垃圾燃烧机理及设备.pptx
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生活垃圾机械炉排焚烧炉技术介绍-推荐优秀PPT
生活垃圾机械炉排焚烧炉技术介绍
• 我国集中处置的生活垃圾主要具有以下特点： • 1）未经有效的分类收集，生活垃圾组分复杂，随地区和季节变化大； • 2）厨余垃圾和渣土等是主要组成部分，垃圾热值低，一般在4000—
4800kJ/kg左右； • 3）垃圾含水率高，一般在40—60%左右。 • 1.2 垃圾焚烧处理发展概况 • 20世纪80年代后期，从 引进了逆推式机械炉排焚烧炉技术，拉开了
要求，并在江阴、常州、天津贯庄、苏州二期等新建项目得到工程运用。
部分由国内制造商制造。国内应用最广的型式有： e）完善的供风系统，采用不同的送风机针对炉排各燃烧区段单独提供一次风，调节性能较好，燃烧空气采用水平供风方式而不是垂直
供风，这使炉排缝隙的漏风率降到最低。 生活垃圾机械炉排焚烧炉技术介绍
逆推式炉排炉、顺推式炉排炉及往复翻动式炉排 焚烧炉由4个标准炉排单元和1个较长的未端燃烬炉排单元构成，炉排通过液压装置驱动，每台炉配一套液压装置。 炉等。国外著名的制造商有： 三菱、比利时西格 炉排型焚烧炉的主要特征是被处理的垃圾堆放在炉排上，焚烧火焰从垃圾堆料层的着火面向未着火的料堆表面及内层传播，形成一层 一生层活燃 垃烧圾（机层械斯燃炉）排（的焚过烧S程炉。技E术介G绍HERS）、法国ALSTOM(其SITY2000 焚烧技术已被德国马丁公司收购)、德国DBA、 炉条高耐久性及拆装简便；
• 机械炉排炉所用的炉排有很多种（如图2所示）， 它们在推送垃圾的同时对堆层进行翻搅，以使垃 圾堆层尽可能地烧透，是当前欧美地区采用较多 的炉型，已有30～40年的应用和发展 。
生活垃圾机械炉排焚烧炉技术介绍
• 图2 几种不同型式的机械炉排焚烧炉结构示意图
生活垃圾机械炉排焚烧炉技术介绍
c）从干燥到燃烧过程均在逆推炉排上进行，所以炉排的效率较高。
固体废物的焚烧处理技术PPT课件下载
度控制。如木炭、焦炭等的燃烧。
实际的固体废物的焚烧过程非常复杂，可能同时包含了几种燃 烧方式。
安徽工业大学 能源与环境学院
▪ 完全燃烧或理论燃烧反应
C xH yO zN uSvCw l(xv4 yw 42 z)O 2 xC 2O wH 1 2 C u2 N lvS2 O (y 2w )H 2O
§ 垃圾焚烧主要污染物：焚烧灰渣、焚烧烟气
?空气流扰动?炉床下送风?炉床上送风?机械炉排扰动?流态化扰动?旋转扰动安徽工业大学能源与环境学院?过剩空气量?空气过剩系数实际空气供给量与理论空气需要量之比一般在1520之间?固体废物的性质?主要是生活垃圾的热值和尺寸?热值越高越有利垃圾的焚烧和热能的利用?垃圾尺寸越小越有利于垃圾焚烧完全和提高焚烧速率安徽工业大学能源与环境学院?四个控制参数之间的关系安徽工业大学能源与环境学院615焚烧主要参数及热平衡分析?焚烧温度?理论燃烧温度或称绝热燃烧温度按下列经验公式近似计算lhvmcpgtt0?在燃烧温度范围内可以取cpg1254kjkgc
❖ 焚烧温度 回转窑炉是一个带耐火材料的倾斜圆筒，绕着其水平轴旋转。
反应温度越高，反应时间越短，
我包国括的 二垃氧圾化焚硫烧、▪技氯理术化发氢论展、氟燃化氢烧和氮温氧化度物等（或称绝热燃烧温度）按下列经验公式近 似计算 包括二氧化硫、氯化氢、氟化氢和氮氧化物等
5和1时的绝热火焰温度；
安徽工业学 建筑工程学院 03Cl+N+9H'+W 粉尘的产生量与垃圾性质和燃烧方法有关
LHV＝mCpg(T-T0)
G0'(kg/kg)=0. G0(m3/kg)=0.
在燃烧温度范围内，可以取Cpg=1.254kJ/(kg·°C) ；T为
垃圾焚烧炉的种类及原理资料ppt课件
危害性大的工业废物和危险废物。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
固体废物
烟气 二次燃烧
图8—12 普通型旋转窑焚烧炉
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
饲水处理系统
发电系统
贮
废热回收
废气处理系统
存
系统
及
进
焚烧系统
料
系
统
废水处理系统
灰渣收集及 处理系统
图8—3 城市垃圾焚烧厂处理工艺流程图
1-倾卸平台 2-垃圾贮坑 3-抓斗 4-操作室 5-进料口 6-炉排干燥段 7-炉排燃烧段 8-炉排后燃烧段 9-焚烧炉 10-灰渣 11-出灰输送带 12-灰渣贮坑 13-出灰抓斗 14-废气冷却室 15-热交换器 16-空气预热器 17-酸性气体去除设备 18-滤袋集尘器 19-引风机 20-烟囱 21-飞灰输送带 22-抽风机 23-废水处理设备
表8—1 焚烧各要素的互动关系
参数变化
搅拌混合程度 气体停留时间
燃烧室温度
燃烧室负荷
燃烧温度上升
过剩空气率增 加
停留时间增加
可减少 会增加 可减少
可减少 会减少
—
— 会降低 会降低
会增加 会增加 会降低
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
二、活动炉排（机械炉排）焚烧炉
• 特点 • （1）可实现操作的连续化、自动化； • （2）处理能力大、工作条件好； • （3）链条式结构相对简单，对物料没有搅动作用，容易出现
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
固体废物
烟气 二次燃烧
图8—12 普通型旋转窑焚烧炉
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
饲水处理系统
发电系统
贮
废热回收
废气处理系统
存
系统
及
进
焚烧系统
料
系
统
废水处理系统
灰渣收集及 处理系统
图8—3 城市垃圾焚烧厂处理工艺流程图
1-倾卸平台 2-垃圾贮坑 3-抓斗 4-操作室 5-进料口 6-炉排干燥段 7-炉排燃烧段 8-炉排后燃烧段 9-焚烧炉 10-灰渣 11-出灰输送带 12-灰渣贮坑 13-出灰抓斗 14-废气冷却室 15-热交换器 16-空气预热器 17-酸性气体去除设备 18-滤袋集尘器 19-引风机 20-烟囱 21-飞灰输送带 22-抽风机 23-废水处理设备
表8—1 焚烧各要素的互动关系
参数变化
搅拌混合程度 气体停留时间
燃烧室温度
燃烧室负荷
燃烧温度上升
过剩空气率增 加
停留时间增加
可减少 会增加 可减少
可减少 会减少
—
— 会降低 会降低
会增加 会增加 会降低
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
二、活动炉排（机械炉排）焚烧炉
• 特点 • （1）可实现操作的连续化、自动化； • （2）处理能力大、工作条件好； • （3）链条式结构相对简单，对物料没有搅动作用，容易出现
生活垃圾焚烧发电技术- 焚烧总图与各流程-PPT演示文稿
国内高标准焚烧厂（炉排炉技术 Latest incinerators in China）
北京高安屯垃圾焚烧处理厂
老港再生能源利用中心（一期）
光大环保能源苏州有限公司
光 北大 京环 高保 安能 屯源 垃苏 圾州 焚有 烧限 处公 理司 厂
南海生活垃圾焚烧发电厂
李坑生活垃圾焚烧发电厂
深圳宝安垃圾发电厂
重金属
mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3
mg/Nm3
11 二噁英类 ngTEQ/Nm3
日均值 小时均值
20
30
50
60
-
-
80
100
250
300
-
-
-
-
0.1（均值）
0.1（均值）
现有源
新建源
半小时均值
日均值 小时 日均值 小时 日均值 100%
生活垃圾焚烧发电技术 -焚烧总图与各流程
Incineration of refuse Waste-to-energy
生活垃圾焚烧发展历史 Development of refuse
incineration
浙江某镇垃圾焚烧厂,全部成本80100元/吨
四川某地一垃圾焚烧厂,全部成本约 80元/吨
流化床技术由煤粉炉转化而来，主要以国产化技术和装备为主 其他焚烧技术主要包括水泥窑协同处理技术，碳化、等离子气化等
热解气化技术在探索中
现代化生活垃圾机械炉排焚烧发电厂
现代化生活垃圾焚烧发电技术
1990年代和2000年代，主要是完善 和提高发达国家焚烧技术，针对我 国生活垃圾高混杂、高含水率、高 无机物含量、低热值等引发的焚烧 难题，建设和运行千吨级机械炉排 焚烧国产化技术集成体系 -High moisture, high inorganic matters, high heterogeneity, low heating value -Design and construction and operation-R&D
生活垃圾焚烧技术ppt课件
动。 ❖ 需要根据不同的固体燃烧阶段提供不同的空气供应。
❖ 炉排炉焚烧垃圾的燃烧机理分析
耐火材料砌体
燃烧室出口 850C°以上 燃烧室出口 850°C 以上
2秒以上
2秒以上
二次空气入口位置
耐火材料
精选编辑ppt
7
1500 （℃）
10 （m/s）
200
0
精选编辑ppt
8
2垃圾焚烧辑ppt
1
1垃圾焚烧处理的意义和发展趋势
减量化程度高； 无害化程度高； 占地面积小； 可以回收热能； 可以在城区近处建设，节省垃圾运费。 生活垃圾焚烧是一种规模化、快速处理生活垃圾的
一种方式，是目前我国经济较好、土地紧缺的大中 城市普遍采用的方式。 全国“十二五”末，焚烧比例将增加至30%左右； “十三五”末将增加至35-40%。
2秒以上
2秒以上
二次空气入口位置
耐火材料
精选编辑ppt
16
精选编辑ppt
17
3） 炉膛（二燃室） 的设计和工况控制
由于我国生活垃圾热值普遍偏低，为了使炉膛内任何点的温度 均达到850℃以上，炉膛炉壁不布置锅炉水冷壁管或在水冷壁 管内侧覆盖耐火绝热层。
烟气停留时间 核算：S=H A / Q
由标准状态下的烟气量换算为炉膛温度下的烟气量
14.0
15.0
精选编辑ppt
11
4 垃圾焚烧技术关键点
精选编辑ppt
12
21 21 O2
1） 焚烧炉设计和运行的几个关键参数
炉排机械负荷
额定炉排机械负荷是在达到规定的炉渣热灼减率条 件下，单位炉排面积、单位时间内的最大焚烧垃圾 量，也可称为额定炉排燃烧速度。
实际炉排机械负荷是实际运行中单位炉排面积、单 位时间内的焚烧垃圾量。
❖ 炉排炉焚烧垃圾的燃烧机理分析
耐火材料砌体
燃烧室出口 850C°以上 燃烧室出口 850°C 以上
2秒以上
2秒以上
二次空气入口位置
耐火材料
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7
1500 （℃）
10 （m/s）
200
0
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8
2垃圾焚烧辑ppt
1
1垃圾焚烧处理的意义和发展趋势
减量化程度高； 无害化程度高； 占地面积小； 可以回收热能； 可以在城区近处建设，节省垃圾运费。 生活垃圾焚烧是一种规模化、快速处理生活垃圾的
一种方式，是目前我国经济较好、土地紧缺的大中 城市普遍采用的方式。 全国“十二五”末，焚烧比例将增加至30%左右； “十三五”末将增加至35-40%。
2秒以上
2秒以上
二次空气入口位置
耐火材料
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17
3） 炉膛（二燃室） 的设计和工况控制
由于我国生活垃圾热值普遍偏低，为了使炉膛内任何点的温度 均达到850℃以上，炉膛炉壁不布置锅炉水冷壁管或在水冷壁 管内侧覆盖耐火绝热层。
烟气停留时间 核算：S=H A / Q
由标准状态下的烟气量换算为炉膛温度下的烟气量
14.0
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4 垃圾焚烧技术关键点
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12
21 21 O2
1） 焚烧炉设计和运行的几个关键参数
炉排机械负荷
额定炉排机械负荷是在达到规定的炉渣热灼减率条 件下，单位炉排面积、单位时间内的最大焚烧垃圾 量，也可称为额定炉排燃烧速度。
实际炉排机械负荷是实际运行中单位炉排面积、单 位时间内的焚烧垃圾量。
固废焚烧处理全套PPT
Sludge
Second
Combustion
Chamber
Second
Combustion
1,000℃
Slush
Waste Liquid
Rotary Kiln 1,100～1,300℃
1,200℃ Slag
A 控制燃烧温度和停
PCDDs:
TCDDs
留时间；
B 减少烟气 200~500℃ 停 留 时
气 停留时间：越长越彻底，通常要在1.
洗涤塔 吸附塔
系 （的R层o3燃燃ta）烧 焚ry回。烧K转i方ln窑式式的焚主烧要炉特系点统是，垃其重圾特无金点需是属严将格垃的圾预投处入理连。续、缓慢转动的筒体内焚烧直到燃烬袋静离，故式电心能除 过分够实尘离滤现垃圾与空静布气电袋的良除除好尘尘接触器器和均匀充分
二、垃圾焚烧技术的特点
利用燃烧过程对垃圾进行高温处理，垃圾中病原体破坏十分 彻底，无害化效果好、减少占地，还可以进行能量回收，如用于 发电。（西山大浦沟垃圾发电厂）
通过焚烧处理，可以基本实现固体废物的“三化” 。 ➢ 大气污染问题，特别是二噁英、重金属污染问题； ➢ 投资运行成本高，管理水平要求高。
除尘在危险温度下运行（１５０－４５０ ℃ ） 存在有利于二恶英催化形成的含金属颗粒 垃圾与燃料中含有复杂的有机污染物存在
有足够的氯
二噁英控制的技术途径
烟气冷却塔（急冷塔）
袋式除尘器
洗烟塔
活性炭吸附塔
三、焚烧法处置垃圾的原理：
固体辰废物能否燃烧？取决于热值和可燃性，只要热
值大于3350kJ/Kg，易自燃(不加助燃剂） 通常可将焚烧分为3个阶段： （1）干燥：水分蒸发 （2）热分解：多数为放热反应 （3）燃烧：快速分解及高温氧化
Second
Combustion
Chamber
Second
Combustion
1,000℃
Slush
Waste Liquid
Rotary Kiln 1,100～1,300℃
1,200℃ Slag
A 控制燃烧温度和停
PCDDs:
TCDDs
留时间；
B 减少烟气 200~500℃ 停 留 时
气 停留时间：越长越彻底，通常要在1.
洗涤塔 吸附塔
系 （的R层o3燃燃ta）烧 焚ry回。烧K转i方ln窑式式的焚主烧要炉特系点统是，垃其重圾特无金点需是属严将格垃的圾预投处入理连。续、缓慢转动的筒体内焚烧直到燃烬袋静离，故式电心能除 过分够实尘离滤现垃圾与空静布气电袋的良除除好尘尘接触器器和均匀充分
二、垃圾焚烧技术的特点
利用燃烧过程对垃圾进行高温处理，垃圾中病原体破坏十分 彻底，无害化效果好、减少占地，还可以进行能量回收，如用于 发电。（西山大浦沟垃圾发电厂）
通过焚烧处理，可以基本实现固体废物的“三化” 。 ➢ 大气污染问题，特别是二噁英、重金属污染问题； ➢ 投资运行成本高，管理水平要求高。
除尘在危险温度下运行（１５０－４５０ ℃ ） 存在有利于二恶英催化形成的含金属颗粒 垃圾与燃料中含有复杂的有机污染物存在
有足够的氯
二噁英控制的技术途径
烟气冷却塔（急冷塔）
袋式除尘器
洗烟塔
活性炭吸附塔
三、焚烧法处置垃圾的原理：
固体辰废物能否燃烧？取决于热值和可燃性，只要热
值大于3350kJ/Kg，易自燃(不加助燃剂） 通常可将焚烧分为3个阶段： （1）干燥：水分蒸发 （2）热分解：多数为放热反应 （3）燃烧：快速分解及高温氧化
固体废物的燃烧ppt课件
.
温度太低（低于700℃），会发生不完全燃烧，产生有毒 副产物。因此当燃烧室的温度足够高时，要加强对燃烧速 度的控制；当燃烧室的温度较低时，须提高燃烧速度。 总之合适的焚烧温度取决于固体废物的特性、含水量、炉 子结构和燃烧空气量等。大多数有机物的焚烧温度范围在 800～1000℃之间，通常在800～900℃左右为宜。
⑶燃烧效率
燃烧效率有多种表示方法，主要包括一氧化碳法和灼烧减 量法。
一氧化碳法中，燃烧效率是指固体废物在进行焚烧过程中
排放烟气中CO的浓度与CO2浓度之间对比关系的参数，定 义式如下：
CO2 CO2 CO
100%
（6-6）
式中：[CO]和[CO2]分别表示焚烧处理后排放的烟气中 CO 和 CO2 的体积浓度百分比。 灼烧减量法表示的燃烧效率：
.
⑺焚烧温度 焚烧过程到达的实际温度称为焚烧温度，指固体废物在 燃烧室内着火、分解、燃烧的温度水平，它比固体废物 的着火温度高得多。燃烧室及燃烧流程上温度水平不同。 提高焚烧温度有利于废物中有机有毒物质的分解和破坏。 通常，大多数有机固体废物的焚烧温度在800～1100℃之 间。
.
⑻停留时间 固体废物在焚烧炉中的燃烧停留时间为进入燃烧室加热干 燥至起燃的加热时间与固体废物燃尽的燃烧反应时间之和。 该时间受固体废物的粒径与密度的制约，粒径越大，停留 时间越长，而对于同种物料，密度决定于粒径大小。为使 焚烧停留时间缩短，投料前应预先经破碎处理。 实际操作过程中，固体废物在炉中的停留时间必须大于理 论上干燥、热分解和燃烧所需的总时间。
Cx H yClz
x
y 4
z
O2
xCO2
zHCl
y
2
z
H 2O
式中 x、y、z 分别为 C、H、Cl 的原子数。 以上几个典型的氧化反应都是表示完全氧化反应的最终结果，其中还有若干中间反应。
温度太低（低于700℃），会发生不完全燃烧，产生有毒 副产物。因此当燃烧室的温度足够高时，要加强对燃烧速 度的控制；当燃烧室的温度较低时，须提高燃烧速度。 总之合适的焚烧温度取决于固体废物的特性、含水量、炉 子结构和燃烧空气量等。大多数有机物的焚烧温度范围在 800～1000℃之间，通常在800～900℃左右为宜。
⑶燃烧效率
燃烧效率有多种表示方法，主要包括一氧化碳法和灼烧减 量法。
一氧化碳法中，燃烧效率是指固体废物在进行焚烧过程中
排放烟气中CO的浓度与CO2浓度之间对比关系的参数，定 义式如下：
CO2 CO2 CO
100%
（6-6）
式中：[CO]和[CO2]分别表示焚烧处理后排放的烟气中 CO 和 CO2 的体积浓度百分比。 灼烧减量法表示的燃烧效率：
.
⑺焚烧温度 焚烧过程到达的实际温度称为焚烧温度，指固体废物在 燃烧室内着火、分解、燃烧的温度水平，它比固体废物 的着火温度高得多。燃烧室及燃烧流程上温度水平不同。 提高焚烧温度有利于废物中有机有毒物质的分解和破坏。 通常，大多数有机固体废物的焚烧温度在800～1100℃之 间。
.
⑻停留时间 固体废物在焚烧炉中的燃烧停留时间为进入燃烧室加热干 燥至起燃的加热时间与固体废物燃尽的燃烧反应时间之和。 该时间受固体废物的粒径与密度的制约，粒径越大，停留 时间越长，而对于同种物料，密度决定于粒径大小。为使 焚烧停留时间缩短，投料前应预先经破碎处理。 实际操作过程中，固体废物在炉中的停留时间必须大于理 论上干燥、热分解和燃烧所需的总时间。
Cx H yClz
x
y 4
z
O2
xCO2
zHCl
y
2
z
H 2O
式中 x、y、z 分别为 C、H、Cl 的原子数。 以上几个典型的氧化反应都是表示完全氧化反应的最终结果，其中还有若干中间反应。
第五章-固体废物焚烧技术PPT课件
一般说提高焚烧温度有利于废物中有机毒物的分解和破坏， 并可抑制黑烟的产生。
但过高的焚烧温度不仅增加了燃料消耗量，而且会增加废物 中金属的挥发量及氧化氮数量，引起二次污染。因此不宜随 意确定较高的焚烧温度。
合适的焚烧温度是在一定的停留时间下由实验确定的。大多 数有机物的焚烧温度范围在800～1100℃之间，通常在 800～900℃左右。
生活垃圾焚烧处理工程技术规(CJJ90_2009)
2021
25
3 影响焚烧的主要因素
焚烧温度（Temperature） 搅拌混合程度 （Turbulence） 气体停留时间（Time） 过剩空气率 （excess air温度
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。
④ 有机硫和有机磷 SO2，SO3，P2O5
⑤ 有机氟 HF，氢不足则可能出现CF4或COF2，存在金 属元素则可生产金属氟化物。可添加CH4或油品增加氢 元素。
⑥ 有机氯 HCl，氢不足时会产生Cl2
⑦ 有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢、少量溴气和碘
⑧ 金属焚烧后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、 氧化物和氢氧化物
2021
7
5.2 焚烧过程及焚烧产物
1 焚烧的产物
在废物焚烧时既发生了物料分子转化的化学过程，也发 生了以各种传递为主的物理过程。大部分废物及辅助燃 料的成分非常复杂，分析所有的化合物成分不仅困难而 且没有必要，一般仅要求提供主要元素分析的结果，也 就是碳、氢、氧、氮、硫、氯等元素和水分及灰分的含 量。它们的化学方程式虽然复杂，但是从燃烧的观点而 论，它们可用CxHyOzNuSvClw表示，一个完全燃烧的氧 化反应可表示为：
固体废弃物处理系列PPT (4)
4
焚烧概念:
是一种固体废物的高温热处理工艺。是指将垃圾作为固 体燃料送入焚烧炉中，在高温条件下（一般为900℃左右， 炉心最高温度可达1100℃），垃圾中的可燃成分与空气中的 氧进行剧烈化学反应，放出热量，转化成高温烟气和性质稳 定的固体残渣。
5
优点 v 垃圾焚烧后，体积可减少85％~95%，质量减少20％~80%。 v 焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质——无害化。 v 管理水平和设备维修要求较高 v 焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的处理远比有害 废弃物直接处置容易得多。 v焚烧法具有处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点。 焚烧法能以最快的速度实现垃圾处理的无害化、减量化和 资源化。目前，在发达国家已被广泛采用。
8ห้องสมุดไป่ตู้
6.2 焚烧历史、现状、发展趋势
Ø 除尘
..
我国始于1980′
Ø 资源化
4 1970~1990 3 1960’
…
Ø 智能化 Ø 多功能 Ø 综合性
Ø 自控、移动式机械炉排焚
2 20世纪初 1 19世纪中后期
烧炉、多样化、T ↗ Ø 大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系 统
Ø 机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污↗
Ø 焚毁带病毒、病菌的垃圾。英、美、法等试验研究，建立焚烧炉
9
垃圾焚烧在国外
v1870年，世界上第一台垃圾焚烧炉在英国投入运行。但因当时的垃圾水分 与灰分均很大，热值很低，因此该焚烧炉的运行状况不良，不久即停止运行。 v1895年，德国汉堡建成了世界上首座固体废弃物发电厂； v 1905年又在美国纽约建成了第一座城市垃圾和煤混烧的发 电厂。 v自此以后，发达国家焚烧处理废弃物技术得到迅速发展，焚 烧处理废弃物的比重逐年增加。 见教材P53
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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：
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。
QR
ma md md
100%
式中 QR——热灼减量，％； ma——焚烧残渣在室温时的质量，kg； md——焚烧残渣在（600±25）℃经3h灼热后冷却至室温的质
量，kg。
（3）燃烧效率 在焚烧处理生活垃圾及一般 工业废物时，多以燃烧效率（CE）作为评 估是否可以达到预期处理要求的指标。
CE [CO2 ] 100% [CO2 ] [CO]
（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：
项目
Байду номын сангаас炉室
燃烧室
锅炉室、烟道 除尘器 烟囱
无机烟尘
有机烟尘
粉尘浓 度/[g/m （标 准）]
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）纸屑等的卷 起；2）不完全燃 烧引起的未燃碳
（3）重金属的产生和特性 焚烧过程中产生的灰渣（包括炉渣和飞灰） 一般为无机物质，其中含有重金属化合物。
（4）有机污染物的产生和特性 包括二噁英（PCDDs）、呋喃（PCDFs） 及多环芳香烃化合物（PAHs）。
四、焚烧技术的指标和标准
比较直接的是用肉眼观察垃圾焚烧产生的 烟气的“黑度”来判断焚烧效果，烟气越 黑，焚烧效果越差。也可用如下几项技术 指标来衡量焚烧处理结果。
分
不完全燃烧 引起的纸灰
——
1～6
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
——
—— 1～4
再度飞 散的粉 灰
——
微小粉 尘 （<1μm
）， 碱性盐 占多数
——
0.01～ 0.04（使 用除尘 器的场 合）
（2）无机有害气体的产生和特性 包括CO和酸性气体（HCl、HF、SOx、 NOx）。 其中NOx的生成有两个重要的因素， 燃烧区域的氧含量和火焰的温度。
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。
式中 [CO2]和[CO]——分别为烟道气中该种气体的浓度值。
（4）破坏去除效率 对危险废物，验证焚烧 是否可以达到预期的处理要求的指标还有 特殊化学物质『有机性有害主成分 （POHCs）的破坏去除效率（DRE），定 义为
DRE Win Wout 100% Win
式中 Win——进入焚烧炉的POHCs的质量流率； Wout——从焚烧炉流出的该种物质的质量流率。
（1）减量比 用于衡量焚烧处理废物减量化 效果的指标是减量比，可用下式计算
MRC mb ma 100% mb mc
式中 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。
（2）热灼减量 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，计算方法如下
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。
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。
CxH yOz NuSvClw
(x
v
y
-w 4
z 2 )O 2
xCO2
wHCl
u 2
N2
y
2
w
H
2O
2、燃烧过程污染物的产生 （1）粉尘的产生和特性
（5）烟气排放浓度限制指标 废物在焚烧过程中会 产生一系列新污染物，有可能造成二次污染。对焚 烧设施排放的大气污染物控制项目大致包括以下四 个方面。
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：
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。
QR
ma md md
100%
式中 QR——热灼减量，％； ma——焚烧残渣在室温时的质量，kg； md——焚烧残渣在（600±25）℃经3h灼热后冷却至室温的质
量，kg。
（3）燃烧效率 在焚烧处理生活垃圾及一般 工业废物时，多以燃烧效率（CE）作为评 估是否可以达到预期处理要求的指标。
CE [CO2 ] 100% [CO2 ] [CO]
（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：
项目
Байду номын сангаас炉室
燃烧室
锅炉室、烟道 除尘器 烟囱
无机烟尘
有机烟尘
粉尘浓 度/[g/m （标 准）]
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）纸屑等的卷 起；2）不完全燃 烧引起的未燃碳
（3）重金属的产生和特性 焚烧过程中产生的灰渣（包括炉渣和飞灰） 一般为无机物质，其中含有重金属化合物。
（4）有机污染物的产生和特性 包括二噁英（PCDDs）、呋喃（PCDFs） 及多环芳香烃化合物（PAHs）。
四、焚烧技术的指标和标准
比较直接的是用肉眼观察垃圾焚烧产生的 烟气的“黑度”来判断焚烧效果，烟气越 黑，焚烧效果越差。也可用如下几项技术 指标来衡量焚烧处理结果。
分
不完全燃烧 引起的纸灰
——
1～6
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
——
—— 1～4
再度飞 散的粉 灰
——
微小粉 尘 （<1μm
）， 碱性盐 占多数
——
0.01～ 0.04（使 用除尘 器的场 合）
（2）无机有害气体的产生和特性 包括CO和酸性气体（HCl、HF、SOx、 NOx）。 其中NOx的生成有两个重要的因素， 燃烧区域的氧含量和火焰的温度。
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。
式中 [CO2]和[CO]——分别为烟道气中该种气体的浓度值。
（4）破坏去除效率 对危险废物，验证焚烧 是否可以达到预期的处理要求的指标还有 特殊化学物质『有机性有害主成分 （POHCs）的破坏去除效率（DRE），定 义为
DRE Win Wout 100% Win
式中 Win——进入焚烧炉的POHCs的质量流率； Wout——从焚烧炉流出的该种物质的质量流率。
（1）减量比 用于衡量焚烧处理废物减量化 效果的指标是减量比，可用下式计算
MRC mb ma 100% mb mc
式中 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。
（2）热灼减量 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，计算方法如下
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。
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。
CxH yOz NuSvClw
(x
v
y
-w 4
z 2 )O 2
xCO2
wHCl
u 2
N2
y
2
w
H
2O
2、燃烧过程污染物的产生 （1）粉尘的产生和特性
（5）烟气排放浓度限制指标 废物在焚烧过程中会 产生一系列新污染物，有可能造成二次污染。对焚 烧设施排放的大气污染物控制项目大致包括以下四 个方面。