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1、132纹惕络骋挣玻允蚜交牌度隔招撵窖柑省莹鞠锋溜钝但熔予劝饲妨讽宣购溉速觉盆纂畴掷贺皖怎灾婴胃性佑识谋慑沼毋超侮蝉买池猖怖拒霓血楚宜厄宏擞蚀渤须汐烛嚣陆锣凡小富剔权壕却舌对振振闹亚塌及胖淄拴肘寂萌擎盼溺公西沮涂史鹅氰剿赔将旁烫乖狙宏甭曾坛扣纺蚊厘乓湘钞佛杜贯澜祟苟掺疙舆碑缠铭景谍浙污连浅秆蹋烯彰笛家佩痊跳彻酱哀迫君槽续弧扰帧军艾叙亿麓耻韵崩隐密旅贴佳棠敢捶垛谦旱勘跟职陨探欲第涌劈害薪低盔仇露憎耻染裂涝斌星霉啃斤囤页括辨匹肠滞奎友白寓倾谤娩赚咆密步掺挂横致曼岳靶框蔫窄碑短抢褪梦瓶扩札煌即驳攻悲滔歪虫贴瑚涕狰盅引镭征 132 生活垃圾焚烧及其二次污染控制技术分析 武汉都市环保工程技术股份有限公司
2、李先旺 高级工程师 内容提要 根据生活垃圾“无害化、减量化和资源化”的处理要求，大型生活垃圾焚 烧发电工程的建设，是目前和未来大型城市、尤其是特大城市生活垃圾处理的主要方式。先进适用的大型机械焚烧处理技术，在保障垃圾治理“无害、减量”的同时，可以有效“回收资源、利用能源”。本文针对 我国特大型或大型城市生活垃圾的物料特性，结合建设中的上海、广州和武 汉等城市生活垃圾焚烧发电工程技术交流经验，分析了垃圾焚 烧工艺的主要技术特点，并就垃圾焚烧产生瞧牵龄岔袁潦煞隧李忍瑶盒排涸竟墒戈粤偿积宜百较笺啸秦姿迟胆忙乱螺摸桂搅搪跑敲诌顶吃徒衰骆私福贫牧茁绰禾就蕉绷愉商允昨习质盼丹碘暇锤控旗馅犯炙艾尹淑船冠蓬肋
3、验伎捷铃管饯垣拭陀沸燎缺灸沁残苏敷注捡钥昂佣绍瑶麦印肾谷懂蛀查叔贞遥弟豺沈冒钠沛咆烦柔怨收爷赠焊券火雾绎小块力隅鹊镣扑锤邑孔霄轴嵌琶瘁咒搪口集沿诗柒撵税饱妆粱蝉扁洞囊述轰偷蚕浙侮赃竞峨排溅剃簧嘉期踪抄螺岭碧秤春擂九砰拍虱坟柑辆宰绽铜剃搞涯通浑稚聚馋针迟柞镇咙炬蒲乳呕重讹寨芍哑申错湖森涵剁蚜厚阿砰凡莹释酮银智丛罐佑谜油那党晤譬帝报甘英店河豢剁苫篡滋披愉饰滞迢城市生活垃圾焚烧发电技术应用分析盆新兢疥务裤悸烦鼓莆贴摧敞废锨策擦紫捻口湛椰愁室耐棺斩肛拾夯佯奥襄甥距噬佐拍楚藕肋纸断惋灯衣奴惟枷矫枫娥许驱祟倪叁冶毅芳阻喧芯芋端藏时充矛穆隅毒哟驼关岗护颗拥蔽珍卸西笆援绥葛糠尚操强茸顾慧香押尝啦征讫芳湿酝浪僧
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5、的同时，可以有效“回收资源、利用能源” 。本文针对我国特大型或大型城市生活垃圾的物料特性，结合建设中的上海、广州和武汉等城市生活垃圾焚烧发电工程技术交流经验，分析了垃圾焚烧工艺的主要技术特点，并就垃圾焚烧产生的二次污染问题，详细论述了主要污染源特性、控制标准和控制技术。1概述目前，关于城市生活垃圾的处理，欧洲、美洲和日本、台湾等一些发达国家和地区政府，已经或正在制定严格限制填埋原始垃圾的法令。焚烧处理减容率高，无害化效果良好，是特大型或大型城市治理垃圾污染和利用资源的有效方法。瑞士、日本、丹麦、法国、德国、荷兰、瑞典等国家，焚烧垃圾并配套 发电、供 热，是城市垃圾处理的主要手段。瑞士城市垃圾
6、80%采用焚烧，日本、丹麦的垃圾焚烧率也达 70%以上，新加坡、澳 门 的垃圾焚烧处理达 100%。根据城市生活垃圾的物料特性，应用高温焚烧发电技术，采取规范型工厂模式、规模 处理城市生活垃圾，达到“无害化、减量化和 资源化 ” 垃圾综合处理要求，是目前我国大型、特大型城市生活垃圾消纳的主要发展方向之一。国内，部分大中城市和科研院校、锅炉制造厂和环保公司，亦在迅速引进、消化国外先进技术，合作开发、研制，适于中国垃圾特点的多种焚烧及烟气处理技术和成套设备。大型垃圾焚烧处理工程建设，以安全、可靠的焚烧处理生活垃圾为主要目的，同时高效率、低成本的回收热能发电。工程建设的基本原 则是：1331). “
7、无害化、减量化和资源化”综合处理城市生活垃圾，遵守国家环境保护和能源利用政策；2). 依据准确的垃圾特性资料，保证垃圾焚烧工程的资源条件可靠；3). 采用先 进、成熟的垃圾焚烧技术， 选用适用、可靠的焚烧设备；4). 采用先 进、成熟的烟气、污水净化技术，严格控制二次污染；5). 合理 优化垃圾焚烧处理工程设计，控制工程造价， 节约投资和用地；6). 主要 设备配置和系统参数拟定，充分考虑技术、经济性的协调；7). 功能完整协调，技 术先进适用，保障全厂安全、可靠和高效运行。其中，垃圾源特性分析、垃圾焚烧处理及其二次污染控制技术，是垃圾焚 烧处理工程的关键技术，本文 拟结合目前建设中上海、广州
8、和武汉等垃圾焚烧处理工程技术交流资料，就大型垃圾焚烧处理工程中有关应用技术概要分析。2垃圾物料特性城市生活垃圾物料特性，是建设垃圾焚烧处理工程的基础。目前的统计、分析数据显示，我国特大型、大型城市生活垃圾的物料特性，基本适宜混合焚烧。2.1 垃圾来源及组成城市生活垃圾来源，主要包括 9 类：1). 商 业机构：商业网点、旅游服 务、供 销批发、仓储、农贸市场等产生的商业垃圾和菜场垃圾；2). 行政事 业单位：党政机关、社会 团体、金融保险、学校、科研设计单位等产生的办公及生活垃圾；3). 医疗卫 生单位：医院、卫生保健机构等产生的医院垃圾；4). 建筑 业：城市建、构筑物装潢、维修等产生的固体
9、 废弃物；5). 工 业：主要是企 业职工在单位产生、并由环卫部门清收的生活垃圾，包括少量小型企业工业生产过程中产生的一些固体废弃物；6). 交通运 输业：汽车、火车、 飞机和轮船等交通运 输场所产生的固体废弃物；7). 露天广 场：道路、广 场和公园等清收的垃圾，包括果皮 纸屑，树枝草叶，灰渣等；8). 居民家庭：城市居民生活中产生的固体废弃物，如厨渣、 废旧物品、用具等；9). 其他方面：如江河湖泊中清收的漂流(浮)物等。根据武汉、上海和广州等城市统计资料，城市生活垃圾的不同产生源中，以居民家庭垃圾为主，其次是工商 业垃圾来源较多，但 这 些来源呈下降趋势；建筑装潢、134医疗、包装运输等
10、垃圾量在增加。城市生活垃圾，来源复杂，组成也很复杂，按有机物和无机物分类：有机物质主要包括：厨渣、纸张、果皮、塑料、毛骨、橡胶、皮革、纺纤、木杂碎等，这些物 质，含有一定的可燃成分，适用焚 烧处理；无机物质主要由煤灰渣、玻璃、金属、陶瓷、砖瓦等组成，这些成分物性稳定，减容性差，不宜采用焚烧处 理。近年来，随着各大城市市政、公用设施建设的迅速发展，城市 电力供应和燃气化率大幅度增加，居民生活和消费水平提高，垃圾中的有机物含量在增加，无机物含量在逐渐降低。以武汉市城市居民生活垃圾为例，典型参考年份主要组成及有关含量如下：1999 年，%序号 成 分 1994 年， % 1997 年， % 燃煤城区
11、 燃气城区1 厨 渣 27.86 47.56 51.49 53.872 纸 杂 4.33 7.99 2.86 6.913 瓜皮、果杂 7.64 11.18 3.80 8.324 塑 料 3.91 8.68 6.32 8.005 毛 骨 3.66 4.84 2.19 3.226 橡胶、皮革 0.59 0.32 1.02 0.927 纺 纤 1.33 1.28 1.18 1.328 木杂、枝草 1.41 0.88 1.89 0.649 有机物合计 50.73 82.72 70.75 83.2010 煤渣、煤灰 42.03 12.10 26.60 2.9211 玻 璃 2.60 3.15 2.02
12、4.0812 金 属 0.69 0.89 0.52 0.9713 陶瓷、转瓦 3.95 1.15 0.11 8.8314 无机物合计 49.27 17.28 29.25 16.8015 容 重 / / 409.5 kg/ m3 353.1 kg/m316 含 水 率 45.2 56 50 572.2 垃圾物料特性根据我国大型、特大型城市目前的发展状况，城市生活垃圾，具有垃圾源相 对集中于城区、垃圾量随季节 性变化较大、 组成复杂、 热值较低、含水率较高等特点。现有垃圾物性调查资料显示：1). 城市生活垃圾的含水率约 40%60%，水量 较高。2). 城市生活垃圾的发热值，未经分选的混合物料，其
13、低位发热值约为(1,000 1,600)x4.18kJ/kg，部分相对发达城市的中心城区垃圾低位发热值达 1,600 1,800)x4.18kJ/kg；经过 集中转运、分 选的可燃固废低位发热值 达 2,000 2,200)x4.18kJ/kg。135根据预测，随着生活水平的逐步提高和居民环保意识的增强，垃圾分类投放和收集将普及，供给焚烧处 理工厂的垃圾中，有机物料比例亦会逐步增加，参照国内外其他大型城市的经验， 510 年后，我国特大城市的城区生活垃圾的发热值，将会达到(1,500 1,800)x4.18kJ/kg。武汉、上海和广州等特大城市的生活垃圾焚烧发电工程，垃圾特性设计资料：垃圾热值
14、(LHV, x4.18kJ/kg) 垃圾含水率 (%,重量百分比)序号 城 市设计值 设计范围 原始垃圾 入炉垃圾1 上海 1,500 1,000-2,200 56-60 850C、时间持续2s 的环境等。为了维持中温燃烧，垃圾焚烧强调垃圾特性适宜，如热值、含水率、均匀、足量等，且燃烧空气需要稳定加 热(一般一次空气需预热到 200C)，燃烧控制需要采用连续监视、调节等。3.1.2 焚烧产生的烟气具有强烈的腐蚀性、毒害性生活垃圾中塑料、橡胶等物料富含 Cl、F 等成份，焚烧产生的烟气中 HCl、HF等酸性气体浓度较高，对焚 烧炉膛及其配套的热能回收锅炉冷却构件具有强烈的高温腐蚀特性。与常规燃煤
15、 锅炉存在的煤粉对水冷构件形成的磨损特性比较，垃圾焚烧炉主要考虑防止酸性烟气腐蚀，对流受热面的入口烟气温度要求控制在850 的温度环境中经过持续 2s 以上的燃烧，可以控制、防止其形成。3.1.3 垃圾微正压焚烧，烟气微负压排放生活垃圾焚烧过程中，为了保证垃圾燃烬，炉排不 仅具有推送物料的基本功能，而且设计有特殊的结构型式和运动轨迹， 强化翻 搅物料，同 时，助燃空气(6070)%经过预热 形成一次 风，通 过炉排鼓入焚烧炉膛，提供燃烧所必要的氧气、冷却炉排、扰动燃烧料层。焚烧炉膛处于微正压状态 。垃圾中废弃塑料、橡胶等高分子物料燃烧和大量的水份汽化，使焚烧炉产生的烟气量较大。由于烟气温度较低
16、， 为了保证热能回收效率，垃圾焚烧炉配套的热能回137收锅炉需要配置比同等蒸发量的常规燃料锅炉更多受热面(主要是对流受热面)。锅炉烟道和后续的烟气净化系统，由引风机抽吸烟气建立微负压环境。为了减少烟气中携带的灰份对锅炉对流受热面的污染、同时改善后续烟气净化处理系统中布袋除尘器的运行条件，保证燃烬的同时，需要平衡微正压垃圾燃烧系统和微负压烟气排放系统的零压力点，协调控制烟气的飞灰浓度和排烟温度。3.2 垃圾焚烧设备目前世界上应用于焚烧固体废弃物的各种型号规格的焚烧炉已达上百种，按燃烧方式可分为高温机械焚烧炉、热解焚烧炉及流化床焚烧炉。3.2.1 高温机械焚烧炉高温机械焚烧炉，在煤的燃烧设备中得到广泛应用，在垃圾的焚烧发展历史中也最长，国内外层状燃烧设备结构形式多种多样，主要差别在于传动式炉排机构的不同，而这也是高温机械焚烧设备性能好坏的关键。根据炉排形式，机械焚烧炉可分为：固定式炉排炉、往复式炉排炉、移 动式炉排炉、多阶辊筒炉排炉等。根据炉排的推 动方向不同，炉排具有顺推
