《固废热处理体系的工艺流程计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《固废热处理体系的工艺流程计算（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕 业 设 计(论文)题 目 固废热处理体系的工艺流程计算系 别动力工程系专业班级热动专业07K3班学生姓名李金超指导教师尹水娥二一一年六月华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）固废热处理体系的工艺流程计算摘要自垃圾焚烧炉研究建设至今，热处理技术已成为废弃物处置中最为有效的技术之一，固废热处理技术已经逐渐成熟并且被广泛运用。本文首先介绍了我国城市生活垃圾的处理背景及不同的处理方法，对现有的垃圾焚烧处理工艺进行了研究，阐述了固废热处理体系的基本原理，以及对焚烧过程中的影响因素进行了分析；然后详细介绍了主要的工艺流程中的垃圾接收工艺、垃圾焚烧工艺、余热锅炉发电工艺、烟气净化工艺等；最后通过对特定
2、的垃圾成分的分析，进行了工艺流程中的物料平衡的计算和热平衡计算以及流程计算，得出垃圾焚烧工艺流程的基本参数，并对炉型进行了比较和选型，确定了烟气净化工艺。本论文对垃圾焚烧处理技术设计具有一定的参考价值。关键词：生活垃圾；热处理技术；工艺流程；物料平衡；能量平衡PROCESSES CALCULATION OF SOLID WASTE TREATMENT SYSTEMAbstractResearch from the incinerator building so far，heat treatment technology has become a waste disposal one of th
3、e most effective technology and solid waste treatment technology has matured and is widely used. This paper describes the treatment of municipal solid waste background and different approaches, the existing waste incineration technology was studied, expounded the basic principles of solid waste trea
4、tment system, and the burning of the factors affecting the process of analysis. Then the process described in detail in the main reception process of garbage, waste incineration process, waste heat boiler power generation technology, such as flue gas purification process. Finally, a particular waste
5、 composition analysis, carried out process in the calculation of material balance and heat balance calculation and process calculated the basic parameters of waste incineration process, and the furnace were compared and selection, determine the Flue gas purification process. In this thesis, the desi
6、gn of waste incineration technology has some reference value.Keywords: Solid waste; Heat treatment technology; Process; Material balance; Energy balanceII目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1 课题背景及意义11.2 固废处理的研究现状11.3 固废热处理技术简介21.4 我国固废热处理的研究现状32 固废热处理体系工艺流程52.1 固废热处理概述52.2 固废热处理的基本原理52.2.1 生活垃圾的性质62.2.2 停留时间62.
7、2.3 温度72.2.4 湍流度72.2.5 过量空气系数72.3 固废热处理工艺流程82.3.1 垃圾接受工艺82.3.2 垃圾焚烧工艺82.3.3 余热锅炉发电工艺92.3.4 烟气净化与处理工艺92.3.5 渗滤液处理工艺112.3.6 炉渣炉灰处理工艺122.3.7 恶臭控制和防治工艺123 固废热处理体系的工艺流程计算143.1 固废热处理体系的工艺流程计算步骤143.2 物料平衡计算143.2.1 燃烧空气量与烟气量143.2.2 烟气中颗粒物及污染物估算173.2.3 活性炭及消石灰用量173.3热平衡计算183.3.1计算选用数据183.3.2 焚烧炉的热平衡计算193.3.3
8、 余热锅炉的热平衡计算224 焚烧系统的布置及设备选型274.1 焚烧炉型的选择274.2 焚烧炉进料装置274.3 焚烧炉炉排结构284.3.1 炉排长度估算284.3.2 炉排宽度估算284.3.3 炉排有效面积估算294.4 余热锅炉的选型及布置294.5 烟气净化工艺的选择30结论32参考文献33致谢341 绪论1.1 课题背景及意义能源资源是地球亿万年来形成的宝贵财富，也是人类生存和发展不可或缺的血脉。当今世界常规能源资源的消耗速率远远超过了资源的再生能力和人类开发新能源的能力。目前全世界煤炭探明剩余可采储量为1万亿吨，可采年限为200年左右；全球石油探明剩余可采储量为1400亿吨，
9、可采年限为40年；天然气的探明剩余可采储量为140万亿立方米，也将在70年内采完。为了保证资源的可持续发展，我们必须不断提高能源的利用效率，节约有限的能源。生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。目前，我国城市人均生活垃圾年产量已达到440公斤，全国城市生活垃圾年产量达1.5亿吨。而且，每年以810%的速度递增。然而，我国垃圾无害化处理率不到6%，环卫清运能力仅达60%。大量的垃圾在城市郊外堆积如山，以导致全国有三分之二的城市陷入垃圾包围之中。按照我国居民的传统方式，家中废物往垃圾堆一倒了之，垃圾箱多是敞开式，成为城市
10、无数个污染源，严重的污染着空气、土壤、水域，造成对人体健康的危害1。在如此巨大的垃圾压力下，有理由相信，垃圾处理产业会成为未来国内的明星产业。再生资源成为资源循环的新起点，同时成为循环经济的重要组成部分。我国不断出台政策支持垃圾处理行业的发展，各地政府领导也开始高度重视垃圾填埋场建设，加大了投入，可以预测垃圾处理行业的前景十分广阔。1.2 固废处理的研究现状国、内外城市垃圾处理主要采用填埋、堆肥、焚烧等方法，其中填埋技术占地面积大；堆肥技术具有减容、减量及无害化程度低的缺点；采用垃圾焚烧技术，其减量化程度高，但投资巨大。因此，单纯地依靠某种技术来处理垃圾都不是适合中国国情的解决垃圾问题的根本方
11、法。在城市生活垃圾处理方式中，填埋法是最早出现的方法，它处理方式简单，投资少，在我国已建成的垃圾处理设施中，采用填埋法的约占85%，并且目前仍然是我国大多数小城市生活垃圾处理的主要方法。生活垃圾填埋法具有投资少、操作简单、不需要民众参与等优点。缺点是填埋要占用大量土地资源；被填埋的垃圾长期发酵会产生甲烷可燃性气体，易引发爆炸；卫生填埋技术条件要求十分严格，环保不易达标；垃圾中的重金属和化学毒物渗入地下后污染地下水。同时垃圾中有害成分会对大气、土壤及水源造成严重污染。不仅破坏了生态环境，而且也严重危害人体健康2。垃圾填埋法实际上是将垃圾从一个地方转移到另一个地方，问题本身没有得到解决，我们的土地
12、资源非常有限，随着社会城市化、工业化进程的加快，人口的增多，垃圾的产生量也越来越大，如果一直采用填埋法处理垃圾，人类将来只能生活在垃圾的包围之中。而且填埋法是把垃圾当作废物处理，没有将垃圾中的塑料、橡胶、化纤织物等有机成分利用起来，不能做到垃圾的无害化、减量化、资源化，不是垃圾处理的理想方法。随着垃圾制肥、焚烧发电等技术的发展，垃圾填埋法最终将退出垃圾处理的舞台。用堆肥法处理城市生活垃圾不但可以变废为宝，还能节约垃圾填埋所占土地，并减轻垃圾焚烧对大气的污染，在安全和经济方面明显优于其他方法。目前，我国已在北京、上海、杭州等城市建立了一批城市垃圾的机械化连续堆肥设施，堆肥工艺可分为简易堆肥和机械
13、化堆肥，又可分为静态和动态两种操作方式。我国农村传统采用厌氧堆肥发酵法。现代堆肥工艺大多采用好氧堆肥，它具有物质分解彻底、堆肥周期短、臭味小、可采用工厂机械化处理等优点。“七五”和“八五”期间，我国相继开展了机械化程度较高的动态高温堆肥的研究和开发，并取得了一些积极成果3。堆肥的影响因素有水分、氧含量、碳氮比和温度4。堆肥产品质量的好坏，关键在于堆肥过程及被控参数。城市生活垃圾堆肥过程控制技术是体现堆肥处理技术水平、降低运行成本、提高堆肥产品质量的重要因素5。目前国内外在这方面的研究和开发工作正处于发展当中，没有系统的理论作指导，也没有形成比较完善、成熟的技术。1.3 固废热处理技术简介城市生
14、活垃圾焚烧处理在国外已有100多年的历史6。欧美国家经济发达、生活水平高、垃圾产量大、热值高，对于垃圾焚烧处理极为有利。德国是最早进行垃圾焚烧技术研究的国家，日本是目前世界上拥有垃圾焚烧厂最多的国家，美国也将生活垃圾处理的主要方式从填埋转向焚烧7。目前，焚烧处理生活垃圾在我国已经受到重视，特别是经济发达的城市正在积极筹建垃圾焚烧厂，垃圾焚烧处理及焚烧发电技术在我国进入了应用阶段。国内垃圾焚烧处理市场广阔，焚烧处理技术在消化、吸收、引进的过程中逐步实现技术和设备的国产化是垃圾处理的必由之路。炉排焚烧技术已有100多年的历史，是一种成熟、完善及应用广泛的技术。焚烧处理工艺主要是对生活垃圾进行高温焚
15、烧处理，在8001200的炉膛内进行燃烧，快速将垃圾中的化学活性成分充分氧化，留下的无机成分成为炉渣排出；烟气处理工艺主要是对酸性气体（HCL、HF、SOx）、氮氧化物（NOx）、颗粒物、有机物（包括二噁英）及重金属等进行控制。由于传统垃圾处理方式有很大局限性，垃圾发电在新时期我国环境保护中起到越来越重要的作用，也是落实科学发展观的真实体现。垃圾焚烧必须具有一定的条件：垃圾要具有一定的发热值，当垃圾中低位发热值3344KJ/kg时，焚烧需掺煤或投油助燃。垃圾低位发热值5000KJ/kg燃烧效果较好。城市生活垃圾低位发热值一般在33448360KJ/kg范围内。国内外垃圾焚烧技术主要有三大类：层状燃烧技术、流化床燃烧技术、旋转燃烧技术（也称回转窑式）8。目前我国城市已发展到660个，城镇人口2.6亿，按每人每年产生440kg垃圾计算，则产生垃圾量为1.14 104万吨，是可以使100万人口的城市覆盖1米。但另一方面，如果将其全部利用，则相当于1340万吨石油的能量，可见垃圾处理对我国来讲，意义更重大。我们相信
