焚烧自学版课件

第8章焚烧IncinerationofFlammableSolidWaste第8章焚烧IncinerationofFlammabl1本章内容学习内容：了解焚烧技术的发展现状，掌握焚烧工程技术特点与污染控制技术。焚烧原理与影响因素焚烧工艺系统与设备焚烧热能的回收利用焚烧烟气控制技术学习要求：了解焚烧技术的发展现状，掌握热值的概念，理解影响焚烧的主要因素，了解主流的焚烧设备与工艺，熟悉焚烧污染的控制原则和方法。本章内容学习内容：了解焚烧技术的发展现状，掌握焚烧工程技术特第一节焚烧原理第一节焚烧原理焚烧的概念焚烧是一种有氧条件下的高温热处理技术，在高温焚烧炉内固体废物中的可燃成分与空气中的氧发生剧烈的热化学反应，被转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣，并放出热量的过程。最大程度减容，体积减少90%以上无害化，彻底破坏有毒有害物质回收利用焚烧热能目的与优点焚烧的概念焚烧是一种有氧条件下的高温热处理技术，在高温焚烧炉我国垃圾焚烧设施的建设状况我国焚烧年份Year焚烧厂数PlantNumber平均规模Capacity(t/d)2001年361812002年452262003年473192004年543132005年67493焚烧能力增长情况图焚烧厂数量及平均规模2001～2005TotalcapacaityIncinerationcapacityTherateton/day我国垃圾焚烧设施的建设状况我国焚烧年份焚烧厂数平均规模200技术类型Technocial数量plant总规模TotalCapacity（t/d）焚烧炉数量incinerator（台）总装机Power（MW）汽轮机数量Generator（台）炉排炉StokeGrate25204006935546流化床

Fluidizedbed24160805042039其它other计Total634002015180090焚烧厂数量分布图焚烧厂规模分布图2006年ByplantnumberBycapacity技术类型数量总规模焚烧炉数量总装机汽轮机数量炉排炉2520一、热值的定义单位质量的固体废物完全燃烧所释放出来的热量kJ/kg热化学定义：1mol物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。固体废物是一种无法确定相对分子质量的混合物，以热值来表征其可燃性。煤矸石生活垃圾城市污泥（干）1000-8000kJ/kg3000-5000kJ/kg12000-16000kJ/kg热值＞3350kJ/kg(800kcal/kg）时，燃烧过程无须加助燃剂，易于实现自燃烧3350kJ/kg一、热值的定义单位质量的固体废物完全燃烧所释放出来的热量kJ垃圾焚烧组分三元图垃圾的热值主要受垃圾的三成分：水分(W)、灰分(A)和可燃分(R)的影响，可通过“三成分”对垃圾的可燃烧性质进行定性的判别。可燃区的值为：Wy≤50%Ay≤60%Ry≥25%可燃区可燃区表明垃圾的自身热值可供焚烧过程所需的干燥热量。垃圾焚烧组分三元图垃圾的热值主要受垃圾的三成分：水分(W)、热值的三种表达方式（1）干基发热量（Hd）不包括含水分部分的实际发热量。（2）高位发热量（Hh）：燃烧后水分冷凝成液态水（3）低位发热量（Hl）：燃烧后水分为100℃水蒸汽高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热（汽化潜热）。1千克100℃的水变成水蒸气在标况下吸收多少热量?2258.2KJ热值的三种表达方式（1）干基发热量（Hd）不包括含水分部分的三个热值的数量关系<10>

W为水分含量；H为元素组分氢的含量；Hd为干基发热量，kJ/kg；Hh为高位发热量，kJ/kg；Hl为低位发热量，kJ/kg。三个热值的数量关系<10>W为水分含量；H为元素组低位热值的计算方法Dulong

formula式中：mC、mH、mO、mCl、mS——代表碳、氢、氧、氯、硫的摩尔质量分数。2006年武汉大学环境工程硕士生入学考试真题某固体废物的元素组成为：CHONS水分灰分28%4%23%4%1%20%20%试计算这种废物燃烧后可利用的热值？低位热值的计算方法Dulongformula式中：mC、m可利用热值的计算例

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)固体废物的高位热值为11630kJ/kg(2)炉排残渣含碳量为5％；(3)空气进入炉焰的温度为65℃，离开炉排残渣的温度为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值！可利用热值＝固体废物总含能量－各种热损失之和可利用热值的计算例某固体废物含可燃物60%、水分20%、惰焚烧热平衡从能量转换的观点来看，焚烧是一个能量转换的过程。它将垃圾燃料的化学能，通过燃烧过程转化成烟气的热能，烟气再通过辐射、对流、导热等基本传热方式将热能分配交换给基质或排放到大气环境。生活垃圾的热量辅助燃料的热量助燃空气的热量系统有效利用热Q1排烟热损失Q2化学不完全燃烧热损失Q3机械不完全燃烧热损失Q4散热热损失Q5灰渣物理热损失Q6焚烧热平衡从能量转换的观点来看，焚烧是一个能量转换的过程。生解：以固体废物1kg为计算基准1．残渣中未燃烧碳的热损失Q1未燃烧碳的量灰分的重量为1kg×20％＝0.2kg总残渣量为0.2kg/(1-5%)＝0.2105kg未燃烧碳的量＝0.2105kg-0.2kg＝0.0105kg未燃烧碳的热损失32564kJ/kg×0.0105kg＝341.92kJ2．辐射热损失Q2辐射热损失＝11630kJ×0.5%＝58.15kJ解：以固体废物1kg为计算基准3.水的汽化潜热损失Q3固体废物原含水量：1kg×20％＝0.2kg组成中氢与氧生成水的量：1kg×4％×9＝0.36kg总水量：(0.2+0.36)kg＝0.56kg水的汽化潜热损失：2420kJ/kg×0.56kg＝1355.2kJ4.残渣带出的热损失Q40.2105kg×0.323kJ/(kg·℃)×(650-65)℃

＝39.78kJ5.可利用热值11630kJ－(341.92+58.15+1355.2+39.78)kJ＝9834.95kJ3.水的汽化潜热损失Q3典型城市垃圾热值计算表典型城市垃圾热值计算表16垃圾热值的计算实例成分热值kJ/kg食品垃圾4800废纸16000废塑料32000破布17500废木材18000土、灰、砖8000<17>有100kg混合垃圾，物理组成有食品垃圾25kg、废纸40kg、废塑料15kg、破布4kg、废木材1kg，其余为土、灰、砖等。请利用附表数据求混合垃圾热值。成分热值kJ/kg质量kg热值食品垃圾480025120000废纸1600040640000废塑料3200015480000破木、灰、砖800015120000垃圾热值的计算实例成分热值kJ/kg食品垃圾4800废纸1热值的实验室测定方法：氧弹式量热计法<18>热值的实验室测定方法：氧弹式量热计法<18>二、焚烧过程1.燃料燃烧的几个阶段：着火前的热力准备阶段；物料干燥加热，水分汽化为水蒸汽挥发份着火与焦炭的燃烧阶段；可燃物完全燃烧灰渣形成及燃尽阶段；可燃物减少，温度降低，生成固体残渣。2.燃料完全燃烧的必备条件保持一定的高温环境；供给足够而适度的空气量，并确保燃料与空气有良好的接触和充分混合的氛围；燃料要有一定的燃烧时间及燃烧空间；及时排出低温燃烧产物（如：低温烟气和灰渣）。二、焚烧过程1.燃料燃烧的几个阶段：三、焚烧产物什么是燃烧？具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现并伴有光辐射的化学反应现象称为燃烧。火焰能否自行传播，是区分燃烧与其它化学反应的特征。焚烧产物从燃烧的观点而论，一个完全燃烧的氧化反应可表示为：三、焚烧产物什么是燃烧？固体废物焚烧产物清单有机碳：二氧化碳有机物中的氢：水有机硫和有机磷：二氧化硫或三氧化硫及五氧化二磷有机氮化物：气态的氮，也有少量氮氧化物生成有机氟化物：氟化氢有机氯化物：氯化氢有机溴化物和碘化物：溴化氢及少量溴气以及元素碘金属：生成金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等固体废物焚烧产物清单有机碳：二氧化碳四、焚烧处理的指标、标准和要求技术指标减量化MRC热灼减率LOI燃烧效率CE破坏去除率DRE烟气排放限制指标黑度、有害气体大气污染物排放限值焚烧污染控制标准四、焚烧处理的指标、标准和要求技术指标减量化MRC热灼减（1）减量比（评价减量化的效果）减量比指可燃废物经焚烧处理后减少的质量占所投加废物总质量的百分比。式中mb——投入废物的质量ma

——焚烧残渣的质量（1）减量比（评价减量化的效果）减量比指可燃废物经焚烧处理后(2)热灼损失量（LOI，lostofignition）指焚烧残渣在(600±25)℃经3h灼热后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数<24>式中ma

——焚烧残渣的质量md

——焚烧残渣经3h灼热后剩余的质量实际操作中，常用热灼损失量来表征减量化效果。热灼损失量越大，则焚烧减量化效果越差。(2)热灼损失量（LOI，lostofignition(3)燃烧效率（评价焚烧设备运行质量）燃烧效率（combustionefficiency,CE）是指烟道排出气体中二氧化碳浓度与二氧化碳和一氧化碳浓度之和的百分比：式中：[CO2]——烟道气中CO2的浓度[CO]——烟道气中CO的浓度(3)燃烧效率（评价焚烧设备运行质量）燃烧效率（combu(4)破坏去除率（评价危险废物处理的程度）对危险废物，验证焚烧是否可达到预期处理要求还有主要有害有机成分破坏去除率指标：废物中主要有害有机成分（principleorganichazardousconsitituents,POHC）通过焚烧处理后的破坏去除率破坏去除率（destructionandremovalefficiency,DRE）式中：Win——有害主成分进炉前的质量Wout——焚烧炉体排出该物质的质量(4)破坏去除率（评价危险废物处理的程度）对危险废物，验证(5)烟气停留时间烟气停留时间指燃烧气体从最后空气喷射口或燃烧器到换热面(如余热锅炉换热器等)或烟道冷风引射口之间的停留时间。废物类型焚烧炉温度℃烟气停留时间s燃烧效率%破坏去除率%热灼减率%危险废物≥1100≥2.0≥99.9≥99.99＜5多氯联苯≥1200≥2.0≥99.9≥99.9999＜5医疗废物≥850≥1.0≥99.9≥99.99＜5不同废物焚烧技术性能规定(5)烟气停留时间烟气停留时间指燃烧气体从最后空气喷射口或燃(6)烟气排放浓度（评价过程无害化的程度）烟尘：常将颗粒物、黑度、总碳量作为控制指标有害气体：包括SO2、HCl、HF、CO和NO重金属元素单质或其化合物：如Hg、Cd、Pb、As等有机污染物：如二噁英随着焚烧技术应用的发展，我国在相关的政策准法规建设也在逐步完善，国家已经颁布的标准有：《生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)》《生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2002)》（已在修编）《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》（已在修编）《城市生活焚烧厂评价标准》（在编）(6)烟气排放浓度（评价过程无害化的程度）烟尘：常将颗粒物(7)焚烧处理大气污染物排放限值

2010年11月18日，环保部科技标准司发布了《生活垃圾焚烧污染控制标准》（征求意见稿），代替GB18485-2001，规定自2011年7月1日至2013年6月30日止，现有生活垃圾焚烧设施烟气污染物执行表新的限值。(7)焚烧处理大气污染物排放限值2010年11月18日，新建生活垃圾焚烧设施排放烟气中污染物排放限值序号污染物项目限值取值时间1烟尘（mg/m3）

20测定均值2氮氧化物（NOx）（mg/m3）

2501小时平均值20024小时平均值3二氧化硫（SO2）（mg/m3）

1001小时平均值8024小时平均值4氯化氢（HCl）（mg/m3）601小时平均值5024小时平均值5汞及其化合物（以Hg计）（mg/m3）

0.05测定均值6镉、铊及其化合物（以Cd+Tl计）（mg/m3）

0.05测定均值7锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰、镍、钒及其化合物（以Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V计）（mg/m3）

1测定均值8二噁英类（ngTEQ/m3）

0.1测定均值(单台炉规模为150吨/日以上（含）)0.3测定均值(50吨/日≥单台炉规模≤150吨/日)0.5测定均值(单台炉规模为50吨/日以下)新建生活垃圾焚烧设施排放烟气中污染物排放限值序号污染物项目限第二节焚烧影响因素第二节焚烧影响因素3影响焚烧的主要因素化学条件燃料氧化反应的化学反应速度，其影响因素有：温度、反应物质的浓度及反应空间的压力等；在锅炉燃烧技术中，其影响因素主要是温度。物理条件燃烧空气与燃料的相对速度，气流扩散速度及热量传递速度等；在锅炉燃烧技术中，起主要作用的是气流扩散速度，包括氧气向碳粒表面的扩散和燃烧产物的反向扩散。3影响焚烧的主要因素化学条件1．焚烧温度Temperature指废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所需达到的温度。遵循阿累尼乌斯定律：式中：k——表征化学反应速度的常数；k0——频率因子；

R——通用气体常数，R＝8.314kJ/(mol.K)；E——化学反应活化能，T─绝对温度，K。1．焚烧温度Temperature指废物中有害组分在高温下焚烧温度范围大多数有机物的焚烧温度在700～1000℃之间：采用800～950℃的焚烧温度可有良好脱臭（除臭气）效果；800～850℃含Cl废物燃烧形成HCl,易于去除；焚烧温度过高可能产生NOx，温度须控制在1500℃以下；高温焚烧是防治二噁英（PCDD和PCDF）的最好方法，估计在925℃以上这些物质即开始被破坏。焚烧温度范围大多数有机物的焚烧温度在700～1000℃之间：2．停留时间Time固体废物在焚烧炉内的停留时间t1：指可燃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；焚烧烟气在炉中的停留时间t2：可燃固体废物焚烧产生的烟气从可燃固体废物层析出到排出焚烧炉所需的时间，多数在1～3s。可燃固体废物在炉中的停留时间必须大于理论上干燥、热分解及燃烧所需的总时间。焚烧烟气在炉中的停留时间应保证烟气中气态可燃物达到完全燃烧。2．停留时间Time固体废物在焚烧炉内的停留时间t1：可3．湍流度Turbulence湍流度是表征可燃固体废物和空气混合程度的指标。湍流度越大，可燃固体废物和空气的混合程度越好，燃烧反应越完全。当焚烧炉一定时，加大空气供给量，可提高湍流度，改善传质与传热效果，有利于焚烧。气流扩散能力决定于氧气浓度，遵循如下关系式：M——表征气流扩散速度的量；Dk——扩散速度常数，主要取决于气流速度；Cql，Cjt、——气流和焦炭表面的氧气浓度。3．湍流度Turbulence湍流度是表征可燃固体废物和空4．过剩空气率

ExcessAir通常要供给比理论空气量更多的空气量，即实际空气量，实际空气量与理论空气量之比值为过剩空气系数，亦称过剩空气比。

4．过剩空气率ExcessAir通常要供给比理论空气量理论空气需要量

理论空气需要量

实际空气需要量

O25678910111213n1.31251.4001.5001.61541.75001.90912.10002.33332.6250含氧量与空气过剩系数的对应关系实际空气需要量

O25678910111213n1.3125焚烧四要素的互动关系四要素不是独立的参数，而是相互影响的。参数变化湍流混合程度气体停留时间燃烧温度燃烧室负荷燃烧温度上升可减少可减少会增加过剩空气率增加会增加会减少会降低会增加气体停留时间增加可减少会降低会降低焚烧四要素的互动关系四要素不是独立的参数，而是相互影响的。参第三节焚烧工艺系统第三节焚烧工艺系统垃圾焚烧发电的流程<42>垃圾焚烧发电的流程<42>1)MSWFeed:Daily

Arrivalof1.200ton.ofmunicipalsolidwaste,80trucksin10unloadingpoints2)MSWwarehouse:

TheMWSstoragehasacapacityof15.000m3foraround8.000ton.InthatpointthemixingoftheMSWfromthecranehandlerandthefeedinthehopperofthecombustionchamber,aretakingplace.3)Combustiongrates:

Thethermaltreatmentistakingplaceinwater-cooledcombustiongrates(orair-cooled),withacapacityof20ton/hr/line)4)Boiler:

Thehotexhaustgasesproducethesteam5)Flue-GasCleaningSystem:Themajorsystemsarescrubbers,electrostaticfilters,bagfiltersandcyclones,activatedcarbonfilters,chemicals(likeNH3,CaO,Ca(OH)2,..)6)MixingofCaOandactivatedcarbon:ThismixingistakingplavewithintheWtEPlantintheFlue-GasCleaningSystem7)Emissions/Chimney-Stack:

OnLineemissionsmeasurement

withstateoftheartequipment

fordioxins,fourans,PAHS,etc.,intheexhaustgasesandinthewastewatersoftheprocess,accordingtotheEUDirective2000/76fortheprotectionoftheEnvironment8)SteamTurbine&Generator:

Theproducedthermalenergyisconvertedtoelectricityorteleheating9)Bottomash:Thesolidwasteafterincineration(bottomash)isdisposedtosanitarylandfillorreusedasadditiveinconstructionactivitiesandinroads.10)Flyash:stabilizationanddepositinundergroundmines(treatmentashazardouswaste)1)MSWFeed:DailyArrivalof焚烧自学版课件焚烧处理系统的四个子系统进料系统使废物能在安全、稳定且可控制的情况下进料。采用抓斗在往复进料装置的作用下进入垃圾焚烧炉中。垃圾在堆存过程中发生厌氧发酵作用，会产生氨气、硫化氢、硫醇等恶臭气体，垃圾贮存坑微负压运行，将贮存坑中的空气进行氧化焚烧。焚烧系统垃圾进入主燃室后，借助机械炉排推进缓缓移动，开始进入干燥段吸热至燃点，再进入燃烧段焚烧，灰渣落入出输送系统，送出炉外。主燃室产生烟气进入第二燃烧室，烟气在燃烧机喷入柴油助燃下燃烧，经停留段确保完全燃烧，停留时间>2秒，进入后续尾气净化系统。焚烧处理系统的四个子系统进料系统使废物能在安全、稳定且可控制焚烧处理系统的四个子系统供风系统焚烧炉供风系统由鼓风机、供气风门、脉冲电磁碟阀、压力监测组件。鼓风机通过空气输送管及风门的调控，在脉冲电磁碟阀控制下，脉冲式向炉内强制送风，将适量助燃空气送入主燃烧室，同时吹动翻转炉排上垃圾，充分燃尽。二燃室供风根据需氧量调节风门。尾气净化系统为保证焚烧炉燃烧后产生废气的各项指标达标排放，需对尾气进行净化处理方可排放。焚烧炉尾气主要污染物有尘、酸性气体、氮氧化物、重金属、二噁英等，尾气净化系统由去除这些污染物的各部分组成。焚烧处理系统的四个子系统供风系统焚烧炉供风系统由鼓风机、供气第四节固体物质的焚烧设备第四节固体物质的焚烧设备焚烧设备的分类1.层燃炉——固体燃料被层铺在炉排上进行层状燃烧的锅炉手烧炉、链条炉、抛煤机炉等；2.室燃炉——燃料呈雾状细颗粒随空气喷入炉内呈悬浮状燃烧的锅炉煤粉炉、油炉、气炉等；3.沸腾炉——燃料被气流托起携带呈上下翻滚沸腾状燃烧的锅炉流化床、鼓泡床、循环流化床、增压流化床等；焚烧设备的分类1.层燃炉——固体燃料被层铺在炉排上进行层状不适宜焚烧含有大量粒状废物及废塑料等废物不适宜处理细微粒和塑料等低熔点废物不适宜焚烧含有大量粒状废物及废塑料等废物不适宜处理细微粒和塑焚烧自学版课件焚烧自学版课件第六节焚烧烟气控制技术第六节焚烧烟气控制技术一、污染物的产生与控制生活垃圾焚烧烟气中的污染物包含以下四类：（1）煤烟、颗粒物及飘尘；（2）酸性气体：HCI、HF、SO2、NOx；（3）有毒重金属：Pb、Cd、Hg、As、Cr等；（4）二噁英类等卤代化合物：PCDDs(二噁英)、PCDFs(呋喃)。一、污染物的产生与控制生活垃圾焚烧烟气中的污染物包含以下四类（1）粉尘（颗粒物）控制技术焚烧尾气中粉尘的主要成分惰性无机物，如灰分、无机盐类、可凝结的气体污染物质及有害的重金属氧化物，含量在450~225500mg/m3之间。粉尘颗粒大小为1~100μm。除尘设备的种类重力沉降室、旋风除尘器和喷淋塔等无法有效去除直径为5~10μm的粉尘，只能视为除尘的前处理设备。静电集尘器、文式洗涤器及布袋除尘器等三类为垃圾焚烧尾气净化系统中最主要的除尘设备。文式洗涤器多用于危险废物焚烧处理。布袋除尘器由于ESP具有促进二噁英生成的环境，目前国外在生活垃圾焚烧尾气净化系统中普遍采用布袋除尘器，美国、欧盟和加拿大环保局均推荐采用布袋除尘器收集粉尘。（1）粉尘（颗粒物）控制技术焚烧尾气中粉尘的主要成分（2）NOx污染控制技术NOx主要的三个来源：垃圾自身具有的有机和无机含N化合物在焚烧过程中与O2发生反应生成NOx；助燃空气中的N2在高温条件下被氧化生成NOx；助燃燃料（如煤、天然气等）燃烧生成NOx。控制技术最有效的手段是通过加强控制手段抑制NOx的形成或者将已经生成的NOx还原成为N2分子。控制技术主要包括：焚烧控制、选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性催化还原技术（SCR）。（2）NOx污染控制技术NOx主要的三个来源：NOx焚烧控制法通过控制焚烧过程的工艺参数降低NOx的烟气排放浓度方法有：1）降低焚烧区域的温度。2）降低O2浓度。3）创造反应条件使NOx还原为N2。在垃圾焚烧系统中具体实现时有以下几种形式：a）低空气比。在过剩空气比为1.2时，热解气化焚烧炉烟气中NOx含量只有过剩空气比为2.0时的NOx含量的1/4～1/5。b）调整助燃空气布气孔位置。将部分助燃空气由炉排下供风转移到炉排上面供风，未被焚毁的污染物与由炉排上方供应的空气混合后继续反应。c）分阶段燃烧。通过设置燃料和助燃空气的入口，实现垃圾分阶段焚烧的目的，逐步焚毁离开前面反应区时未被焚毁的污染物。d）烟气循环。将烟气循环回到高温焚烧区域，稀释空气中的O2浓度，降低焚烧温度。e）气体再燃烧。NOx焚烧控制法通过控制焚烧过程的工艺参数降低NOx的烟气排选择性非催化反应（SNCR）选择性非催化反应（SNCR）在焚烧炉内注射氨和尿素，在焚烧温度为750℃～900℃的区域，NOx与氨或尿素反应被还原为N2。2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2尿素分解成为NH3后参与反应，没有反应完全的NH3与烟气中的HCl反应生成NH4Cl（排放紫色烟气），烟气中残留的NH3一般小于10ppm。选择性非催化反应（SNCR）选择性非催化反应（SNCR）选择性催化反应（SCR）选择性催化反应（SCR）一种后燃烧控制技术。在催化剂作用下，通过注射氨或尿素（NH3/NO=1：1，摩尔比），使NOx被催化还原为N2。4NO+4NH3+O2→4N2＋6H2ONO2+NO+2NH3→2N2+3H2O催化剂一般为TiO2-V2O5（价格昂贵），当温度低于300℃时，催化剂活性不够，而当温度高于450℃时NH3就会被分解；因此催化反应的温度一般控制300~400℃之间。选择性催化反应（SCR）选择性催化反应（SCR）几种NOx控制技术比较去除效果比较：SCR对NOx的去除率达到了90%以上，TiO2-V2O5的脱硝率甚至可以达到100%；先进的焚烧控制技术可以达到60~70%的去除率；而SNCR对NOx的去除率也可达到50%左右。成本-效率比较：SCR和先进的焚烧控制系统（如日本的MACT技术包）基本相当，明显比SNCR技术昂贵。就副产物和其他污染物比较：SNCR和SCR均产生NH3污染问题。SCR释放的NH3（大约10ppm）要低于SNCR系统。但SCR系统将增加CO2的排放量。综合比较：目前在焚烧烟气净化系统中SNCR的应用作为广泛，美国环保局、欧盟均推荐采用SNCR作为固体废物焚烧烟气脱硝工艺。几种NOx控制技术比较去除效果比较：SCR对NOx的去除率达（3）酸性气体控制技术湿式洗气法采用填料吸收塔的方式设计，对颗粒物几乎没有的去除能力。最大优点是酸性气体的去除效率高，对HCl去除率为98%，SOx去除率为90%以上，并附带有去除高挥发性重金属物质（Hg）的潜力。缺点为造价较高，用电量及用水量也较高，（3）酸性气体控制技术湿式洗气法（3）酸性气体控制技术干式洗气法用压缩空气法将碱性固体粉末（CaO或NaHCO3）直接喷入烟管或烟管上某段反应器内，从而去除酸性气体。实际碱性固体的用量约为反应需求量的3～4倍，固体停留时间至少需ls以上。（3）酸性气体控制技术干式洗气法（3）酸性气体控制技术半干式洗气法半干式洗气塔是一个喷雾干燥系统，雾化效果佳（液滴的直径可低至30μm左右），气、液接触面大，不仅可以有效降低气体的温度，中和酸性气体，并且石灰浆中的水分可在喷雾干燥塔内完全蒸发，不产生废水。（3）酸性气体控制技术半干式洗气法不同工法的比较种类去除效率药剂消耗耗电耗水反应物废水基建费运行费单独+BA湿式90%100%150%150%100%150%150%干式50%95%120%80%100%120%90%80%半干式90%98%100%100%100%100%100%100%注：去除效率以HCI去除率为准。药剂种类：湿式为NaOH溶液(45%)、干式为Ca(OH)2干粉(95%纯度)、半干式为Ca(OH)2乳液(15%)。不同工法的比较种类去除效率药剂消耗耗电耗水反应物废水基建费运烟尘控制和酸性气体治理技术小结由于欧洲对酸性气体和NOx的排放标准要求十分严格，其典型的烟气处理工艺一般采用“静电除尘＋中和除酸＋布袋除尘＋选择性催化脱硝”工艺。下述6种目前世界上垃圾焚烧烟气常用的典型组合工艺都有应用，其中第一种工艺应用最为广泛：1）“半干法除酸＋活性炭喷射吸附二噁英＋布袋除尘”2）“SNCR脱硝＋半干法除酸＋活性炭喷射吸附二噁英＋布袋除尘”3）“半干法除酸＋活性炭粉末喷射吸附二噁英＋布袋除尘＋SCR脱硝”4）“半干法除酸＋活性炭粉末喷射吸附二噁英＋布袋除尘＋湿法除酸＋SCR脱硝”5）“半干法除酸＋活性炭粉末喷射吸附二噁英＋布袋除尘＋湿法除酸＋活性炭床除二噁英”6）“静电（或布袋）除尘＋湿法除酸（HCl）＋湿法除酸（SO2）＋布袋除尘”。烟尘控制和酸性气体治理技术小结由于欧洲对酸性气体和NOx的排（4）重金属控制技术-Hg现状国内调研焚烧企业Hg排放水平国内20家典型焚烧企业汞排放数据。各国汞的排放限值见表所示。根据调研结果，Hg的达标率为90%。我国现行标准限值比发达国家高4倍左右。若按照0.05mg/Nm3的欧盟标准，则达标率为60%。国家限值mg/Nm3美国0.08欧盟0.05中国0.2（4）重金属控制技术-Hg现状国内调研焚烧企业Hg排放水平（4）重金属控制技术-Cd现状国内调研焚烧企业Cd排放水平国内20家典型焚烧企业铬排放数据。各国铬的排放限值见表所示。根据调研结果，Cd的达标率为100%。我国现行标准与国外标准差异较小，约为发达国家的两倍左右。若按照0.05mg/Nm3欧盟标准执行，达标率为75%。国家限值mg/Nm3美国0.04欧盟0.05中国0.1（4）重金属控制技术-Cd现状国内调研焚烧企业Cd排放水平（4）重金属控制技术-Pb现状国内调研焚烧企业Pb排放水平国内20家典型焚烧企业铅排放数据。各国铅的排放限值见表所示。根据调研结果，Pb的达标率为100%。我国现行标准限值比发达国家高3-10倍。若按照1.0mg/Nm3标准，则达标率为90%。。国家限值mg/Nm3美国0.14焚烧量＞250t/d欧盟0.5中国1.6（4）重金属控制技术-Pb现状国内调研焚烧企业Pb排放水平（4）重金属控制技术烟气中重金属主要以气态或吸附态形式存在。气化温度较高的重金属及其化合物在烟气处理系统降温过程中凝结成粒状物质，然后被除尘设备收集去除；气化温度较低的重金属元素无法充分凝结，但飞灰表面的催化作用可能使其转化成气化温度较高、较易凝结的金属氧化物或氯化物，从而被除尘设备收集去除；仍以气态存在的重金属物质，将被吸附于飞灰上或被喷入的活性炭粉末吸附而被除尘设备一并收集去除。由于活性炭吸附结合布袋除尘器除尘的组合技术可以起到很好的重金属去除作用，1995年美国环保局把它作为重金属控制的首选技术列入新建焚烧炉烟气排放标准之中。（4）重金属控制技术烟气中重金属主要以气态或吸附态形式存在。（5）二噁英类控制技术二噁英的产生原因含有组分：本身含有一定量的二噁英；前驱体：塑料、橡胶以及与氯苯酚、氯苯、PCB等结构相似的物质在炉内进行反应而生成二噁英；denovo合成过程：炉外低温再合成现象多发生在锅炉内以及粒状污染物控制设备之前。二噁英炉外低温再合成的最佳温度区间为200℃~400℃，主要生成机制为铜或铁的化合物在飞灰的表面催化了二噁英类的前驱体物质从而合成二噁英类。。（5）二噁英类控制技术二噁英的产生原因关于二噁英的科学定义二噁英类polychlorinateddibenzodioxins（PCDDs）andpolychlorinateddibenzofurans(PCDFs)多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的统称。异构体isomer具有相同化学组成但氯取代位置不同的二噁英类互为异构体同类物congener二噁英类所有化合物互为同类物。二噁英类共有210种同类物关于二噁英的科学定义二噁英类2,3,7,8-位氯代二噁英类isomersubstitutedat2,3,7,8-positions所有2,3,7,8-位置被氯原子取代的二噁英类同类物。包括7种四～八氯代二苯并-对-二噁英类以及10种四～八氯代二苯并呋喃，共有17种2,3,7,8-位氯代二噁英类isomersubstit二噁英排放水平根据调研结果显示，均值1.0ngTEQ/Nm3的达标率为78%。均值为0.5ngTEQ/Nm3的达标率为72%。均值为0.1ngTEQ/Nm3的达标率为43%。二噁英排放水平根据调研结果显示，均值1.0ngTEQ/Nm3二噁英类控制技术控制焚烧厂烟气中二噁英类的排放，可从控制来源、减少炉内形成、避免炉外低温区再合成以及提高尾气净化效率四个方面着手。1）控制来源。避免含二噁英类物质（如多氯联苯）以及含有机氯（PVC）高的废物（如医疗废物、农用地膜）进入焚烧炉。2）减少炉内合成。通常采用的是“3T+E”工艺，即焚烧温度850℃；停留时间2.0秒；保持充分的气固湍动程度；以及过量的空气量，使烟气中O2的浓度处于6～11%。二噁英类控制技术控制焚烧厂烟气中二噁英类的排放，可从控制来源二噁英类控制技术3）减少炉外低温再合成在工程上采取各种措施减少二噁英的炉外再次合成，如减少烟气在200℃~400℃之间的停留时间，改善焚烧工艺减少生成二噁英的前驱体物质，减少飞灰在设备内表面的沉积从而减少二噁英生成所需要的催化剂载体，等等。4）提高尾气净化效率近年来，工程上普遍采用半干式洗气塔与布袋除尘器搭配的方式，同时控制除尘器入口的废气温度在上述范围内。在干式处理流程中，最简单的方法是喷入活性炭或焦炭粉，通过吸附以去除废气中的PCDDs/PCDFs。二噁英类控制技术3）减少炉外低温再合成四、灰渣处理和利用灰渣（不可燃部分）：主要是金属氧化物、氢氧化物和碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐以及硅酸盐。大部分为非晶质的玻璃态物质，包括矿物类（如玻璃、金属和没有燃烧的有机碳等）。处理与利用方法许多国家对焚烧残渣都进行填埋或固化填埋的处理。烧结残渣可作混凝土的粗骨料和轻量混凝土中的粗骨料及筑路材料。从焚烧残渣中回收有价金属。如用焚烧法从废彩色相纸中回收银。四、灰渣处理和利用灰渣（不可燃部分）：焚烧自学版课件焚烧灰渣的利用焚烧灰渣的利用本章重点【概念】焚烧热值高位发热量低位发热量LOI燃烧效率DRE焚烧温度停留时间湍流度过剩空气率【理论和方法】简述垃圾焚烧处理的主要作用？垃圾焚烧废气中含有哪些污染物，它们是如何产生的？本章重点【概念】本章课后练习题简述固体废物焚烧飞灰中重金属物质的来源及其主要控制措施。简述《生活垃圾焚烧污染控制标准》修订后有哪些新的规定？本章课后练习题简述固体废物焚烧飞灰中重金属物质的来源及其主要本章完本章完80垃圾焚烧组分三元图垃圾的热值主要受垃圾的三成分：水分(W)、灰分(A)和可燃分(R)的影响，可通过“三成分”对垃圾的可燃烧性质进行定性的判别。可燃区的值为：Wy≤50%Ay≤60%Ry≥25%可燃区可燃区表明垃圾的自身热值可供焚烧过程所需的干燥热量。垃圾焚烧组分三元图垃圾的热值主要受垃圾的三成分：水分(W)、三个热值的数量关系<82>

W为水分含量；H为元素组分氢的含量；Hd为干基发热量，kJ/kg；Hh为高位发热量，kJ/kg；Hl为低位发热量，kJ/kg。三个热值的数量关系<82>W为水分含量；H为元素组(7)焚烧处理大气污染物排放限值

2010年11月18日，环保部科技标准司发布了《生活垃圾焚烧污染控制标准》（征求意见稿），代替GB18485-2001，规定自2011年7月1日至2013年6月30日止，现有生活垃圾焚烧设施烟气污染物执行表新的限值。(7)焚烧处理大气污染物排放限值2010年11月18日，3．湍流度Turbulence湍流度是表征可燃固体废物和空气混合程度的指标。湍流度越大，可燃固体废物和空气的混合程度越好，燃烧反应越完全。当焚烧炉一定时，加大空气供给量，可提高湍流度，改善传质与传热效果，有利于焚烧。气流扩散能力决定于氧气浓度，遵循如下关系式：M——表征气流扩散速度的量；Dk——扩散速度常数，主要取决于气流速度；Cql，Cjt、——气流和焦炭表面的氧气浓度。3．湍流度Turbulence湍流度是表征可燃固体废物和空焚烧自学版课件（1）粉尘（颗粒物）控制技术焚烧尾气中粉尘的主要成分惰性无机物，如灰分、无机盐类、可凝结的气体污染物质及有害的重金属氧化物，含量在450~225500mg/m3之间。粉尘颗粒大小为1~100μm。除尘设备的种类重力沉降室、旋风除尘器和喷淋塔等无法有效去除直径为5~10μm的粉尘，只能视为除尘的前处理设备。静电集尘器、文式洗涤器及布袋除尘器等三类为垃圾焚烧尾气净化系统中最主要的除尘设备。文式洗涤器多用于危险废物焚烧处理。布袋除尘器由于ESP具有促进二噁英生成的环境，目前国外在生活垃圾焚烧尾气净化系统中普遍采用布袋除尘器，美国、欧盟和加拿大环保局均推荐采用布袋除尘器收集粉尘。（1）粉尘（颗粒物）控制技术焚烧尾气中粉尘的主要成分（2）NOx污染控制技术NOx主要的三个来源：垃圾自身具有的有机和无机含N化合物在焚烧过程中与O2发生反应生成NOx；助燃空气中的N2在高温条件下被氧化生成NOx；助燃燃料（如煤、天然气等）燃烧生成NOx。控制技术最有效的手段是通过加强控制手段抑制NOx的形成或者将已经生成的NOx还原成为N2分子。控制技术主要包括：焚烧控制、选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性催化还原技术（SCR）。（2）NOx污染控制技术NOx主要的三个来源：（4）重金属控制技术-Pb现状国内调研焚烧企业Pb排放水平国内20家典型焚烧企业铅排放数据。各国铅的排放限值见表所示。根据调研结果，Pb的达标率为100%。我国现行标准限值比发达国家高3-10倍。若按照1.0mg/Nm3标准，则达标率为90%。。国家限值mg/Nm3美国0.14焚烧量＞250t/d欧盟0.5中国1.6（4）重金属控制技术-Pb现状国内调研焚烧企业Pb排放水平第8章焚烧IncinerationofFlammableSolidWaste第8章焚烧IncinerationofFlammabl89本章内容学习内容：了解焚烧技术的发展现状，掌握焚烧工程技术特点与污染控制技术。焚烧原理与影响因素焚烧工艺系统与设备焚烧热能的回收利用焚烧烟气控制技术学习要求：了解焚烧技术的发展现状，掌握热值的概念，理解影响焚烧的主要因素，了解主流的焚烧设备与工艺，熟悉焚烧污染的控制原则和方法。本章内容学习内容：了解焚烧技术的发展现状，掌握焚烧工程技术特第一节焚烧原理第一节焚烧原理焚烧的概念焚烧是一种有氧条件下的高温热处理技术，在高温焚烧炉内固体废物中的可燃成分与空气中的氧发生剧烈的热化学反应，被转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣，并放出热量的过程。最大程度减容，体积减少90%以上无害化，彻底破坏有毒有害物质回收利用焚烧热能目的与优点焚烧的概念焚烧是一种有氧条件下的高温热处理技术，在高温焚烧炉我国垃圾焚烧设施的建设状况我国焚烧年份Year焚烧厂数PlantNumber平均规模Capacity(t/d)2001年361812002年452262003年473192004年543132005年67493焚烧能力增长情况图焚烧厂数量及平均规模2001～2005TotalcapacaityIncinerationcapacityTherateton/day我国垃圾焚烧设施的建设状况我国焚烧年份焚烧厂数平均规模200技术类型Technocial数量plant总规模TotalCapacity（t/d）焚烧炉数量incinerator（台）总装机Power（MW）汽轮机数量Generator（台）炉排炉StokeGrate25204006935546流化床

Fluidizedbed24160805042039其它other计Total634002015180090焚烧厂数量分布图焚烧厂规模分布图2006年ByplantnumberBycapacity技术类型数量总规模焚烧炉数量总装机汽轮机数量炉排炉2520一、热值的定义单位质量的固体废物完全燃烧所释放出来的热量kJ/kg热化学定义：1mol物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。固体废物是一种无法确定相对分子质量的混合物，以热值来表征其可燃性。煤矸石生活垃圾城市污泥（干）1000-8000kJ/kg3000-5000kJ/kg12000-16000kJ/kg热值＞3350kJ/kg(800kcal/kg）时，燃烧过程无须加助燃剂，易于实现自燃烧3350kJ/kg一、热值的定义单位质量的固体废物完全燃烧所释放出来的热量kJ垃圾焚烧组分三元图垃圾的热值主要受垃圾的三成分：水分(W)、灰分(A)和可燃分(R)的影响，可通过“三成分”对垃圾的可燃烧性质进行定性的判别。可燃区的值为：Wy≤50%Ay≤60%Ry≥25%可燃区可燃区表明垃圾的自身热值可供焚烧过程所需的干燥热量。垃圾焚烧组分三元图垃圾的热值主要受垃圾的三成分：水分(W)、热值的三种表达方式（1）干基发热量（Hd）不包括含水分部分的实际发热量。（2）高位发热量（Hh）：燃烧后水分冷凝成液态水（3）低位发热量（Hl）：燃烧后水分为100℃水蒸汽高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热（汽化潜热）。1千克100℃的水变成水蒸气在标况下吸收多少热量?2258.2KJ热值的三种表达方式（1）干基发热量（Hd）不包括含水分部分的三个热值的数量关系<98>

W为水分含量；H为元素组分氢的含量；Hd为干基发热量，kJ/kg；Hh为高位发热量，kJ/kg；Hl为低位发热量，kJ/kg。三个热值的数量关系<10>W为水分含量；H为元素组低位热值的计算方法Dulong

formula式中：mC、mH、mO、mCl、mS——代表碳、氢、氧、氯、硫的摩尔质量分数。2006年武汉大学环境工程硕士生入学考试真题某固体废物的元素组成为：CHONS水分灰分28%4%23%4%1%20%20%试计算这种废物燃烧后可利用的热值？低位热值的计算方法Dulongformula式中：mC、m可利用热值的计算例

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)固体废物的高位热值为11630kJ/kg(2)炉排残渣含碳量为5％；(3)空气进入炉焰的温度为65℃，离开炉排残渣的温度为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值！可利用热值＝固体废物总含能量－各种热损失之和可利用热值的计算例某固体废物含可燃物60%、水分20%、惰焚烧热平衡从能量转换的观点来看，焚烧是一个能量转换的过程。它将垃圾燃料的化学能，通过燃烧过程转化成烟气的热能，烟气再通过辐射、对流、导热等基本传热方式将热能分配交换给基质或排放到大气环境。生活垃圾的热量辅助燃料的热量助燃空气的热量系统有效利用热Q1排烟热损失Q2化学不完全燃烧热损失Q3机械不完全燃烧热损失Q4散热热损失Q5灰渣物理热损失Q6焚烧热平衡从能量转换的观点来看，焚烧是一个能量转换的过程。生解：以固体废物1kg为计算基准1．残渣中未燃烧碳的热损失Q1未燃烧碳的量灰分的重量为1kg×20％＝0.2kg总残渣量为0.2kg/(1-5%)＝0.2105kg未燃烧碳的量＝0.2105kg-0.2kg＝0.0105kg未燃烧碳的热损失32564kJ/kg×0.0105kg＝341.92kJ2．辐射热损失Q2辐射热损失＝11630kJ×0.5%＝58.15kJ解：以固体废物1kg为计算基准3.水的汽化潜热损失Q3固体废物原含水量：1kg×20％＝0.2kg组成中氢与氧生成水的量：1kg×4％×9＝0.36kg总水量：(0.2+0.36)kg＝0.56kg水的汽化潜热损失：2420kJ/kg×0.56kg＝1355.2kJ4.残渣带出的热损失Q40.2105kg×0.323kJ/(kg·℃)×(650-65)℃

＝39.78kJ5.可利用热值11630kJ－(341.92+58.15+1355.2+39.78)kJ＝9834.95kJ3.水的汽化潜热损失Q3典型城市垃圾热值计算表典型城市垃圾热值计算表104垃圾热值的计算实例成分热值kJ/kg食品垃圾4800废纸16000废塑料32000破布17500废木材18000土、灰、砖8000<105>有100kg混合垃圾，物理组成有食品垃圾25kg、废纸40kg、废塑料15kg、破布4kg、废木材1kg，其余为土、灰、砖等。请利用附表数据求混合垃圾热值。成分热值kJ/kg质量kg热值食品垃圾480025120000废纸1600040640000废塑料3200015480000破木、灰、砖800015120000垃圾热值的计算实例成分热值kJ/kg食品垃圾4800废纸1热值的实验室测定方法：氧弹式量热计法<106>热值的实验室测定方法：氧弹式量热计法<18>二、焚烧过程1.燃料燃烧的几个阶段：着火前的热力准备阶段；物料干燥加热，水分汽化为水蒸汽挥发份着火与焦炭的燃烧阶段；可燃物完全燃烧灰渣形成及燃尽阶段；可燃物减少，温度降低，生成固体残渣。2.燃料完全燃烧的必备条件保持一定的高温环境；供给足够而适度的空气量，并确保燃料与空气有良好的接触和充分混合的氛围；燃料要有一定的燃烧时间及燃烧空间；及时排出低温燃烧产物（如：低温烟气和灰渣）。二、焚烧过程1.燃料燃烧的几个阶段：三、焚烧产物什么是燃烧？具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现并伴有光辐射的化学反应现象称为燃烧。火焰能否自行传播，是区分燃烧与其它化学反应的特征。焚烧产物从燃烧的观点而论，一个完全燃烧的氧化反应可表示为：三、焚烧产物什么是燃烧？固体废物焚烧产物清单有机碳：二氧化碳有机物中的氢：水有机硫和有机磷：二氧化硫或三氧化硫及五氧化二磷有机氮化物：气态的氮，也有少量氮氧化物生成有机氟化物：氟化氢有机氯化物：氯化氢有机溴化物和碘化物：溴化氢及少量溴气以及元素碘金属：生成金属的卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等固体废物焚烧产物清单有机碳：二氧化碳四、焚烧处理的指标、标准和要求技术指标减量化MRC热灼减率LOI燃烧效率CE破坏去除率DRE烟气排放限制指标黑度、有害气体大气污染物排放限值焚烧污染控制标准四、焚烧处理的指标、标准和要求技术指标减量化MRC热灼减（1）减量比（评价减量化的效果）减量比指可燃废物经焚烧处理后减少的质量占所投加废物总质量的百分比。式中mb——投入废物的质量ma

——焚烧残渣的质量（1）减量比（评价减量化的效果）减量比指可燃废物经焚烧处理后(2)热灼损失量（LOI，lostofignition）指焚烧残渣在(600±25)℃经3h灼热后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数<112>式中ma

——焚烧残渣的质量md

——焚烧残渣经3h灼热后剩余的质量实际操作中，常用热灼损失量来表征减量化效果。热灼损失量越大，则焚烧减量化效果越差。(2)热灼损失量（LOI，lostofignition(3)燃烧效率（评价焚烧设备运行质量）燃烧效率（combustionefficiency,CE）是指烟道排出气体中二氧化碳浓度与二氧化碳和一氧化碳浓度之和的百分比：式中：[CO2]——烟道气中CO2的浓度[CO]——烟道气中CO的浓度(3)燃烧效率（评价焚烧设备运行质量）燃烧效率（combu(4)破坏去除率（评价危险废物处理的程度）对危险废物，验证焚烧是否可达到预期处理要求还有主要有害有机成分破坏去除率指标：废物中主要有害有机成分（principleorganichazardousconsitituents,POHC）通过焚烧处理后的破坏去除率破坏去除率（destructionandremovalefficiency,DRE）式中：Win——有害主成分进炉前的质量Wout——焚烧炉体排出该物质的质量(4)破坏去除率（评价危险废物处理的程度）对危险废物，验证(5)烟气停留时间烟气停留时间指燃烧气体从最后空气喷射口或燃烧器到换热面(如余热锅炉换热器等)或烟道冷风引射口之间的停留时间。废物类型焚烧炉温度℃烟气停留时间s燃烧效率%破坏去除率%热灼减率%危险废物≥1100≥2.0≥99.9≥99.99＜5多氯联苯≥1200≥2.0≥99.9≥99.9999＜5医疗废物≥850≥1.0≥99.9≥99.99＜5不同废物焚烧技术性能规定(5)烟气停留时间烟气停留时间指燃烧气体从最后空气喷射口或燃(6)烟气排放浓度（评价过程无害化的程度）烟尘：常将颗粒物、黑度、总碳量作为控制指标有害气体：包括SO2、HCl、HF、CO和NO重金属元素单质或其化合物：如Hg、Cd、Pb、As等有机污染物：如二噁英随着焚烧技术应用的发展，我国在相关的政策准法规建设也在逐步完善，国家已经颁布的标准有：《生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)》《生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-2002)》（已在修编）《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》（已在修编）《城市生活焚烧厂评价标准》（在编）(6)烟气排放浓度（评价过程无害化的程度）烟尘：常将颗粒物(7)焚烧处理大气污染物排放限值

2010年11月18日，环保部科技标准司发布了《生活垃圾焚烧污染控制标准》（征求意见稿），代替GB18485-2001，规定自2011年7月1日至2013年6月30日止，现有生活垃圾焚烧设施烟气污染物执行表新的限值。(7)焚烧处理大气污染物排放限值2010年11月18日，新建生活垃圾焚烧设施排放烟气中污染物排放限值序号污染物项目限值取值时间1烟尘（mg/m3）

20测定均值2氮氧化物（NOx）（mg/m3）

2501小时平均值20024小时平均值3二氧化硫（SO2）（mg/m3）

1001小时平均值8024小时平均值4氯化氢（HCl）（mg/m3）601小时平均值5024小时平均值5汞及其化合物（以Hg计）（mg/m3）

0.05测定均值6镉、铊及其化合物（以Cd+Tl计）（mg/m3）

0.05测定均值7锑、砷、铅、铬、钴、铜、锰、镍、钒及其化合物（以Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V计）（mg/m3）

1测定均值8二噁英类（ngTEQ/m3）

0.1测定均值(单台炉规模为150吨/日以上（含）)0.3测定均值(50吨/日≥单台炉规模≤150吨/日)0.5测定均值(单台炉规模为50吨/日以下)新建生活垃圾焚烧设施排放烟气中污染物排放限值序号污染物项目限第二节焚烧影响因素第二节焚烧影响因素3影响焚烧的主要因素化学条件燃料氧化反应的化学反应速度，其影响因素有：温度、反应物质的浓度及反应空间的压力等；在锅炉燃烧技术中，其影响因素主要是温度。物理条件燃烧空气与燃料的相对速度，气流扩散速度及热量传递速度等；在锅炉燃烧技术中，起主要作用的是气流扩散速度，包括氧气向碳粒表面的扩散和燃烧产物的反向扩散。3影响焚烧的主要因素化学条件1．焚烧温度Temperature指废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所需达到的温度。遵循阿累尼乌斯定律：式中：k——表征化学反应速度的常数；k0——频率因子；

R——通用气体常数，R＝8.314kJ/(mol.K)；E——化学反应活化能，T─绝对温度，K。1．焚烧温度Temperature指废物中有害组分在高温下焚烧温度范围大多数有机物的焚烧温度在700～1000℃之间：采用800～950℃的焚烧温度可有良好脱臭（除臭气）效果；800～850℃含Cl废物燃烧形成HCl,易于去除；焚烧温度过高可能产生NOx，温度须控制在1500℃以下；高温焚烧是防治二噁英（PCDD和PCDF）的最好方法，估计在925℃以上这些物质即开始被破坏。焚烧温度范围大多数有机物的焚烧温度在700～1000℃之间：2．停留时间Time固体废物在焚烧炉内的停留时间t1：指可燃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；焚烧烟气在炉中的停留时间t2：可燃固体废物焚烧产生的烟气从可燃固体废物层析出到排出焚烧炉所需的时间，多数在1～3s。可燃固体废物在炉中的停留时间必须大于理论上干燥、热分解及燃烧所需的总时间。焚烧烟气在炉中的停留时间应保证烟气中气态可燃物达到完全燃烧。2．停留时间Time固体废物在焚烧炉内的停留时间t1：可3．湍流度Turbulence湍流度是表征可燃固体废物和空气混合程度的指标。湍流度越大，可燃固体废物和空气的混合程度越好，燃烧反应越完全。当焚烧炉一定时，加大空气供给量，可提高湍流度，改善传质与传热效果，有利于焚烧。气流扩散能力决定于氧气浓度，遵循如下关系式：M——表征气流扩散速度的量；Dk——扩散速度常数，主要取决于气流速度；Cql，Cjt、——气流和焦炭表面的氧气浓度。3．湍流度Turbulence湍流度是表征可燃固体废物和空4．过剩空气率

ExcessAir通常要供给比理论空气量更多的空气量，即实际空气量，实际空气量与理论空气量之比值为过剩空气系数，亦称过剩空气比。

4．过剩空气率ExcessAir通常要供给比理论空气量理论空气需要量

理论空气需要量

实际空气需要量

O25678910111213n1.31251.4001.5001.61541.75001.90912.10002.33332.6250含氧量与空气过剩系数的对应关系实际空气需要量

O25678910111213n1.3125焚烧四要素的互动关系四要素不是独立的参数，而是相互影响的。参数变化湍流混合程度气体停留时间燃烧温度燃烧室负荷燃烧温度上升可减少可减少会增加过剩空气率增加会增加会减少会降低会增加气体停留时间增加可减少会降低会降低焚烧四要素的互动关系四要素不是独立的参数，而是相互影响的。参第三节焚烧工艺系统第三节焚烧工艺系统垃圾焚烧发电的流程<130>垃圾焚烧发电的流程<42>1)MSWFeed:Daily

Arrivalof1.200ton.ofmunicipalsolidwaste,80trucksin10unloadingpoints2)MSWwarehouse:

TheMWSstoragehasacapacityof15.000m3foraround8.000ton.InthatpointthemixingoftheMSWfromthecranehandlerandthefeedinthehopperofthecombustionchamber,aretakingplace.3)Combustiongrates:

Thethermaltreatmentistakingplaceinwater-cooledcombustiongrates(orair-cooled),withacapacityof20ton/hr/line)4)Boiler:

Thehotexhaustgasesproducethesteam5)Flue-GasCleaningSystem:Themajors