第9章 焚烧_1 基础概述

液体多氯联苯或含多氯联苯物质的焚烧必 须达到下列标准：
多氯联苯在1200℃（士100℃）的停留时间至少 2s，烟囱排气的氧气含量不得低于3％，或在 1600℃的停留时间1.5s，烟气中氧含量2% 以上。 燃烧效率至少为99.9％。 多氯联苯输入量必须定时测试及记录，测试时 间间隔不得超过15min，温度也必须连续测试及 记录。 烟囱排气的成分测试必须至少包括氧气、一氧 化碳、二氧化碳、氮氧化物、氯化氢、氨化有 机物总量、多氯联苯系列的化学物质及粉尘。
热灼减量 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，其计算方 法如下：
ma − md QR = ×100% ma
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。
焚烧效率源自文库破坏去除率
其 中 ： Win － 进 入焚 烧 炉的POHCS的质 量 流率； W − Wout Wout－从焚烧炉流出的该种物质的质量流率。 DRE = in × 100 %
Win
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 对焚烧设施排放的大 气污染物控制项目大致包括四个方面：（ 气污染物控制项目大致包括四个方面： （ 1 ） 烟尘：常将颗粒物、黑度、总碳量作为控制 烟尘： 指标；（2）有害气体： （ 有害气体：包括SO2、HCl、HF、 CO和NOx ；（ 3 ） 重金属元素单质或其化合 （ 物：如Hg、Cd、Pb、Ni、Cr、As等；（4） 物： （ 有机污染物：如二恶英，包括多氯代二苯并有机污染物： 对-二恶英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃 （PCDFs）。
对于焚烧规模较大、能量利用价值高的废物，为 了安全可靠地回收热能，工艺上若有可能，可将 那些低熔点物质预先分出（另作处理），这样多 数的废物焚烧后，所产生的烟气就较干净且可减 少对废热锅炉等设备的危害。当被焚烧的废物自 当被焚烧的废物自 身不具备可维持焚烧所必须的热值时， 身不具备可维持焚烧所必须的热值时，需要补充 辅助燃料。 辅助燃料。如无十分把握时，只能暂时放弃热能 的利用，服从以焚毁废物这个主要目的。 废物焚烧后的高温烟气除了应积极考虑热量回收 外，还有烟气净化问题，即焚烧产物的后处理问 题，也是焚烧处理工艺过程中一个重要的组成部 分，有时还成为较难处理的问题。
焚烧炉大气污染物监测方法（中国）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目 烟尘 烟气黑度 一氧化碳 氮氧化物 二氧化硫 氯化氢 汞 镉 铅 二恶英类 监测方法 重量法 林格曼烟度法 非分散红外吸收法 盐酸菜乙二胺分光光度法 甲醛吸收- 副玫瑰苯胺分光光度法 硫氰酸汞分光光度法 冷原子吸收法分光光度法 原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法 色谱-- 质谱联用法 -方法来源 GB ／T 16157 _1996 T GB 85468-91 HJ/T44_1999 HJ/T44 1999 HJ/T43-1999 1) HJ ／T27-1999 T27-1999 1) 1) 1) 2)
2
法国 (1990) 9%CO 2 d 平均 130 65 2 330 Hg 0.1
丹麦 (1990)
韩国
新加坡 12%CO 2
月平均 20 100 30
a 平均 35 100 2 300
Hg 0.08
300 400 25 10 1800 250 Hg 1.0 As 3 Pb 30, Cr 1
200 1000 200
一般说来，对于易处理、数量少、种类单一及 间歇操作的废物处理，工艺系统及焚烧炉本体 尽量设计得比较简单，不必设置废热回收设施。 对于数量大的废物，并需连续进行焚烧处理时， 焚烧炉设计要保证高温，除将废物焚毁外，应 尽可能地考虑废热回收措施，以充分利用高温 烟气的热能。热能利用的具体方式有热电联产、 热能利用的具体方式有热电联产、 预热废物本身，以及预热燃烧空气等， 预热废物本身，以及预热燃烧空气等，这将由 系统热能平衡情况来决定。 系统热能平衡情况来决定。如果某废物焚烧后 的燃烧产物中的固体物质需以湿法捕集，则就 难以设置废热设备来回收高温烟气的热量，但 可将低位能的热量加以回收。
焚烧处理城市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：
CO2 ×100% CO2 + CO 式中，CO和CO2分别为烟道气中该种气体的浓度值。 CE =
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（有机性有害主成份 有机性有害主成份 (POHCS)）的破坏去除效率(DRE)，定义为： (POHCS)
废液焚烧处理方式 即使高浓度的有机废液也往往含有大量水分而 不能自燃，需要添加燃料助燃。为了节约燃料， 在可能情况下可利用高温烟气浓缩废液，或设 置废热锅炉副产蒸汽。当焚烧后的烟气含有某 种盐分不能直接排放时，则系统还要采取捕集 回收措施。当废液粘度较高或含有一些杂质， 影响废液的雾化质量，甚至难以符合喷嘴的要 求时，需对该废液进行过滤，除去固体微粒杂 质。对粘度大的废液要加温或稀释，使之符合 因此， 所选用喷嘴的要求。因此，废液的焚烧处理方 式将视废液的组分情况而定。 式将视废液的组分情况而定。
1.2 焚烧处理指标、标准及要求 焚烧处理指标、 （1）焚烧处理技术指标 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，定义为可燃废物经焚烧处理后减少的质 量占所投加废物总质量的百分比，即为：
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。
有关废物焚烧处理的具体方案要综合考虑各种 情况。 固体废物焚烧处理方式 固体废物的种类、形状有较大差别，如有块、 粒状的废物，也有浆糊状的污泥。有可燃质含 量多的废物，也有不能自燃，另需添加燃料助 燃的废物等等。它们在具体进行焚烧处理时所 采用的工艺方法，以及焚烧炉选型上都有所不 同。一般说废物的形态和燃烧特性是决定焚烧 工艺流程及其焚烧炉炉型的主要依据。
例如：当废物具有一定形状、可以搁置在炉排 上，且燃烧形态是以表面燃烧和分解燃烧方式 进行时，则可选用炉排式焚烧炉 炉排式焚烧炉；但如废物的 颗粒细微，或是泥浆状的，则它无法搁置在炉 排上，就需要选用炉床式焚烧炉 炉床式焚烧炉。有些物质呈 一定形状，但稍稍加温尚未燃烧就会发生熔融， 堵住炉排通风缝隙（例如含有低熔点盐类的废 物或塑料废物），此种废物也无法置于炉排上 焚烧，故只能用炉床式焚烧炉或采用更新的流 化床焚烧炉进行处理。
国外生活垃圾焚烧污染控制标准
一些国家城市垃圾焚烧大气污染物排放限值 污染物 参考基准 监测要求 颗粒物 CO(mg/l) HCl(mg/l) HF(mg/l) SO 2(mg/l) NOx(mg/l) Ⅰ 类 金 属 (Cd+Hg) (mg/l) Ⅱ类金属 (mg/l) Ⅲ类金属 (mg/l) PCDD/Fs(ng TEQ/m3) 欧共体 (1989) 11%O 2 d 平均 30 100 50 2-4 300 共 0.2 Ni+As 0.1 Pb+Cr+Cu +M n 5.0 0.1 0.1 荷兰 (1989) 11%O 2 h 平均 5 50 10 1 40 70 各 0.05 瑞士 (1990) 12%O 2 d 平均 20 20 2 50 80 各 0.1 瑞典 (1990) 10%CO
第九章 固体废物焚烧
第一节 概述 第二节 焚烧过程及技术原理
第三节 焚烧参数计算
第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节
焚烧炉 废物焚烧炉设计一般原则 城市垃圾焚烧处理系统 危险废物焚烧 焚烧尾气控制技术 垃圾焚烧系统设计实例
第一节 概述
焚烧法是一种高温热处理技术， 焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定的过 剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行 氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在高温 下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废 是一种可同时实现废 物无害化、减量化、资源化的处理技术。 物无害化、减量化、资源化的处理技术。 焚烧的主要目的是尽可能焚毁废物，使被焚烧 焚烧的主要目的 的物质变为无害和最大限度地减容，并尽量减 少新的污染物质产生，避免造成二次污染。对 于大、中型的废物焚烧厂，能同时实现使废物 减量、彻底焚毁 减量 焚毁废物中的毒性物质，以及回收 回收 利用焚烧产生的废热这三个目的。 利用
1.1 废物焚烧处理方式 处理废物的焚烧场可分为城市垃圾焚烧场、一 般工业废物焚烧场和危险废物焚烧场。数量最 多的焚烧场是城市生活垃圾焚烧场。 焚烧场按处理规模和服务范围来看，又有区域 集中处理场和就地分散处理场之分。集中处理 场规模大、设备先进、能保证达到无害化处理 要求，同时也有利于能源的回收和利用。 1、焚烧处理方式： 废物焚烧处理的工艺流程及其焚烧炉的结构， 主要由废物种类、形态、燃烧特性和补充燃料 的种类来决定，同时还与系统的后处理以及是 否设置废热回收设备等因素有关。
（2）焚烧处理技术标准及限制值
生活垃圾焚烧污染控制标准 GWBK3-2000, 首先在北京、深圳、上海实行，2003年6 月开始全国实行。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目 烟尘 烟气黑度 一氧化碳 氮氧化物 二氧化硫 氯化氢 贡 镉 铅 二恶英类 单位 mg/m3 林格曼黑度，级 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 mg/m3 TEQ mg/m3 数值含义 测定均值 测定值 2) 小时均值 小时均值 小时均值 小时均值 测定均值 测定均值 测定均值 测定均值 限值 80 1 150 400 260 75 0.2 0.1 1.6 1.0
废气焚烧处理方式
废气的焚烧处理有直接燃烧和催化燃烧 直接燃烧和催化燃烧两种处理方式。 废气的直接燃烧法同固体、液体废物的焚烧一样。一 般的焚烧处理是指直接高温燃烧的方式。催化燃烧是 以白金矿、氧化铜、氧化镍等作为触媒，在较低的温 度下（150～400℃）使废气中的可燃组分进行氧化分 解的方法。由于温度较低，故可大大节约燃料。但由 于触媒较贵，不能处理含尘废气，因此应用不多。 废气的直接燃烧法又可分为两种方式：一种是采用焚 废气的直接燃烧法又可分为两种方式： 烧炉，将废气通入炉内燃烧；另一种是采用火炬（即 石油化工普通采用的火炬烧嘴）在炉外大气中燃烧废 气。用火炬式烧嘴来焚烧废气通常是指那些自身具有 较高热值、可以维持高温燃烧的废气，火炬本身只是 燃烧器而非炉子。
如果废物中含有卤素（以卤化烃形态存 在），燃烧时若无足够的氢组分存在就不 能形成卤酸，而使燃烧产物中含有氯、氟 等卤元素，这些物质不溶于水，故一般湿 法洗涤仍不能去除，这样除尘后排放出的 烟气仍要污染环境，必须采取相应措施加 以解决。又当废物中含有硫铁、硫氰化钠 及磺化物等组成时，经焚烧后会产生二氧 化硫，其含量超过排放标准时，必须另作 处理。
1000 各 10 As 20 Pb 20, Cu 20, Sb 10
Pb 1.4
国外危险废物焚烧污染控制标准 以美国法律为例，危险废物焚烧的法定处理效 果标准为： 废物中所含的主要有机有害成分的销毁及去除 率(DRE)为99.99％以上。 排气中粉尘含量不得超过180mg/m3 (以标准状态 下，干燥排气为基准，同时排气流量必须调整 至50％过剩空气百分比条件下)。 氯化氢去除率达99％或每小时排放量低于1.8kg， 以两者中数值较高者为基准。 多氯联苯的销毁去除率为99.9999％，同时燃烧 效率超过99.9％。
焚烧法不但可以 不但可以处理固体废物，还可以 还可以处理液 体废物和气体废物；不但可以 不但可以处理城市垃圾和 一般工业废物，而且可以 而且可以用于处理危险废物。 危险废物中的有机固态、液态和气态废物，常 常采用焚烧来处理。在焚烧处理城市生活垃圾 在焚烧处理城市生活垃圾 时，也常常将垃圾焚烧处理前暂时贮存过程中 产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。 产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。 焚烧适宜处理有机成分多、热值高的废物。当 处理可燃有机物组分含量很少的废物时，需补 加大量的燃料，这会使运行费用增高。但如果 有条件辅以适当的废热回收装置，则可弥补上 述缺点，降低废物焚烧成本，从而使焚烧法获 得较好的经济效益。