的优点：减容、减重量大 ( 5 ) 填埋的缺点大量占用土地；堆肥的缺点投资昂贵，重金属迁移 等。 ( 6 ) 焚烧投资费用跟堆肥相似，填埋最少。 表1 - 1 各国垃圾处理方法比较，单位： 填埋堆肥焚烧 回收 美国6 052 5 日本3 2 9 26 5 3 联邦德国 7 23 2 5 英国8 51 5 法国 5 02 03 0 荷兰5 02 03 0 比利时 6 292 9 瑞士 1 51 4 7 0 丹麦 3 226 6 奥地利 6 51 l2 4 瑞典 7 523 3 澳犬利亚 6 21 12 4 6 0 年代以来，垃圾中可燃值成份不断增加，据报道，欧州经济共同体国家垃圾平均热 值达7 5 0 0 k j m 昏英国垃圾热值高达9 4 0 0 k j k g ，即1 t 垃圾相当于0 2 t 石油。7 0 年代的能源 危机，引起了人们对垃圾利用的兴趣。焚烧具有回收垃圾中能量的可能，气体污染净化 技术和高效低污染燃烧技术的应用，使得焚烧法处理城市垃圾逐渐成为主流。焚烧工艺 表l - 2 美国、法国、西欧国家城市每吨垃圾处理费用比较【1 】 美田( 1 9 7 9 x $ 】法国( 1 9 8 4 ) ( 法郎)西欧( 1 9 8 4 x 马克) 卫生填埋6 舶4 0 6 0 ( 垃圾不破碎】1 5 q 5 7 5 1 0 0 ( 破碎) 焚烧( 制蛇) 1 4 3 07 1 5 06 帖1 焚烧( 不制能)2 0 q 51 0 0 - - 2 5 0 堆肥3 0 - 5 09 肚i ，07 l 浙江大学博士学位论文 技术有了相当大的发展，各种可供工业应用的成熟工艺达1 0 种以上，制造焚烧炉的厂商 也很多，焚烧的优势和缺陷决定了在一定时期内它作为处理垃圾的主要方法被采用。 表1 3 我国城市垃圾处理费用核算： i焚烧 l 3 5 _ 5 1 3 0 3 5 i 但随着技术的进步，处理成市生活垃圾将会被热解、废物衍生燃料( m ) f ) 等工艺所取代 或者是焚烧工艺与热解工艺有机结合，使得垃圾能最大限度地被回收利用。 3 流化床焚烧垃圾技术综述 利用焚烧热产生蒸汽和发电已有9 0 多年的历史。第一个固体废物发电设备于1 8 9 5 年 在德国汉堡建成，1 9 0 5 年在纽约建成了焚烧城市垃圾发电厂，直到1 9 5 0 年，垃圾焚烧设 各一直是用包括耐火材料的焚烧炉和具有专门回收热量的锅炉组装而成。1 9 5 4 年，第 座现代水墙式垃圾焚烧炉在瑞士的伯尔尼建成。b 前，欧州有5 0 0 座以上的垃圾焚烧热回 收装置在运行，每座处理能力1 3 0 18 0 0 t 。日本在垃圾焚烧技术方面处于世界领先地位。 1 9 6 2 年美国首先采用这种流化床焚烧城市下水污泥，近二十年来，随着人们环保意识的 不断增强，流化床的优势越来越突出，在日本，流化床焚烧技术得到了飞速发展，处理 规模：2 5 吨4 5 0 吨，天，美国则趋向于大型化韵循环流化床焚烧技术。 3 1 流化床焚烧炉应用情况 i 9 9 1 年统计，全世界有许多小型焚烧炉用来生产工艺过程或干燥用的蒸汽：用来发 电或汽电联产的产汽量超过4 5 ，4 5 5 k g h r 的f b c 废物焚烧装置至少3 4 个，这些焚烧装置接 近半数将煤和废料混合后进行焚烧。最典型的是日本的f b c 焚烧系统，由荏原制作所制 造，垃圾不经前处理就可以直接焚烧，日本还有许多混烧脱水污泥的流化床装置，在日 本运行着至少三台f b c 装置，燃料是切碎的废轮胎与煤混饶：在美国和欧州，则首先将 m s w 进行预处理，加工成r d f 颗粒，在北欧( 瑞典，芬兰，挪威) 有3 1 台商业化的f b c 焚烧 装置来烧r d f 、生物质、造纸污泥，其中用煤与废料混烧最大的一台装置燃料是：煤、 生物质、造纸污泥，容量3 6 0 t 蒸汽h ，主要用途是发电其余大部分设施容量都小于 9 0 t h 。用于社区供热和汽电联产”。 1 9 9 1 年，日本半数以上的垃圾废料都用来焚烧，超过7 帆的城市垃圾用焚烧法处 理。1 9 9 1 年日本有1 1 3 座城市垃圾f b c 焚烧炉，1 9 9 5 年日本的f b c 焚烧炉增加到1 3 1 台，其 浙江大学博士学位论文 技术有了相当大的发展，各种可供工业应用的成熟工艺达1 0 种以上，制造焚烧炉的厂商 也很多，焚烧的优势和缺陷决定了在一定时期内它作为处理垃圾的主要方法被采用。 表1 3 我国城市垃圾处理费用核算： i焚烧 l 3 5 _ 5 1 3 0 3 5 i 但随着技术的进步，处理成市生活垃圾将会被热解、废物衍生燃料( m ) f ) 等工艺所取代 或者是焚烧工艺与热解工艺有机结合，使得垃圾能最大限度地被回收利用。 3 流化床焚烧垃圾技术综述 利用焚烧热产生蒸汽和发电已有9 0 多年的历史。第一个固体废物发电设备于1 8 9 5 年 在德国汉堡建成，1 9 0 5 年在纽约建成了焚烧城市垃圾发电厂，直到1 9 5 0 年，垃圾焚烧设 各一直是用包括耐火材料的焚烧炉和具有专门回收热量的锅炉组装而成。1 9 5 4 年，第 座现代水墙式垃圾焚烧炉在瑞士的伯尔尼建成。b 前，欧州有5 0 0 座以上的垃圾焚烧热回 收装置在运行，每座处理能力1 3 0 18 0 0 t 。日本在垃圾焚烧技术方面处于世界领先地位。 1 9 6 2 年美国首先采用这种流化床焚烧城市下水污泥，近二十年来，随着人们环保意识的 不断增强，流化床的优势越来越突出，在日本，流化床焚烧技术得到了飞速发展，处理 规模：2 5 吨4 5 0 吨，天，美国则趋向于大型化韵循环流化床焚烧技术。 3 1 流化床焚烧炉应用情况 i 9 9 1 年统计，全世界有许多小型焚烧炉用来生产工艺过程或干燥用的蒸汽：用来发 电或汽电联产的产汽量超过4 5 ，4 5 5 k g h r 的f b c 废物焚烧装置至少3 4 个，这些焚烧装置接 近半数将煤和废料混合后进行焚烧。最典型的是日本的f b c 焚烧系统，由荏原制作所制 造，垃圾不经前处理就可以直接焚烧，日本还有许多混烧脱水污泥的流化床装置，在日 本运行着至少三台f b c 装置，燃料是切碎的废轮胎与煤混饶：在美国和欧州，则首先将 m s w 进行预处理，加工成r d f 颗粒，在北欧( 瑞典，芬兰，挪威) 有3 1 台商业化的f b c 焚烧 装置来烧r d f 、生物质、造纸污泥，其中用煤与废料混烧最大的一台装置燃料是：煤、 生物质、造纸污泥，容量3 6 0 t 蒸汽h ，主要用途是发电其余大部分设施容量都小于 9 0 t h 。用于社区供热和汽电联产”。 1 9 9 1 年，日本半数以上的垃圾废料都用来焚烧，超过7 帆的城市垃圾用焚烧法处 理。1 9 9 1 年日本有1 1 3 座城市垃圾f b c 焚烧炉，1 9 9 5 年日本的f b c 焚烧炉增加到1 3 1 台，其 浙江大学博士学位论文 技术有了相当大的发展，各种可供工业应用的成熟工艺达1 0 种以上，制造焚烧炉的厂商 也很多，焚烧的优势和缺陷决定了在一定时期内它作为处理垃圾的主要方法被采用。 表1 3 我国城市垃圾处理费用核算： 焚烧3 5 _ 53 0 3 5 但随着技术的进步，处理成市生活垃圾将会被热解、废物衍生燃料( m ) f ) 等工艺所取代 或者是焚烧工艺与热解工艺有机结合，使得垃圾能最大限度地被回收利用。 3 流化床焚烧垃圾技术综述 利用焚烧热产生蒸汽和发电已有9 0 多年的历史。第一个固体废物发电设备于1 8 9 5 年 在德国汉堡建成，1 9 0 5 年在纽约建成了焚烧城市垃圾发电厂，直到1 9 5 0 年，垃圾焚烧设 各一直是用包括耐火材料的焚烧炉和具有专门回收热量的锅炉组装而成。1 9 5 4 年，第 座现代水墙式垃圾焚烧炉在瑞士的伯尔尼建成。b 前，欧州有5 0 0 座以上的垃圾焚烧热回 收装置在运行，每座处理能力1 3 0 18 0 0 t 。日本在垃圾焚烧技术方面处于世界领先地位。 1 9 6 2 年美国首先采用这种流化床焚烧城市下水污泥，近二十年来，随着人们环保意识的 不断增强，流化床的优势越来越突出，在日本，流化床焚烧技术得到了飞速发展，处理 规模：2 5 吨4 5 0 吨，天，美国则趋向于大型化韵循环流化床焚烧技术。 3 1 流化床焚烧炉应用情况 i 9 9 1 年统计，全世界有许多小型焚烧炉用来生产工艺过程或干燥用的蒸汽：用来发 电或汽电联产的产汽量超过4 5 ，4 5 5 k g h r 的f b c 废物焚烧装置至少3 4 个，这些焚烧装置接 近半数将煤和废料混合后进行焚烧。最典型的是日本的f b c 焚烧系统，由荏原制作所制 造，垃圾不经前处理就可以直接焚烧，日本还有许多混烧脱水污泥的流化床装置，在日 本运行着至少三台f b c 装置，燃料是切碎的废轮胎与煤混饶：在美国和欧州，则首先将 m s w 进行预处理，加工成r d f 颗粒，在北欧( 瑞典，芬兰，挪威) 有3 1 台商业化的f b c 焚烧 装置来烧r d f 、生物质、造纸污泥，其中用煤与废料混烧最大的一台装置燃料是：煤、 生物质、造纸污泥，容量3 6 0 t 蒸汽h ，主要用途是发电其余大部分设施容量都小于 9 0 t h 。用于社区供热和汽电联产”。 1 9 9 1 年，日本半数以上的垃圾废料都用来焚烧，超过7 帆的城市垃圾用焚烧法处 理。1 9 9 1 年日本有1 1 3 座城市垃圾f b c 焚烧炉，1 9 9 5 年日本的f b c 焚烧炉增加到1 3 1 台，其 一 塑i 江叁兰堡主兰垒垄墨 中出9 0 以上的f b c 焚烧炉焚烧1 0 0 9 6 的m s w ，单机处理能力最大为6 2 5 t h ，1 9 9 7 年增2 n n 1 5 1 台，与美国的废物焚烧发电设施相比，日本韵m s w 焚烧设施典型地小，产出的蒸汽仅 用来发电t 所发出的电力为本焚烧设施提供动力，一部分焚烧设施混烧废水污泥和 ) 4 s w 。 美国( 1 9 9 1 ) 的焚烧设施主要焚烧生物质如木屑和农业垃圾等，用来发电，其典型 特征是处理量大，接近4 0 0 t h 。不像北欧国家那样，美国一般采用生物质与煤混烧， 其中有1 2 台装置位于加州，容量范围是：5 4 t 一1 2 0 t h r 蒸汽，独立地发电并将电出售给 当地用户。美国有两处设施混烧木材垃圾与r d f ，分别位于华盛顿t a z o m a 市( 混烧木材 垃圾、r d f 和煤) 和威斯康星 ) m l a c r o s s e 市( 混烧术材废物和r d f ) ，这两台焚烧炉都是 由层燃或煤粉炉改造而成的，产生的蒸汽用来驱动原有的汽轮机发电。 斯堪的纳维亚( s c a n d i n a v i a n ) ( 1 9 9 5 ) 在使用c f b c 技术焚烧m s w 方面起步较早，1 9 9 5 年至少有两台流化床焚烧炉焚烧经过处理的m s w 和一定数量的生物质燃料， s c a n d i n a v i a n 的c f b 垃圾焚烧厂大多用来为社区供热，有两台焚烧炉其容最超过l o t 蒸 汽h 。 截j j = 1 9 9 5 年，全世界已有1 6 4 # f b c 建成投产，其中在日本有1 5 1 台，运行的规模在 不断扩大，单机处理能力增力至! 1 2 5 t h ，日本的f b c 单机焚烧能力一般小于4 t h ( 如图1 1 所示) ，而美国则倾向于建造大型的f b c 焚烧炉，单机处理能力在l o t h 2 5 t h 之间。f b c 和c f b 焚烧炉的主要区别在于：f b c 倾向于小型规模，处理量小于6 8 t h r ，c f b 倾向于废 料与煤混烧的大型规模化1 钟刚。 1 ) 日本的情况： 1 9 7 0 年，日本的第一个f b cm s w 电站建成。 l l 婶 l 2 0 il 翟圜圈一一 ： 0 1 p 嘶t j h r 百 ： ：篡s：s 曼 圈1 1日本流化床焚烧炉统计 据1 9 9 5 年统计，日本国共有1 3 1 座f b c 焚烧设施，这些设施全部单独m s w ，其中最大 4 浙江大学博士学位论文 m 公司( c f b ) n 公司( c f b )k 公司 i c f b ) q = 12 、t ：1 1 2 3 kq = 1 5 t = 1 1 2 3 kq = 12 1 4 t = 1 1 2 3 k 给料率( k g h r )1 3 04 01 0 0 u i v ( k c a l k g ) 4 0 0 03 6 0 0 3 0 0 0 炉膛尺寸( m ) 4 0 0 x 4 0 0 中3 0 05 0 0 5 0 0 表1 5 日本三个城市的r d f 分析 试样名称 c - 1c - 4c - 7r - 1r 2r - 5 城市 tythyh 公司名称 mkmklmkmkm k 工业分析( ) m 6 7 86 71 171 0 33 74 83 45 64 75757 1 9 4 2 3 82 58 2 38 1 221 481 391 4 41 4 51 9 4 1 59 6 4 56 25 5 55 8 67 1 96 7 47 02 6 75 7 2 9 6 4 6 6 7 4 f c 93757 07 31 221 3 l1 281 257 91 0 31 1 3 燃料比 0 1 40 1 20 1 30 1 3 0 1 7 0 1 9 0 1 80 1 8 0 1 l 0 1 60 1 7 元素分析( ) c 3 8 43 5 9 3 3 3 3 89 4 7 14 47 4 2 4 4 584 434 14 4 l | 6 h 5 44 52 34 ，64 66 16 0646 l5 15 b o3 4 13 28 6 3 1 2 2 86 53 2 4 9 2 5 3 62 3 0 6 3 2 “ 3 15 3 44 n 09 l0 8 008o 9 3l0 9o8 50 8 913 41 2 26 40 9 7 t s 0 0 60 1 30 0 6 0 13 0 1 90 1 20 1 40 1 50 1 70 0 40 1 4 v s 00 l0 0 20 0 0o 0 20 0 20 0 300 40 0 500 700 100 4 t c i0 7 5 6 o7 30 5 2 405 80 5 80 5 8 60 6 70 6 5 30 9 80 4 6 1 0o 5 9 v c l 0 2 9 90 2 20 3 0 303 lo3 105 4 603 70 4 9 30 4 73 2 9o 3 9 轧m 删 7 22 67 2 2 7 3 08 74 07 l3 l1 0 03 5 c 缸) 856 8 5 -1 0 25937 53422 l3 83 3 6 7568 1 u v ( k c a 垤由 3 5 0 03 0 0 82 8 7 02 9 7 04 0 7 04 0 3 04 0 0 84 1 6 04 1 3 83 7 6 03 8 3 5 钙化台朝种类 c a o7 3 75l92 684 c a c l 2 0 703o 10 30 2 c a c 0 3 7 1 1 1 44 3 932 c a s 0 4 o6050 60 70 4 表1 - 6日本三个城市的r d f 焚烧炉布袋除尘器出 的烟气组成比较 c 11 2 - 4c - 7r - 1r - 2r 5 c f b i c f bc f bi c f bc f bc f bi c f bc f bi c f bc f bi c f b mk m爱im k mkm k 过量空气 l ，21 215l ，2i415l _ 21 41 214 排烟温度 1 9 t l1 8 7 1 8 72 4 21 9 01 8 02 4 81 8 52 2 41 7 81 硒2 0 0 h 2 0 1 2 53 4 33 6 l1 1 _ 33 47 791 19 2 9 5 1 2 ，5 3 051 1 , 9 3 2 52 7 1 d n 2 8 0 28 0 48 m 68 0 48 078 058 05帅6 8 l _ 2 8 0 68 088 0 68 02 r 0 2 4 65 07 4466 7t 247654 46 42 i647 8 y c 0 2 1 6 21 4 4 2 21 s 旬 1 2 石 1 2 31 481 2 91 4 41 3 o1 91 3 m1 2 m c0p p m 2 1 07 0鹉4 7 02 3l 1 0 71 11 5 091 2 468 n o x p p m 1 1 06 41 2 21 6 l1 0 51 7 08 9 9 9 7 41 0 71 6 3 1 1 07 7 s 0 2 p p m 1 0 5 052咖5哪5 11 o2妯5 9 鸭，锅炉效率大于8 1 ( h h v ) ：2 ) 负荷调节范围宽：5 0 1 0 0 ：3 ) 床温：8 2 9 9 1 3 c ；4 ) 低污染排放：c 0 1 0 0 p p m c l v ，n o x ：8 0 l o o p p m d v ( 见 表1 1 2 ) 5 ) 灰( 飞灰占8 5 ，灰渣占1 5 ) 均无毒：6 ) s o , ，k h c i j 句采用尾部干法脱除：7 ) 采 用带导向风嘴的水冷布风板和床料冷却器来使床誊i 返回炉内( 如1 虱1 - 6 , 7 ) 。单台c f b 焚 烧炉参数如下：处理量：6 0 0 t r d f h ，蒸汽流量：2 8 8 6k g s ，温度：4 3 ，压力： 6 2 m d a 。 表1 一l lr d f 分析 图1 7r d fc f b c 系 组成百分比范围 c3 3 8 32 5 0 6 3 8 3 7 h4 3 532 2 4 9 4 s0 1 90 1 9 仉2 7 o2 , 5 6 1坞9 7 2 9 0 6 n0 9 7 0 9 7 w a r2 1 1 01 5 3 5 灰1 3 9 5u 3 1 1 6 0 总计1 0 0 热值 3 4 2 8k c a l l 【02 5 3 9 k o a l a 呕 表i - 1 2 污染物捧放衰 组成 p 胂“( 住0 2 ) 碳氢化台勃l c o1 0 0 s 0 2 3 0 n o x 1 3 0 可见度 l a i 囊粒0 0 1 0 ( 旺咕c f ) 浙江犬擘博士学位论文 美国1 a m p e t l ap o w e tc o r p o r a t i o n3 瑚c f b 中试装置，内径：3 f e e t 高度 6 0 f e e t 8 “，燃料分析见表1 1 4 ，燃烧试验结果见表1 1 3 。 表1r 1 3r d f 和t d fc f b 焚烧试验结果 床温1 4 4 6 - - 1 5 0 91 5 8 6 1 6 9 0 妒膛出口馏溢 1 5 1 5 一1 5 硒 1 2 2 6 1 4 了2 污染排放 氧量( ，；口i r y ) 7 8 5 - - 83 3 55 7 9 i i n o x ( 1 b 肿t u )0 1 9 珈2 20 1 2 02 3 c o ( p p m d v ) 4 0 00 i 4 o3 8 s 0 ( 1 b m r b 硼)o5 l 07 30 1 o 3 6 蛤料( i b h r )1 2 0 p 1 6 7 65 6 6 6 5 5 捧灰( 1 b h r 1 9 2 2 1 61 4 7 2 3 3 c a s 比 脱硫率( ) 8 6 5 9 5 8 表卜1 4r d f 和t d f 9 2 业分析及元素分析 u 1 t i m a t e & m l y s i s ( 毗* ) r d f t d f c3 0 8 37 0 9 7 h4 2 45 2 7 n04 2 0 4 3 0】8 9 27 1 l sa2 5l ” c l01 2 i3 3 4 38 7 9 a l l _ 7 9 5 7 1 t o t a l1 0 01 蹦v ( a 亭f i r e d ) b t u 5 7 4 0l t 2 6 4 p r o x i 呻t e da n a l y s i s ( 毗) f c60 22 5 6 7 v 4 87 0 5 9e 3 美国e r i ep e n n s y l v a n i ac f b 焚烧设施处理能力3 3 5 t d 单台，r o b b i n s ，i l l i n o i s c f b 焚烧设施处理能力6 0 0 t d 单台，以上两个垃圾焚烧处理厂均包括l i s w 前处理系统、 灰及灰渣处理系统。f a y e t t e v i l l e ，n o r t h ，c a r o l i n a 废料回收蛐f b 垃圾发电厂，b f b 焚烧炉由k r a e r n e ra b 制造，b f b 焚烧炉热功率：6 0 姗t ，1 0 0 m s w , 发电1 8 跚e 垃圾焚 烧用来供热和发电；n o x 由温度来控制，炉膛内加石灰石来控制s 0 2 ：烟道q 专c a ( 0 h ) 2 来脱 h c l ，采用活性炭来吸附重金属和超微有机物。 美田l l l i n o i s ) q 1 f u l t o n 市国际燃烧有限公司l ) 的i c f b 焚烧炉主要特征：燃料： 废轮胎( 年处理9 4 0 0 0 吨) ，最多1 0 9 吨川、时( 见燃料分析表1 1 5 ) ；给料方式：将废轮胎压 成1 5 2 1 5 2 m m 的碎片。产蒸汽：1 3 0 1 屯，d , 时；温度：5 1 1 ；汽压：8 踮a r ：g ；发电：3 1 m w e 。 浙江大学博士学位论文 为了建造废轮胎c f b c 焚烧炉，国际燃烧有限公司( i c l ) 曾进行了热态和冷态试验，熟态 试验装置如图1 9 所示，热态试验的目的是为了研究焚烧炉的最佳运行条件，使得污染 排放最低；冷态试验为了模拟研究床内金属丝的运移机理，由表1 - 1 5 至卜1 7 可见t d fi c f b 从试验台到的大型化过程。 表1 - 1 5 废轮胎分析 工业分析( w mo 3 6 v6 2 3 a t 0 9 元素分析( w c7 1 6 h 矗5 o 8 4 no 5 s】5 c l 0 2 c s c v ( m j k g ) 3 37 表1 1