垃圾焚烧炉

第２６卷第３期　２０１０年６月　天津理工大学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＩＡＮＪＩＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．２０１０　

文章编号：１６７３－０９５Ｘｌ　２０１０）０３－００５０－０４　

垃圾焚烧发电厂焚烧炉的安全评价　

王　莹，冯　折　

（天津理工大学环境科学与安全工程学院，天津３００３８４）　

摘要：介绍了垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧炉的构造，并结合焚烧炉的本身特点选取安全评价方法，运用预先危险性　分析和作业条件危险性评价两种安全评价方法，对垃圾焚烧炉进行安全评价．两种方法结合使用，既能够定性的分　析发生事故原因及条件，预测事故后果，又能够定量分析发生事故等级，提出安全对策措施．　

关键词：机械炉排焚烧炉；垃圾焚烧发电厂；安全评价；预先危险分析；作业条件危险性评价　中图分类号：ＴＭ６２１．２　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－０９５Ｘ．２０１０．０３．０１６　

Ｓａｆｅｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｎ　ｗａｓｔｅ　ｉｎｃｉｎｅｒａｔｏｒｓ　ｏｆ　

ｗａｓｔｅ　ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　

ＷＡＮＧ　Ｙｉｎｇ，ＦＥＮＧ　Ｘｉｎ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｕｎｉｖｅｍｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００３８４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｉｎｃｉｎｅｒａｔｏｒｓ　ｉｎ　ｗａｓｔｅ　ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ　ｐｌａｎｔ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｉｎｃｉｎｅｒａｔｏｒｓ　ｃｈａｒ－　ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｓｅｌｅｃｔｓ　ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｗｏ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｓａｆｅｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ（ＰＨＡ＆ＬＥＣ）ａｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ．Ｃｏｍｂｉｎａ—　ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｗｏ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｃａｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｇｒａｔｅ　ｉｎｃｉｎｅｒａｔｏｒ；ｗａｓｔｅ　ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ；ｓａｆｅｔｙ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ｈａｚａｒｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ；　１ａｂｏｒ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　

垃圾焚烧炉原理

垃圾通过相关的控制和操作后，垃圾进入焚烧炉，必须经过干燥、燃烧和燃烬三个阶段，其中的有机物在高温下完全燃烧，生成二氧化碳气体，释放热量。但是，在实际的燃烧过程中，由于焚烧炉内的燃烧条件不可能达到理想效果，致使燃烧不完全。严重的情况下将会产生大量的黑烟，并且从焚烧炉排出的炉渣中还含有有机可燃物。生活垃圾焚烧的影响因素包括：生活垃圾的性质、停留时间、温度、湍流度、空气过量系数及其他因素。其中，停留时间、温度及湍流度称为“3T”要素，是反映焚烧炉运行性能的主要指标。针对垃圾的性质、停留时间、温度、湍流度和过量空气系数进行分析，并用于指导垃圾焚烧炉运行管理和操作。

一．生活垃圾的性质

生活垃圾的热值、组成成分及外形尺寸是影响生活垃圾焚烧的主要因素。热值越高，燃烧过程越易进行，焚烧效果也就越好。生活垃圾组成成分的尺寸越小，单位质量或体积生活垃圾效果越好，燃烧越完全；反之，传质及传热效果较差，易发生不完全燃烧。进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间，通过自然压缩及部分发酵作用，以提高进炉垃圾的热值，改善垃圾的焚烧效果，同时亦是垃圾焚烧好坏的关键所在。

合理贮存让垃圾充分发酵和干燥

进厂生活垃圾并不是直接送入垃圾焚烧炉，而是必须经过贮存这一道工序。设置垃圾贮坑，一是贮存进厂垃圾，起到对垃圾数量的调节作用；二是对垃圾进行搅拌、混合、脱水等处理，起到对垃圾性质的调节作用。另外，进厂垃圾在贮坑内停留一定的时间，通过自然压缩及部分发酵作用 ，可以减低垃圾的含水量，以提高进炉垃圾的热值，改善垃圾的焚烧效果。生活垃圾在贮坑内停留时间为3～5天较为合适，气温低和湿度大的可以适当延长停留时间。

二．停留时间

停留时间有两方面的含义：一是生活垃圾在焚烧炉内的停留时间，它是指生活垃圾从进炉开始到焚烧结束，炉渣从炉中排出所需的时间；二是生活垃圾焚烧烟气在炉中的停留时间，它是指生活垃圾焚烧产生的烟气从生活垃圾中逸出到排出二燃室所需的时间。实际操作过程中，生活垃圾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。同时，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。当其他条件保持不变时，停留时间越长，焚烧效果越好，但停留时间过长会使焚烧炉的处理量减少，停留时间过短会引起垃圾燃烧不完全。所以，停留时间的长短应由具体情况来定。

垃圾焚烧炉容量和设计参数

垃圾焚烧炉的容量是指它每天处理的垃圾量。容量大小取决于所在城市的垃圾产量以及需求量。一般来说，较大的城市会需要更大容量的垃圾焚烧炉。容量的设置应该综合考虑当地的垃圾产量、垃圾填埋场的容量和环境限制。如果容量过小，无法满足城市的需求，垃圾处理将会滞后，可能导致垃圾囤积、环境恶化等问题。而过大的容量则可能导致资源浪费和设备利用率不高。因此，确定合适的焚烧炉容量是很重要的。

垃圾焚烧炉的设计参数包括燃烧温度、垃圾进料方式、垃圾负荷等。燃烧温度是指焚烧炉内部燃烧的温度。高温燃烧可以有效降解垃圾，减少有害气体和排放物的生成。一般来说，燃烧温度要达到800°C以上才能有效处理垃圾。垃圾进料方式可以有多种选择，如手动投料、自动输送等。不同的进料方式对焚烧炉的运行效率和安全性有一定的影响。垃圾负荷是指每天进入焚烧炉的垃圾量。合理的垃圾负荷可以保证炉内的燃烧稳定和热量利用效率。

除了容量和设计参数外，垃圾焚烧炉的建设和运行还需要考虑环保因素。垃圾焚烧会产生大量的废气和废渣，对环境造成一定的污染。因此，垃圾焚烧炉的设计应该考虑减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放，并能有效处理产生的废渣。此外，垃圾焚烧炉的运行还需要建立完善的废气处理系统，包括烟气脱硫、脱硝、除尘等设备和工艺。

总的来说，垃圾焚烧炉的容量和设计参数对其性能和效率至关重要。合理的容量和设计能够满足城市垃圾处理的需要，提高资源利用效率，减少环境污染。因此，建设和运行垃圾焚烧炉时需要全面考虑城市垃圾产量、环境限制以及废气废渣处理等因素，以确保其安全运行和环保效果。

垃圾焚烧炉环保措施

随着城市化进程的加速，城市垃圾日益增多，处理垃圾的难度也越来越大。垃圾最常见的处理方式是通过焚烧炉进行焚烧处理。然而，焚烧垃圾会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，对环境和人类健康造成巨大危害。因此，垃圾焚烧炉需要一系列环保措施来降低其对环境的影响。

1. 烟气净化系统

烟气净化系统是快速减少垃圾焚烧炉对环境污染的有效方法。其主要作用是通过一系列的净化设备来过滤烟气中的灰尘、有毒气体和特定化学物质。这些设备包括：

• 电除尘器：通过电场作用收集并去除烟气中的灰尘

• 除臭装置：去除烟气中挥发性有机物质，减少烟气对周围地区的影响

• 脱硫装置：通过碱性化学物质去除烟气中的二氧化硫

• 脱氮装置：通过脱氮催化剂去除烟气中的氮氧化物

这些设备可以有效减少焚烧炉废气的有害物质含量。

2. 尾气能源化利用

垃圾焚烧炉尾气是可再生能源的一个来源，即焚烧炉冷却后的废气。尾气在通过烟气净化后，可以利用余热锅炉，将其转化为蒸汽或热水供应给周边区域的社会生活和经济用途。这不仅有助于减少对其他能源的依赖，而且可减轻被焚烧炉排放的废气对环境造成的影响。

3. 垃圾分类

合理分类垃圾是降低垃圾焚烧炉对环境污染的关键环节。其主要原因是垃圾分类可以减少焚烧炉中垃圾含有的有害物质，从而减少焚烧后产生的污染物。更进一步，垃圾分类还可以实现垃圾资源化，回收物质能够再利用，减少环境压力，同时也能降低焚烧、填埋造成的环境污染。

4. 辅助燃料加入

焚烧炉采用适宜的辅助燃料来改善其操作情况是另一个降低垃圾焚烧炉对环境污染的方法。适宜的辅助燃料可导致焚烧温度的提高或减少焚烧炉排放物质的含量。但值得注意的是，辅助燃料的处理和使用方式需要遵守国际、国家和地方的规定。 5. 监测系统

同时，建立监测系统以监督排放情况对于防止环境污染同样不可或缺。对焚烧炉排放的气体、液体、颗粒物质的浓度和成分的监测可有效预防和控制烟气对周围环境及人体健康造成的危害程度。同时要建立一个详细的监测和记录电子记录，如公司名称、排放水平、监测周期和其他相关信息的装置。这样的记录将有利于审查和推进提高排放标准。