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1、垃圾焚烧炉的种类及工作原理,图81 垃圾焚烧组分三元图,可燃区的界限值： Wy50% （ 水分） Ay60% （灰分） Ry25%（可燃分）,表81 焚烧各要素的互动关系,焚烧系统（包括八个子系统 ）,（1）贮存及进料系统 （2）焚烧系统（焚烧炉） （3）废热回收系统； （4）发电系统 （5）饲水处理系统 （6）废气处理系统 （7）废水处理系统 （8）灰渣收集及处理系统,图83 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 1
2、4-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,贮存及进料系统,焚烧系统,废热回收系统,发电系统,饲水处理系统,废气处理系统,废水处理系统,灰渣收集及处理系统,图84 曲径多室固定炉排焚烧炉 1-二次燃烧室 2-混合室 3、5-火焰道 4-一次燃烧室 6、10-清扫口 7-中间口 8-炉条 9-灰槽 11-一般垃圾供料口 12-炉床 13-医疗垃圾供料口 14-医疗垃圾助燃器口,一次燃烧室,二次燃烧室,医疗垃圾助燃室,图85 同轴多室固定炉排焚烧炉,一次燃烧室,二次燃烧室,
3、一、固定炉排焚烧炉,特 点 （1） 结构简单、使用方便； （2） 间歇式或半连续式操作，处理量小、处理效率低（10375kg/h）； （3） 燃烧不完全； （4） 多采用人工加料，劳动强度大，工作环境条件较差。 应 用 少量废物的焚烧处理。,图86 链条式机械炉排焚烧炉,燃烧气,炉渣,空气,图87 阶梯往复式机械炉排焚烧炉,燃烧气,炉渣,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，容易出现局部燃烧不完全、燃不尽等现象； （4）往复式可对料层翻动、扒松，空气与物料接触充分，燃烧完全，性能
4、比链条炉排的要好； 应 用 工业化、大规模焚烧处理。,图88 水平组装式固定炉床焚烧炉,三、固定炉床焚烧炉 水平组装式,特 点 （1）建造快速简便、制造成本较低； （2）对物料的适应性强，不需物料前处理； （3）可自动连续进料及排灰； （4）但主燃烧室内氧气供给不充分，燃烧温度不高； （5）物料由输送杆推移，对物料的搅拌不足，废物燃烧不完全，残灰中含碳量较高。 应用 比较适用于废纸、城市垃圾和医疗垃圾的小型焚烧处理，单炉处理容量在200t/d以下。,图89 立式多层固定炉床焚烧炉,1-冷却空气 2-中心轴内筒 3-中心轴外筒 4-搅拌臂内筒 5-搅拌臂外筒 6-隔板 7-搅拌齿,三、固定炉床焚
5、烧炉 立式多层炉,特 点 （1）废物在炉内停留时间长，适合处理含水率高、热值低的污泥； （2）可使用多种燃料，燃烧效率高； （3）可通过辅助燃烧器来提高炉内温度，运转灵魂、对物料的适应性强； （4）燃烧器结构复杂、移动零件多、易出故障、维修费用高； （5） 排气温度较低，易产生恶臭。 应 用 在污泥焚烧方面得到了较为广泛的应用，但不适用于含可熔性灰份的废物，以及需要极高温度才能破坏的废物的焚烧处理。,图810 螺旋式固定炉床焚烧炉,烟气,空气,进料,三、固定炉床焚烧炉 螺旋式,特 点： （1）对物料的适应性强、能焚烧各种复杂的固体废物； （2）处理能力大、运行可靠； （3）燃烧室的温度低、设备
6、使用寿命长； （4）可全部实行自动控制、工业化程度高。 应 用 城市生活垃圾和危险废物。,图811高温气化固定炉床焚烧炉,热解气体,三、固定炉床焚烧炉 高温气化式,特 点 （1）焚烧温度高，物料燃烧完全，对有害物质的破坏彻底； （2）炉渣实现了熔融固化，避免了焚烧炉渣对环境的危害； （3） 对不同物料的适应性较强； （4） 比较适合有害废物和危险废物的焚烧处理； （5） 焚烧温度高，对设备和运行管理要求高。 用 途 危害性大的工业废物和危险废物。,图812 普通型旋转窑焚烧炉,固体废物,烟 气 二次燃烧,图813 后旋转窑焚烧炉,（一次燃烧）,（二次燃烧）,四、活动炉床焚烧炉 旋转窑式,特 点
7、 （1）对物料的适应性强，能焚烧气态、液态和固态等多种形态与性质 的废物，不同废物可单独焚烧，也可混合焚烧； （2）易于调节控制、空气配送方便、物料搅动良好，燃烧效率高； （3） 二燃室温度可调，能确保摧毁残余的毒性物质； （4） 旋转窑内无运动部件、运行稳定可靠； （5）可全部实行自动控制、工业化程度高、处理能力大； （6） 建造费用较高、系统热效率较低； （7）烟气中悬浮微粒含量较高，废气净化难度较大，且焚烧过程中会形成熔渣，易对旋转窑耐火内衬造成损坏； （8） 球形固体废物易滚出旋转窑，不易燃烧完全。 应 用 城市生活垃圾、工业固废和危险废物。,图814 沸腾式流化床焚烧炉,燃烧区,流化
8、区,床表区,删格区,图815 循环流化床焚烧炉,一燃室,二燃室,五、流化床焚烧炉,特 点 （1）物料与空气、热载体间充分混合接触，传热传质效率 高，燃烧速度快、效率高； （2）炉内燃烧温度分布均匀，物料燃烧完全； （3） 炉体结构简单，炉体体积较小； （4）流动的介质对炉内部的磨损较大； （5）要求进料颗粒均匀，对颗粒大小也有一定的要求； （6） 处理能力不大（常在50200t/d）。 应 用 常用于城市垃圾、污泥、危险废物等，或用于对物料进行预处理。,图816 直接喷水冷却工作示意图,烟气,水雾,图817 双筒式废热回收锅炉,水包,汽包,图818 离心除尘原理 图819 多管离心除尘器,图8
9、20 脉冲清洗式布袋除尘器 图821 逆流清洗式布袋除尘器,图822 静电除尘器工作原理图 图823 静电除尘器的外形图,+ + + + + +,+ + + + + +,-,湿式洗气法,原理（以NaOH碱性药剂时）： NaOH + HCl NaCl + H2O NaOH + SO2 Na2SO3+ H2O 特点 （1）对酸性气体的去除效率很高，HCl去除率可达98%，SOx去除率也可达90%以上，并附带有去除高挥发性重金属（如汞）的潜力； （2） 造价高，耗电、耗水量大； （3）产生含重金属和高浓度氯盐的废水，若处理不好，会产生二次污染； （4） 尾气排放时产生白烟现象等。,图824 湿式洗气
10、塔的构造,进气,洗涤液,出气,干式洗气法,特点 （1）设备简单，维修容易，造价便宜，消石灰输送管线不易堵塞； （2）但由于固相与气相的接触时间有限，且传质效果不佳，故常须超量加药，药剂的消耗量大； （3）去除效率较其他两种方法为低，产生的反应物和未反应物量较多，从而增加了后续灰渣处置的难度。,原 理,图825 Flank干法组合洗气系统,排气,半干式洗气法,原理 CaO+H2OCa(OH)2 Ca(OH)2+SO2CaSO3+ H2O Ca(OH)2+2HClCaCl2+ 2H2O 或 SO2+ CaO+1/2 H2OCaSO31/2 H2O 特点 （1）构造简单、投资少； （2）压差小、能耗
11、低、运行费用低； （3）耗水量远低于湿式法、产生的废水量少； （4）雾化效果好、气液接触面大，去除效率高于干式法； （5） 操作温度高于气体饱和温度，尾气不产生白烟； （6） 但是喷嘴易堵塞；塔内壁易为固体化学物质附着及堆积； （7） 设计和操作时，对加水量控制要求比较严格。,图827 Flank半干法组合洗气系统,排气,图826 半干法洗气塔,表85 酸性气体控制技术比较,注：,1.,去除效率以,HCl,去除率为准。,2.,药剂种类：干式为,Ca(OH)2,粉（,95%,纯度）、半干式为,Ca(OH)2,乳液（,15%,）、湿式为,NaOH,溶液（,45%,）,。,二噁英含有2个氧键连结二个
12、苯环的有机氯化合物。 （Dioxin，简称DXN） （即Polychloro dibenzo-p-dioxins, 略写为PCDDs） 呋 喃含有1个氧键连结二个苯环的有机氯化合物。 （即Polychloro dibenzo-furan, 略写为PCDFs） 二噁英（类）PCDDs和PCDFs两类物质的统称。,二噁英（PCDDs） 呋喃（PCDFs）,二噁英的产生, 垃圾本身含有的微量二噁英； 含氯前驱体在炉内反应时生成的二噁英（如聚氯乙烯、 氯代苯、五氯苯酚等）； 在废气冷却过程中，前驱体等有机物转变成二噁英。,图828 垃圾焚烧产生二噁英的示意图,焚烧过程中反应生成,冷却过程中再合成,原料
13、带入,二噁英的控制,控制原则 首先，要尽量控制其产生；其次，对产生的二口恶英要采取适当的方法进行处理。 控制方法 （1）控制来源 通过废物分类收集，加强资源回收，避免含PCDDS/PCDFS物质及含氯成分高的物质（如PVC塑料等）进入垃圾中。,二噁英的控制,（2）减少炉内形成（ “3T”法） 保持炉内高温800以上（最好是900），可将二噁英完全分解 （在705下相当稳定）； 保证足够的烟气高温停留时间（12s以上），使二噁英充分分解； 优化炉形和二次空气的喷入方法，充分混合搅拌烟气，使二噁英完全燃烧分解。 （3）避免炉外低温再合成 （PCDDS/PCDFS炉外再合成现象，多发生在锅炉内（尤其在节热器的部位）或在除尘器设备前） 采用半干式洗气塔与布袋除尘器搭配的方式； 保持除尘器入口一定的废气温度。 （4）进行处理 活性炭或焦炭粉吸附（对干式）； 在洗气塔低温段加入专门的去除剂（对湿式）； 采用半干式洗气塔与布袋除尘器搭配的方式。,
