固废第七章焚烧技术应用

飞灰
回流槽
去除效率：HCl 60%，SO2 30%左右。
反应物 +飞灰
酸性气体控制技术
✓半干式洗烟法
水 吸收剂
垃 圾
锅炉
旋风 除尘器
吸收 准备槽
半干式 吸收塔
布袋 除尘器
引风扇
烟囱
飞灰
去除效率：90%以上。
反应物 +飞灰
酸性气体控制技术
烟囱
✓湿式洗烟法
NaOH或Ca(OH)2。
垃 圾
锅炉
冷却塔
五、固体废物典型焚烧系统： 国际上常用的四大焚烧系统：
✓机械炉床式焚烧炉 ✓旋转窑式焚烧炉 ✓流化床式焚烧炉 ✓模组式焚烧炉
1、焚烧系统的组成：
贮存及进料子系统： 焚烧子系统： 废热回收子系统： 发电子系统： 给水处理子系统： 烟气处理子系统： 废水处理子系统： 灰渣收集及处理子系统：
贮存及进料子系统：称重—卸料—贮存—进料
处理高粘度污泥时，易在炉内干燥区粘附结 块而影响传热效率
➢流化床式焚烧炉 （Fluidized bed incineration, FBI）
如何分离热载体与灰渣？
➢流化床式焚烧炉：
优点：
容量适中，热导性好，燃烧效率高 炉床单位面积处理能力大 床层温度易于控制 本体结构简单，无机械传动部件，不易产生故 障，造价便宜
六、焚烧产生的大气污染物及其控制：
1）焚烧产生的废气组成 粒状污染物，CO，SO2， SO3， NOX，HCl， HF，重金属，二恶英/呋喃，N2，H2O
2）排放标准
《GB 18485-2001 生活垃圾焚烧污染控制标准》 《危险废及其控制：
一次燃烧室助燃空气量为理论空气量的70~80%
➢模组式固定床焚烧炉（控气式焚烧炉）：
优点：
适用于中小容量，构造简单，装置可移动，机 动性强
缺点：
燃烧不完全，燃烧效率低，使用年限短（5~10 年），平均建造成本高
➢模组式固定床焚烧炉（控气式焚烧炉）：
适用范围：
已成为主要的小型废物焚烧炉，普遍为一般学 校、机关、医院、工厂及小型乡镇使用。 适用于废纸、城市垃圾和医疗垃圾的处理 也可用于焚烧其他一般固体、液体及污泥废物 但不十分适合危险废物焚烧使用。
3）烟气中主要污染物控制技术 粒状污染物控制技术 氮氧化物控制技术 酸性气体控制技术 重金属控制技术 二恶英/呋喃控制技术
粒状污染物控制技术
➢ 静电除尘器 ➢ 布袋除尘器 ➢ 旋风除尘器 ➢ 湿法除尘设备
氮氧化物控制技术
氮氧化物的产生： 燃料型氮氧化物：燃料中的氮 热力型氮氧化物 空气中的氮
缺点：
动力消耗较多 废气中粉尘较多 空气分布必须均匀，否则发生偏流影响流化状态 和尾气夹带量，燃烧温度和焚烧完全性
➢流化床式焚烧炉：
一种综合性能优越的城市垃圾焚烧方式，尤其 适合我国垃圾热值低的国情
可用于处理生活垃圾、污泥、油渣以及多种有 机废液和小颗粒废物等。
➢模组式固定床焚烧炉（控气式焚烧炉）：
炉膛内的温度下限设定： 恶臭物质的氧化分解一般认为在700℃以上时进行得比 较完全， 低温时容易产生剧毒物质二恶英，当温度高于700 ℃时， 二恶英及其前驱物由生成转向分解
炉膛内的温度上限设定： 设备腐蚀和灰渣的结焦（焚烧灰熔融温度1100~1200 ℃） 减少烟气中氮氧化物的生成
焚烧子系统： 燃烧室： 第一燃烧室：
焚烧子系统： 燃烧室的四种气流模式：
对流式
错流式
并流式
二次回流式
燃烧室的四种气流模式：
对流式：
可以使垃圾受到充分的干燥 适于焚烧低热值（低位发热量2000~4000kJ/kg） 及高含水量的垃圾较适用；
并流式：
燃烧气体对垃圾干燥效果较低 常用于焚烧高热值(低位发热量5000kJ/kg以上) 及低含水量的垃圾
焚烧子系统：焚烧炉本体（炉床、燃烧室）
焚烧子系统： 炉排是构成焚烧炉燃烧室的最关键部件：
炉排类型： ✓往复式炉排： ✓摇动式炉排： ✓转动滚筒式炉排： ✓逆动式炉排：
炉排的种类：
炉排类型： ✓转动滚筒式炉排：
焚烧子系统： 炉膛
炉膛温度：
炉膛内的温度一般为700~1000℃，最好控制在 750~950 ℃
主要完成固体物料的燃烧和挥发组分的火焰燃烧
第二燃烧室：
主要对烟气中未燃尽组分和悬浮颗粒进行燃烧
焚烧子系统：
助燃空气：
一次空气：
由炉排下方吹入，其作用是提供废物燃烧 所需氧气，同时还可以防止炉排过热
二次空气： 由炉排上方吹入，其主要作用使炉膛内气体产 生搅动，造成良好的混合效果，同时为烟气中 未燃尽可燃组分氧化分解提供所需的氧气
缺点：
连续传动装置复杂，炉内的耐火材料易损坏 燃烧效率低，处理低热值废物时必须加辅助燃料 炉体排出的尾气常带恶臭，需脱臭装置或导入高 温后燃烧室
适用范围：
适用于处理PCBs等危险废物和一般工业废物 特别是含多种难燃烧物质或水分变化较大的垃 圾，对处理多种混合固体废物有利
处理城市生活垃圾时会因动力消耗大而增加 垃圾的处理成本
（火焰温度在1000℃以上时会大量产生）
氮氧化物的控制技术： 燃烧控制法： 湿法（较少用于垃圾焚烧） 干法（选择性非催化还原和选择性催化还原）
酸性气体控制技术
✓干式洗烟法 ✓半干式洗烟法 ✓湿式洗烟法
酸性气体控制技术
✓干式洗烟法
垃 圾
锅炉
旋风 除尘器
水
石灰粉
冷却塔
反应槽
烟囱
引风扇 布袋 除尘器
布袋 除尘器
反应物 +飞灰
去除效率：90%以上。
引风扇
洗涤塔
HCl
第二段
冷却塔
燃烧室的四种气流模式：
错流式：
适用于焚烧中等发热量的垃圾，即低位发热量 为1000~6300kJ/kg的垃圾。
二次回流式：
适于垃圾热值随四季变化较大
➢
2、焚烧炉类型： 机 械 炉 床 焚 烧 炉
优点：
容量大 效率高， 焚烧彻底， 燃烧稳定， 余热利用高
缺点：
造价高，技术复杂，维修费高，运行管理要求高 不适合于含水率特别高的污泥
➢旋（回）转窑式焚烧炉：
回转窑焚烧炉
投料传送带 除尘器
二次燃烧室
旋风分离器 排风机
并流式回转窑焚烧炉 逆流式回转窑焚烧炉
并流式旋转窑焚烧炉：
逆流式旋转窑焚烧炉：
➢旋（回）转窑式焚烧炉：
在工业垃圾焚烧领域应用广泛
优点：
操作弹性大，能适应不同性状的废物 垃圾搅拌及干燥好，适合于中小容量，可高温 安全燃烧，残灰颗粒小 机械零部件少，发生故障的可能性小