固体废物焚烧工艺设备课件

项目三固体废物焚烧工艺从减容和回收能源的角度，对固体废物进行焚烧处理，是目前很多国家普遍采用的处理方式。特点：无害化、减量化、资源化、经济性、实用性。

一、垃圾热值热值是单位质量的固体废物燃烧释放出来的热量，以kJ/kg表示。表示方法有两种，粗热值（高位发热量）和净热值（低位发热量）。粗热值是指化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。净热值是与粗热值意义相同的，不同的是产物水的状态不同，前者是液态水，后者是气态水。两者相差的正是水的汽化潜热。判断城市生活垃圾能否采用焚烧处理的依据之一就是它的发热量能否支付对它自身干燥，并维持一定高的焚烧温度。简便的判断方法是用一种垃圾焚烧三元图。对于焚烧工艺和焚烧炉的设计，必需做详细的物质平衡和热量平衡计算。二、固体废物的燃烧过程从工程技术观点看，需焚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，可总称为焚烧过程。它包括了三个阶段：（1）干燥阶段对机械送料的运动式炉排，从物料送入焚烧炉起到物料开始析出挥发分着火，都属于干燥阶段。在此阶段，水分以蒸汽形态析出，需吸收大量的热量。因此物料水分不易过高，否则炉温降低，不易着火，需投入辅料来改善。有时也可采用干燥段和焚烧段分开的设计。（2）焚烧阶段焚烧阶段包括三个同时发生的化学反应模式：强氧化反应即废物中的可燃组分发生完全燃烧的反应。热解即在无氧或近乎无氧的条件下，利用热能破坏含碳高分子化合物元素间的化学键，使含碳化合物破坏或者进行化学重组。在焚烧阶段，大分子含碳化合物总是先进行热解，析出气态可燃成份，如CO、CH4等等。挥发分析出的温度区间为200~800℃，物料在不同的热解温度下析出的成分和数量都不相同。原子基团碰撞焚烧过程出现的火焰，实质上是高温下富有含原子基团的气流，它们的电子能量跃迁，以及分子的旋转和振动产生量子辐射，它包括红外的热辐射、可见光以及波长更短的紫外线。温度在1000℃以上就能形成火焰。废物组分上的原子基团碰撞，还易使废物分解。（3）燃尽阶段在燃尽阶段，灰层的形成和惰性气体增加，氧气要穿透灰层与可燃成份反应也愈困难。要使物料完全燃烧，必须保证足够的燃尽时间，这与焚烧炉的几何尺寸直接相关。一般措施有：翻动、拨火等措施来减少物料表面的灰层，增加物料停留时间等。影响燃烧过程的因素主要有：（1）时间：一般来说，燃烧时间与固体粒度的平房成正比。（2）废物与空气的混合量比例：燃烧室内处于少量过剩空气条件下，燃烧效率最高。（3）温度：燃烧温度决定于燃料特性，例如燃料的起燃温度、含水量以及炉子结构和燃烧空气量等等。燃烧过程中常采用预热空气来提高燃烧温度。三、焚烧的产物1、完全燃烧的产物：可燃固体废物基本是有机物，由大量的C、H、O元素组成，有些还含有N、S、P和卤等元素。这些元素完全燃烧后，生成各种氧化物或部分元素的氢化物。2、燃烧过程污染物的产生（1）粉尘的产生和特性项目炉室燃烧室锅炉室、烟道除尘器烟囱无机烟尘1）燃烧空气卷起的不燃物、可燃灰分；2）高温燃烧区域中低沸点物质气化；3）有害气体（HCl、SOx去除时，投入的CaCO3末引起的反应生成物和未反应物气－固、气－气反应引起的粉尘1）烟气冷却引起的盐分；2）为去除有害气体（HCl、SOx）而投入的Ca(OH)2引起的反应生成物和未反应物——微小粉尘（<1μm），碱性盐占多数有机烟尘1）纸屑等的卷起；2）不完全燃烧引起的未燃碳分不完全燃烧引起的纸灰——再度飞散的粉灰——粉尘浓度/[g/m（标准）]——1～61～4——0.01～0.04（使用除尘器的场合）（2）无机有有害气体的产产生和特性包括CO和酸性气体（（HCl、HF、SOx、NOx）。其中NOx的生成有两个个重要的因素素，燃烧区域域的氧含量和和火焰的温度度。（3）重金属属的产生和特特性焚烧过程中产产生的灰渣（（包括炉渣和和飞灰）一般般为无机物质质，其中含有有重金属化合合物。（4）有机污污染物的产生生和特性包括二噁英（（PCDDs）、呋喃（（PCDFs）及多环芳芳香烃化合物物（PAHs）。四、焚烧技术术的指标和标标准比较直接的是是用肉眼观察察垃圾焚烧产产生的烟气的的“黑度”来来判断焚烧效效果，烟气越越黑，焚烧效效果越差。也也可用如下几几项技术指标标来衡量焚烧烧处理结果。。（1）减量比比用于衡衡量焚烧处理理废物减量化化效果的指标标是减量比，，可用下式计计算式中MRC——减量量比，％；ma——焚烧残渣渣的质量，kg；mb——投投加的的废物物质量量，kg；；mc——残残渣中中不可可燃物物质量量，kg。。（2））热灼灼减量量指指焚焚烧残残渣在在（600±25））℃经经3h灼热热后减减少的的质量量占原原焚烧烧残渣渣质量量的百百分数数，计计算方方法如如下式中QR——热热灼减减量，，％；；ma——焚焚烧残残渣在在室温温时的的质量量，kg；；md——焚焚烧残残渣在在（600±25））℃经经3h灼热热后冷冷却至至室温温的质质量，，kg。（3））燃烧烧效率率在在焚焚烧处处理生生活垃垃圾及及一般般工业业废物物时，，多以以燃烧烧效率率（CE））作为为评估估是否否可以以达到到预期期处理理要求求的指指标。。式中[CO2]和[CO]———分分别为为烟道道气中中该种种气体体的浓浓度值值。（4））破坏坏去除除效率率对对危危险废废物，，验证证焚烧烧是否否可以以达到到预期期的处处理要要求的的指标标还有有特殊殊化学学物质质『有有机性性有害害主成成分（（POHCs））的破破坏去去除效效率（（DRE）），定定义为为式中Win——进进入焚焚烧炉炉的POHCs的质质量流流率；；Wout——从从焚烧烧炉流流出的的该种种物质质的质质量流流率。。（5））烟气气排放放浓度度限制制指标标废废物在在焚烧烧过程程中会会产生生一系系列新新污染染物，，有可可能造造成二二次污污染。。对焚焚烧设设施排排放的的大气气污染染物控控制项项目大大致包包括以以下四四个方方面。。a．烟烟尘常常将颗颗粒物物、黑黑度、、总碳碳量作作为控控制指指标；；b．有有害气气体包包括SO2、HCl、、HF、CO和和NOx；c．重重金属属元素素单质质和其其化合合物如如Hg、Cd、、Pb、Ni、、Cr、As等等。d．有有机污污染物物如如二二噁英英，包包括多多氯代代二苯苯并－－p－二噁噁英（（PCDDs））和多多氯代代二苯苯并呋呋喃（（PCDFs））。详细可可参考考我国国于2001年年11月发发布的的《《生活活垃圾圾焚烧烧污染染控制制标准准》。。五、固固体废废物的的焚烧烧系统统1、原原料贮贮存及及进料料系统统固体废废物进进入焚焚烧系系统之之前应应满足足物料料中的的不可可燃成成分降降低到到5％％左右右，粒粒度小小而均均匀，，含水水率降降低到到15％以以下，，不含含有毒毒害性性物质质。进料系系统分分为间间歇与与连续续两种种，现现代大大型焚焚烧炉炉均采采用连连续进进料方方式。。2、焚焚烧系系统即焚烧烧炉本本体内内的设设备，，主要要包括括炉床床及燃燃烧室室。炉炉床多多为机机械可可移动动式炉炉排构构造。。燃烧烧时一一般在在炉床床正上上方，，按构构造可可分成成室式式炉（（箱式式炉））、多多段炉炉、回回转炉炉、流流化床床炉等等。燃烧可可分为为一次次燃烧烧和二二次燃燃烧。。一次次燃烧烧是燃燃烧的的开始始，二二次燃燃烧是是完成成整个个燃烧烧过程程的重重要阶阶段。。3、助助燃空空气系系统包括一一次助助燃空空气（（炉排排下送送入））、二二次助助燃空空气（（二次次燃烧烧室喷喷入））、辅辅助燃燃油所所需的的空气气以及及炉墙墙密封封冷却却空气气等。。主要要设备备是送送风机机。4、余余热利利用系系统直接热热能利利用回回收收热气气体、、蒸汽汽、热热水等等。热热利用用率高高、设设备投投资省省，适适合于于小规规模（（日处处理量量<100t/d））、垃垃圾焚焚烧设设备和和垃圾圾热值值较低低的小小型焚焚烧厂厂。余热发发电可可以以远距距离输输送，，不受受用户户限制制。主主要设设备是是余热热锅炉炉。热电联联供即即发电电-区区域性性供热热和发发电-工业业供热热，热热利用用率较较高。。5、排排渣系系统由焚烧烧炉产产生的的底灰灰及废废气处处理单单元产产生的的飞灰灰，有有些厂厂采用用合并并收集集方式式，有有些则则采用用分开开收集集方式式。这这些灰灰渣中中都含含有重重金属属，飞飞灰中中含量量尤其其高，，在对对其进进行最最终处处置之之前必必须先先经过过稳定定化处处理。。灰渣的的产量量与垃垃圾种种类、、焚烧烧炉形形式、、焚烧烧条件件有关关。一一般焚焚烧1t垃垃圾会会产生生100~150kg炉炉渣，，飞灰灰约20kg左左右。。6、废废气排排放与与污染染控制制系统统固体废废物燃燃烧过过程产产生烟烟气，，主要要成份份是N2、O2、CO2及H2O。生活活垃圾圾焚烧烧烟气气中的的污染染物可可分为为颗粒粒物（（粉尘尘）、、酸性性气体体（HCl、HF、、SOx、NOx等）、、重金金属（（Hg、Pb、、Cr等））和有有机剧剧毒性性污染染物（（二噁噁英、、呋喃喃等））四大大类。。与垃垃圾的的成份份、焚焚烧炉炉的炉炉型、、燃烧烧条件件等因因素有有密切切的关关系。。研究和和实践践表明明，““低温温控制制”和和“高高效颗颗粒物物捕集集”是是烟气气净化化系统统成功功运行行的关关键因因素。。首先控控制温温度尽尽可能能低（（露点点以下下），，同时时应采采用高高效除除尘器器。7、自自动控控制系系统在大型型垃圾圾焚烧烧厂自自控系系统中中，一一般选选用以以微机机为基基础的的集散散型控控制系系统（（distributedcontrolsystem，，DCS）。典典型自自动控控制包包括称称重及及车辆辆自动动管制制自动动控制制，吊吊车的的自动动运行行，炉炉渣吊吊车的的自动动控制制，自自动燃燃烧系系统、、焚烧烧炉的的自动动启动动和停停炉，，以及及实现现多变变量控控制的的模糊糊数学学控制制。感测仪器（温度、压力、液位和PH计）控制中心＆电脑动作控制设备（控制阀、风门）六、焚焚烧设设备1、按按焚烧烧室数数量分分类单室焚焚烧炉炉多多用用来处处理少少数工工业垃垃圾。。多室焚焚烧炉炉生生活活垃圾圾处理理中多多采用用。主主要特特点是是空气气多次次供给给。2、按按炉型型分类类立式多多段炉炉炉炉体体从上上到下下共分分三个个操作作区：：干燥燥区（（310~540℃）、焚焚烧区区（760~980℃℃）、焚烧烧后灰灰渣冷冷却区区（260~540℃℃）。优点：：停留留时间间长、、适合合处理理多种种废物物，运运转灵灵活，，燃烧烧效率率高。。缺点：：结构构复杂杂、易易出故故障、、维修修费用用高，，排气气温度度低，，易产产生恶恶臭，，需设设二次次燃烧烧设备备。此设备备在污污泥焚焚烧方方面应应用较较广泛泛，但但不适适合含含可溶溶性灰灰分的的废物物，以以及需需极高高温度度才能能破坏坏的废废物的的焚烧烧处理理。回转窑窑焚烧烧炉根据不不同的的分类类，可可分成成如下下几类类：顺流炉炉（高高水分分垃圾圾）和和逆流流炉（（高挥挥发性性垃圾圾）：：根据据燃烧烧气体体和垃垃圾前前进方方向是是否一一致来来划分分。熔融炉炉（炉炉内温温度在在1100℃℃以下））和非非熔融融炉（（1200℃℃以上））带耐火火材料料和不不带耐耐火材材料炉炉最最常用用的回回转窑窑一般般是顺顺流式式、带带耐火火材料料的非非熔融融炉。。流化床床焚烧烧炉垃圾被被破碎碎到20cm以下投投入到到炉内内，垃垃圾和和炉内内的高高温流流动砂砂接触触混合合，瞬瞬间气气化并并燃烧烧。未未燃尽尽成份份和轻轻质垃垃圾飞飞到上上部继继续燃燃烧，，不可可燃物物和流流动砂砂沉到到炉底底，一一起被被排出出，混混合物物分离离成流流动砂砂和不不可燃物，，流动动砂可可保持持大量量热量量，流流回炉炉内循循环使使用，，70%左右垃垃圾的的灰分分以飞飞灰形形式流流向烟烟气处处理设设备。。七、焚焚烧过过程污污染物物的产产生与与防治治垃圾所所产生生的烟烟气主主要成成份为为CO2、H2O、N2、O2等，部部分有有害物物质：：烟尘尘、酸酸性气气体（（HCl、HF、、SO2）、NOx、CO、碳氢氢化合合物、、重金金属（（Pb、、Hg）和二二噁英英。1、酸酸性气气体的的处理理处理方方法有有干法法和湿湿法两两种。。参见见《大大气污污染控控制》》相关关内容容。2、NOx的去除除燃烧控控制法法通通过过低氧氧浓度度燃烧烧控制制的产产生，，但易易引起起不完完全燃燃烧，，产生生CO而产产生生二二噁噁英英。。无触触媒媒脱脱氮氮法法将将尿尿素素或或氨氨水水喷喷入入焚焚烧烧炉炉内内，，通通过过下下列列反反应应而而分分解解NOx。触媒媒脱脱氮氮法法即即使使用用催催化化剂剂（（含含有有Pt以及及Cu、、Cr）来来催催化化还还原原，，去去除除率率高高但但价价格格昂昂贵贵。。3、、二二噁噁英英的的控控制制最有有效效的的方方法法就就是是““三三T””：：温度度：：维维持持炉炉内内温温度度在在800℃℃以上上，，最最好好900℃℃以上上，，将将二二噁噁英英完完全全分分解解；；时间间：：保保证证足足够够的的烟烟气气高高温温停停留留时时间间；；涡流流：：采采用用优优化化炉炉型型和和二二次次喷喷入入空空气气的的方方法法，，充充分分混混合合搅搅拌拌烟烟气气使使之之完完全全燃燃烧烧能能够够。。对产产生生的的二二噁噁英英可可采采用用喷喷入入活活性性炭炭粉粉末末吸吸收收；；设设置置触触媒媒分分解解器器；；设设置置活活性性炭炭塔塔吸吸收收。。4、、烟烟尘尘的的处处理理可采采用用除除尘尘设设备备。。常常用用的的有有静静电电除除尘尘器器、、滤滤袋袋式式除除尘尘器器以以及及湿湿法法除除尘尘等等等等。。9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。20:42:0120:42:0120:4212/28/20228:42:01PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2220:42:0120:42Dec-2228-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。20:42:0120:42:0120:42Wednesday,December28,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2220:42:0120:42:01December28,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。28十二月月20228:42:01下午20:42:0112月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月228:42下下午12月-2220:42December28,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/2820:42:0120:42:0128December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。8:42:01下午午8:42下午午20:42:0112月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。20:42:0120:42:0120:4212/28/20228:42:01PM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。。。12月月-2220:42:0120:42Dec-2228-Dec-2212、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。20:42:0120:42:0120:42Wednesday,December28,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2220:42:0120:42:01December28,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。28十十二月20228:42:01下午午20:42:0112月-2215、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。十二月228:42下下午12月-2220:42December28,