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垃圾焚燒爐的種類及工作原理,,圖8—1垃圾焚燒組分三元圖,,,可燃區(qū)的界限值：Wy≤50%（水分）Ay≤60%（灰分）Ry≥25%（可燃分）,表8—1焚燒各要素的互動關系,,焚燒系統(tǒng)（包括八個子系統(tǒng)）,（1）貯存及進料系統(tǒng)（2）焚燒系統(tǒng)（焚燒爐）（3）廢熱回收系統(tǒng)；（4）發(fā)電系統(tǒng)（5）飼水處理系統(tǒng)（6）廢氣處理系統(tǒng)（7）廢水處理系統(tǒng)（8）灰渣收集及處理系統(tǒng),,圖8—3城市垃圾焚燒廠處理工藝流程圖1-傾卸平臺2-垃圾貯坑3-抓斗4-操作室5-進料口6-爐排干燥段7-爐排燃燒段8-爐排后燃燒段9-焚燒爐10-灰渣11-出灰輸送帶12-灰渣貯坑13-出灰抓斗14-廢氣冷卻室15-熱交換器16-空氣預熱器17-酸性氣體去除設備18-濾袋集塵器19-引風機20-煙囪21-飛灰輸送帶22-抽風機23-廢水處理設備,,貯存及進料系統(tǒng),焚燒系統(tǒng),廢熱回收系統(tǒng),發(fā)電系統(tǒng),飼水處理系統(tǒng),廢氣處理系統(tǒng),廢水處理系統(tǒng),灰渣收集及處理系統(tǒng),,,圖8—4曲徑多室固定爐排焚燒爐1-二次燃燒室2-混合室3、5-火焰道4-一次燃燒室6、10-清掃口7-中間口8-爐條9-灰槽11-一般垃圾供料口12-爐床13-醫(yī)療垃圾供料口14-醫(yī)療垃圾助燃器口,,一次燃燒室,二次燃燒室,,醫(yī)療垃圾助燃室,,,圖8—5同軸多室固定爐排焚燒爐,,一次燃燒室,二次燃燒室,,一、固定爐排焚燒爐,特點（1）結構簡單、使用方便；（2）間歇式或半連續(xù)式操作，處理量小、處理效率低（10～375kg/h）；（3）燃燒不完全；（4）多采用人工加料，勞動強度大，工作環(huán)境條件較差。應用少量廢物的焚燒處理。,,圖8—6鏈條式機械爐排焚燒爐,,,,,,,,燃燒氣,,爐渣,,空氣,圖8—7階梯往復式機械爐排焚燒爐,,,燃燒氣,爐渣,,,,二、活動爐排（機械爐排）焚燒爐,特點（1）可實現(xiàn)操作的連續(xù)化、自動化；（2）處理能力大、工作條件好；（3）鏈條式結構相對簡單，對物料沒有攪動作用，容易出現(xiàn)局部燃燒不完全、燃不盡等現(xiàn)象；（4）往復式可對料層翻動、扒松，空氣與物料接觸充分，燃燒完全，性能比鏈條爐排的要好；應用工業(yè)化、大規(guī)模焚燒處理。,,圖8—8水平組裝式固定爐床焚燒爐,,,,,三、固定爐床焚燒爐——水平組裝式,特點（1）建造快速簡便、制造成本較低；（2）對物料的適應性強，不需物料前處理；（3）可自動連續(xù)進料及排灰；（4）但主燃燒室內(nèi)氧氣供給不充分，燃燒溫度不高；（5）物料由輸送桿推移，對物料的攪拌不足，廢物燃燒不完全，殘灰中含碳量較高。應用比較適用于廢紙、城市垃圾和醫(yī)療垃圾的小型焚燒處理，單爐處理容量在200t/d以下。,,圖8—9立式多層固定爐床焚燒爐,,,1-冷卻空氣2-中心軸內(nèi)筒3-中心軸外筒4-攪拌臂內(nèi)筒5-攪拌臂外筒6-隔板7-攪拌齒,,三、固定爐床焚燒爐——立式多層爐,特點（1）廢物在爐內(nèi)停留時間長，適合處理含水率高、熱值低的污泥；（2）可使用多種燃料，燃燒效率高；（3）可通過輔助燃燒器來提高爐內(nèi)溫度，運轉靈魂、對物料的適應性強；（4）燃燒器結構復雜、移動零件多、易出故障、維修費用高；（5）排氣溫度較低，易產(chǎn)生惡臭。應用在污泥焚燒方面得到了較為廣泛的應用，但不適用于含可熔性灰份的廢物，以及需要極高溫度才能破壞的廢物的焚燒處理。,,圖8—10螺旋式固定爐床焚燒爐,,,,,煙氣,空氣,進料,三、固定爐床焚燒爐——螺旋式,特點：（1）對物料的適應性強、能焚燒各種復雜的固體廢物；（2）處理能力大、運行可靠；（3）燃燒室的溫度低、設備使用壽命長；（4）可全部實行自動控制、工業(yè)化程度高。應用城市生活垃圾和危險廢物。,,圖8—11高溫氣化固定爐床焚燒爐,,,,熱解氣體,三、固定爐床焚燒爐——高溫氣化式,特點（1）焚燒溫度高，物料燃燒完全，對有害物質的破壞徹底；（2）爐渣實現(xiàn)了熔融固化，避免了焚燒爐渣對環(huán)境的危害；（3）對不同物料的適應性較強；（4）比較適合有害廢物和危險廢物的焚燒處理；（5）焚燒溫度高，對設備和運行管理要求高。用途危害性大的工業(yè)廢物和危險廢物。,,圖8—12普通型旋轉窯焚燒爐,,,固體廢物,煙氣二次燃燒,,,圖8—13后旋轉窯焚燒爐,（一次燃燒）,（二次燃燒）,,四、活動爐床焚燒爐——旋轉窯式,特點（1）對物料的適應性強，能焚燒氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等多種形態(tài)與性質的廢物，不同廢物可單獨焚燒，也可混合焚燒；（2）易于調(diào)節(jié)控制、空氣配送方便、物料攪動良好，燃燒效率高；（3）二燃室溫度可調(diào)，能確保摧毀殘余的毒性物質；（4）旋轉窯內(nèi)無運動部件、運行穩(wěn)定可靠；（5）可全部實行自動控制、工業(yè)化程度高、處理能力大；（6）建造費用較高、系統(tǒng)熱效率較低；（7）煙氣中懸浮微粒含量較高，廢氣凈化難度較大，且焚燒過程中會形成熔渣，易對旋轉窯耐火內(nèi)襯造成損壞；（8）球形固體廢物易滾出旋轉窯，不易燃燒完全。應用城市生活垃圾、工業(yè)固廢和危險廢物。,,圖8—14沸騰式流化床焚燒爐,,燃燒區(qū),流化區(qū),,,,床表區(qū),刪格區(qū),,圖8—15循環(huán)流化床焚燒爐,一燃室,二燃室,,五、流化床焚燒爐,特點（1）物料與空氣、熱載體間充分混合接觸，傳熱傳質效率高，燃燒速度快、效率高；（2）爐內(nèi)燃燒溫度分布均勻，物料燃燒完全；（3）爐體結構簡單，爐體體積較??；（4）流動的介質對爐內(nèi)部的磨損較大；（5）要求進料顆粒均勻，對顆粒大小也有一定的要求；（6）處理能力不大（常在50～200t/d）。應用常用于城市垃圾、污泥、危險廢物等，或用于對物料進行預處理。,,圖8—16直接噴水冷卻工作示意圖,,煙氣,水霧,,,圖8—17雙筒式廢熱回收鍋爐,,水包,汽包,,,,,,圖8—18離心除塵原理圖8—19多管離心除塵器,,,圖8—20脈沖清洗式布袋除塵器圖8—21逆流清洗式布袋除塵器,,,圖8—22靜電除塵器工作原理圖圖8—23靜電除塵器的外形圖,++++++,++++++,-,,,濕式洗氣法,原理（以NaOH堿性藥劑時）：NaOH+HCl→NaCl+H2ONaOH+SO2→Na2SO3+H2O特點（1）對酸性氣體的去除效率很高，HCl去除率可達98%，SOx去除率也可達90%以上，并附帶有去除高揮發(fā)性重金屬（如汞）的潛力；（2）造價高，耗電、耗水量大；（3）產(chǎn)生含重金屬和高濃度氯鹽的廢水，若處理不好，會產(chǎn)生二次污染；（4）尾氣排放時產(chǎn)生白煙現(xiàn)象等。,,圖8—24濕式洗氣塔的構造,,進氣,,洗滌液,,,出氣,干式洗氣法,特點（1）設備簡單，維修容易，造價便宜，消石灰輸送管線不易堵塞；（2）但由于固相與氣相的接觸時間有限，且傳質效果不佳，故常須超量加藥，藥劑的消耗量大；（3）去除效率較其他兩種方法為低，產(chǎn)生的反應物和未反應物量較多，從而增加了后續(xù)灰渣處置的難度。,原理,,圖8—25Flank干法組合洗氣系統(tǒng),,,,,排氣,半干式洗氣法,原理CaO+H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2OCa(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O或SO2+CaO+1/2H2O→CaSO31/2H2O特點（1）構造簡單、投資少；（2）壓差小、能耗低、運行費用低；（3）耗水量遠低于濕式法、產(chǎn)生的廢水量少；（4）霧化效果好、氣液接觸面大，去除效率高于干式法；（5）操作溫度高于氣體飽和溫度，尾氣不產(chǎn)生白煙；（6）但是噴嘴易堵塞；塔內(nèi)壁易為固體化學物質附著及堆積；（7）設計和操作時，對加水量控制要求比較嚴格。,,圖8—27Flank半干法組合洗氣系統(tǒng),,,,排氣,,圖8—26半干法洗氣塔,表8—5酸性氣體控制技術比較,,,,,,,注：,1.,去除效率以,HCl,去除率為準。,,2.,藥劑種類：干式為,Ca(OH)2,粉（,95%,純度）、半干式為,Ca(OH)2,乳液（,15%,）、濕式為,NaOH,溶液（,45%,）,。,,,,,,二噁英——含有2個氧鍵連結二個苯環(huán)的有機氯化合物。（Dioxin，簡稱DXN）（即Polychlorodibenzo-p-dioxins,略寫為PCDDs）呋喃——含有1個氧鍵連結二個苯環(huán)的有機氯化合物。（即Polychlorodibenzo-furan,略寫為PCDFs）二噁英（類）——PCDDs和PCDFs兩類物質的統(tǒng)稱。,,,,,,二噁英（PCDDs）呋喃（PCDFs）,二噁英的產(chǎn)生,①垃圾本身含有的微量二噁英；②含氯前驅體在爐內(nèi)反應時生成的二噁英（如聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等）；③在廢氣冷卻過程中，前驅體等有機物轉變成二噁英。,,圖8—28垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英的示意圖,,,焚燒過程中反應生成,冷卻過程中再合成,原料帶入,二噁英的控制,控制原則首先，要盡量控制其產(chǎn)生；其次，對產(chǎn)生的二口惡英要采取適當?shù)姆椒ㄟM行處理?？刂品椒ǎ?）控制來源通過廢物分類收集，加強資源回收，避免含PCDDS/PCDFS物質及含氯成分高的物質（如PVC塑料等）進入垃圾中。,二噁英的控制,（2）減少爐內(nèi)形成（“3T”法）①保持爐內(nèi)高溫800℃以上（最好是900℃），可將二噁英完全分解（在705℃下相當穩(wěn)定）；②保證足夠的煙氣高溫停留時間（1～2s以上），使二噁英充分分解；③優(yōu)化爐形和二次空氣的噴入方法，充分混合攪拌煙氣，使二噁英完全燃燒分解。（3）避免爐外低溫再合成（PCDDS/PCDFS爐外再合成現(xiàn)象，多發(fā)生在鍋爐內(nèi)（尤其在節(jié)熱器的部位）或在除塵器設備前）①采用半干式洗氣塔與布袋除塵器搭配的方式；②保持除塵器入口一定的廢氣溫度。（4）進行處理①活性炭或焦炭粉吸附（對干式）；②在洗氣塔低溫段加入專門的去除劑（對濕式）；③采用半干式洗氣塔與布袋除塵器搭配的方式。,