固体废物焚烧工艺(精)
固体废物焚烧的工艺与设备
固体废物焚烧的工艺与设备固体废物焚烧是一种将固体废物通过高温氧化分解的处理方式，主要通过氧化反应将有机废物转化为二氧化碳和水蒸气，同时还可以降低废物的体积和重量。
固体废物焚烧工艺与设备的设计和选择对处理效果和环境保护具有重要影响。
固体废物焚烧工艺一般分为燃烧区、燃烧后处理区以及废气处理区三个部分。
首先是燃烧区，也叫燃烧炉，是固体废物焚烧处理的核心部分。
常见的燃烧区主要有倒置炉、旋风炉、活性炭吸附炉等。
其中，倒置炉是目前应用最广泛的一种，它的特点是具有良好的高温燃烧和均质性，对废物进行高温燃烧，其中的有机物被燃烧后生成CO2、H2O等无害气体。
其次是燃烧后处理区，这个区域是对燃烧后的废物进行进一步处理和降解。
主要的技术包括焚渣、除尘、脱硫、脱氮等。
焚渣是指在燃烧过程中产生的灰渣，可以通过分选、固化等技术进行处理和利用。
除尘主要是通过灰渣分离和气体过滤等方式去除废气中的微粒和颗粒物。
脱硫是为了去除燃烧废气中的二氧化硫，常见的脱硫方法有湿法半干法、干法等。
脱氮是指去除燃烧废气中的氮氧化物，常见的方法有选择性催化还原法、选择性非催化还原法和吸附法等。
最后是废气处理区，主要是对燃烧后产生的废气进行净化和处理。
废气处理主要包括脱酸、脱碱、活性炭吸附等技术。
脱酸是指去除废气中的酸性物质，常见的方法有碱洗法、碱喷淋法等。
脱碱是指去除废气中的碱性物质，常见的方法有酸洗法、酸喷淋法等。
活性炭吸附可以去除废气中的有机物和重金属等有害物质。
在固体废物焚烧过程中，还需要对废气进行监测和控制，以确保排放符合国家和地方的环保标准。
常见的废气监测设备包括气体分析仪、颗粒物测量仪、温度计等。
需要注意的是，在选择固体废物焚烧工艺和设备时，要根据具体的废物性质、处理量、环境标准等因素来确定适合的处理方案。
同时，还需要考虑运行成本、设备投资和维护费用等因素。
总之，固体废物焚烧工艺与设备是一种高效、环保的固体废物处理方式，适用于处理各种废物，有效减少了固体废物对环境的污染。
固体废物处理与资源化第五章 固体废物焚烧技术
5.8 烟气中污染物来源、产生原因及存在形态
烟气中HCl来源于含氯的塑料， SOx来源于纸张和厨房垃圾， NOx来源于厨房垃圾。 烟气中的HCl与粉尘中的碱性成分易发生反应， SOx易与粉尘中的碱性成分和氯化物发生反应。 烟气中汞（Hg）的化学形态在炉内基本上是汞蒸气，经 燃烧室、静电除尘器后基本转变为氯化汞（HgCl2）。 重金属、盐分在高温炉内部分气化，但在烟气冷却过程 中凝聚，成为粉尘。
焚烧过程污染物来源、产生原因及存在形态
污染物 来源 PVC、其它氯代碳氢化合物 HCl HF SO2 HBr NOx 氟代碳氢化合物 橡胶及其它含硫组分 火焰延缓剂 丙烯腈、胺 CO 有机 污染物 各种碳氢化合物 二噁英、呋喃 — 溶剂 多种来源 粉末、沙 Hg Cd Pb 重金属 Zn Cr Ni 其它 温度计、电子元件、电池 涂料、电池、稳定剂/软化剂 多种来源 镀锌原料 不锈钢 不锈钢Ni-Cd电池 — 产生原因 — — — — 热NOx 不完全燃烧 不完全燃烧 化合物的离解及重新合成 挥发性物质的凝结 — — — — — — — 存在形态 气态 气态 气态 气态 气态 气态 气、固态 气、固态 固态 气态 气、固态 气、固态 固态 固态 固态 气、固态
除尘器飞灰浓度 的1/2～1/100
分类收集或燃烧 不充分时，Pb、 Cr6+ 可能会溶出， 成为COD、BOD
除 尘 器 飞 灰
除尘器飞灰以 Na 盐、 K 盐、 湿垃圾质量的 磷酸盐、重金属为多 0.5％～1％
Pb、Zn：0.3％～ 3％；Cd：20～ 40mg/kg；Cr： 200～500mg/kg； Hg：110mg/kg 浓度介于炉渣与 除尘器飞灰之间
5.4 焚烧的产物
第四篇 固体废物焚烧处理技术
城市生活垃圾 工业固体废物 危险废物 医疗废物
PART THREE
固体废物的收集与 运输
废物的分类与筛选
废物的破碎与磨细
废物的混合与调配
固体废物收集：将可燃废物 进行分类收集，以便后续处 理。
预处理：对收集的固体废物 进行破碎、筛分、干燥等预 处理操作，使其满足焚烧要 求。
焚烧：将预处理后的固体废 物放入焚烧炉中进行高温燃 烧，产生高温烟气和炉渣。
促进资源利用：固体废物中含有大量的可回收资源，通过焚烧处理可促进资源的 有效利用，降低对自然资源的依赖。
汇报人：
PART FIVE
设备故障：焚烧炉等设备可能出现故障，导致燃烧不充分或产生有害气体
爆炸风险：废物中可能含有易燃易爆物质，引发爆炸事故
应对措施：定期维护和检查设备，确保其正常运行；加强废物分类和预处理，降低易燃易爆物 质含量；建立应急预案，及时应对突发事故。
人员安全：操作人员可能面临高温、有害气体等危害，需采取相应防护措施
回转窑焚烧炉：适用于处理危险废 物，技术难度较高，处理规模较大
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
流化床焚烧炉：适用于小规模处理， 燃烧效率高，环保性能好
热解焚烧炉：适用于处理有机废物， 可回收能源，但技术难度较高
燃烧器：提供燃料和空气的混 合物，维持燃烧室内的燃烧
燃烧室：用于固体废物的燃 烧，产生高温气流
固体废物焚烧处理过程中会产生大量的烟尘、气体和颗粒物，对大气环境造成严重污染。
二噁英是固体废物焚烧过程中产生的一种剧毒物质，长期暴露于二噁英污染的环境中会增加患 癌症等疾病的风险。
为了减少固体废物焚烧处理对大气环境的负面影响，需要采取有效的控制措施，如安装除尘器、 脱硫脱硝装置等。
固体废物焚烧技术
当固体废物热值高于4000kJ/kg时理论上可自持 燃烧，适合焚烧处理。
环境学院：固体废物处理与处置
高位热值：是垃圾单位干重的发热量； 低位热值：是单位新鲜垃圾燃烧时的发热量，又称有 效发热量、净发热值。 两者的区别在于生成水的状态不同，前者生成水是液 态，而后者生成水以蒸气形态存在。 低位热值 = 高位热值 – 水分凝结热
环境学院：固体废物处理与处置
焚烧技术缺点：
建设费用昂贵、系统操作复杂、严格； 要求工作人员技术水平高； 易产生二次污染物如SO2、NOx、HCl、二噁英、粉尘 等污染质。
环境学院：固体废物处理与处置
武汉首座垃圾焚烧发电厂5月点火
文章来源： 长江日报 更新时间：2010-3-27 江城即将迈入垃圾焚烧处置时代。3月26日从市人大三 号议案办理工作会获悉，5月份，长山口垃圾焚烧发电厂 将点火试运行，这是我市第一座垃圾焚烧处置厂。 垃圾焚烧发电是发达城市流行的垃圾处置方式，可节 省大量土地，避免环境污染。目前，我市日产垃圾8300 多吨，全部采取填埋方式处置。针对全市垃圾仍不断增 长的趋势，政府制定垃圾处理“5焚烧、2填埋、1综合” 战略。 5座垃圾焚烧发电厂同时开建。据最新消息，长山口垃 圾焚烧发电厂已完成设备安装，将于5月份点火投入试运 行，这是我市第一座垃圾焚烧发电厂。汉口北垃圾焚烧 发电厂已完成主体结构，将于年内运行。锅顶山、新沟 垃圾焚烧发电厂将于年内完成主体结构和设备安装。群 环境学院：固体废物处理与处置 力村垃圾焚烧发电厂年内动工。
环境学院：固体废物处理与处置
固体废物的焚烧处理
焚烧具备条件及反应过程
（二）焚烧原理
• 固体废物焚烧过程是一系列十分复杂的物 理变化和化学反应过程，通常包括：干燥 、热分解、燃烧三阶段。
3. 燃烧__Page 4(产物)
• 产物：固体废物及辅助燃料（O2）中的碳、氢、 氧、氮、硫、氯等分别转化为相应的氧化物、氯 化物及水组成的烟，不可燃物质、灰分等成为炉 渣；
• 危害：粉尘吸入肺部会引起各种肺部疾病，同时 粉尘上吸附的有机污染物（如苯并a芘）是高毒性 、强致癌物质，会直接威胁人体健康；
• 停留时间的长短直接影响焚烧的完善程度，也是 决定炉体容积尺寸的重要依据。
• 停留时间长，处理量小，处理效果好，但经济不 合理；时间短，处理量大，但燃烧不彻底。
• 停留时间由许多因素决定，如废物的形态等。
– 垃圾焚烧，温度850~1000 ℃，停留时间1.5~2h，烟气 停留时间2s。
– 一般有机废液，0.6~1s；含氰废液约3s。 – 废气，一般在1s以下。如油脂精制过程产生的臭气，在
– 焚烧后的废物体积只是原体积的5%或更少； – 一些有害固体废物通过焚烧，可以破坏其组成
结构或杀灭病原菌。
• 尽量减少新的污染物质产生，避免造成二 次污染。
焚烧法优点
垃圾焚烧后，体积可减少85％-95%，质量减少 20％-80%； 高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质； 焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的 处理远比有害废弃物直接处置容易； 处理周期短、占地面积小、选址灵活等。
• 其组分、物性和燃烧特性等非常复杂，不易直接填 埋；
有机固体废物焚烧处理工艺
有机固体废物焚烧处理工艺引言随着工业化和城市化的迅速发展，有机固体废物的产生量呈现快速增长的趋势。
有效处理和处理这些废物变得越来越重要。
有机固体废物焚烧处理工艺是一种常见且有效的处理方法。
本文将介绍有机固体废物焚烧处理的工艺流程和一些相关问题。
工艺流程在有机固体废物焚烧处理中，通常有以下几个主要的工艺步骤：1.预处理：废物在进入焚烧处理系统之前需要经过一定的预处理。
这包括分类和分选，以确保废物能够在焚烧过程中均匀燃烧。
预处理还可能包括去除废物中的有害物质和杂质。
2.燃烧炉：废物进入燃烧炉后被完全燃烧。
燃烧炉通常采用高温燃烧，以确保废物能够彻底分解和释放能量。
燃烧产生的热量可以用于发电或供热。
3.废气处理：焚烧过程中产生的废气需要进行处理，以去除其中的有害物质和减少对环境的影响。
常见的废气处理方法包括除尘和脱硫等。
4.废渣处理：焚烧后剩余的废渣需要进行处理和处置。
这可能涉及到废渣的降解和固化，以减少对环境的影响。
相关问题及解决方案在有机固体废物焚烧处理过程中，可能会遇到一些问题。
以下是一些常见问题及解决方案。
1.废物分类和分选：由于废物种类繁多，分类和分选是一个重要的环节。
通过建立分类系统和采用自动分类设备，可以将废物分为可燃和不可燃的部分。
2.废物去除有害物质：某些有机固体废物可能含有有害物质，如重金属和有机污染物。
在预处理过程中，可以采用物理、化学或生物方法去除这些有害物质。
3.废气处理：焚烧废物产生的废气中常含有颗粒物和有害气体。
通过采用除尘和脱硫等废气处理方法，可以减少废气对环境的污染。
4.废渣处理：焚烧后产生的废渣可能具有一定的毒性和危险性。
常见的废渣处理方法包括固化、填埋和回收等。
结论有机固体废物焚烧处理工艺是一种常见的废物处理方法，它可以有效地降低废物对环境的影响。
通过合理的工艺流程和相关问题的解决方案，可以实现废物的减量化和资源化利用。
然而，还需要进一步研究和改进，以提高废物焚烧处理的效率和安全性。
固体废物的焚烧处理
多段燃烧
• 在两段燃烧中，首先在一次燃烧过程中提供未充足的空气量，使废 物进行蒸发和热解燃烧，产生大量的CO、碳氢化合物气体和微细 的碳颗粒；
• 然后在第二次，第三次燃烧过程中，再供给充足空气使其逐次氧化 成稳定的气体。
• 多段燃烧的优点是燃烧所必须提供的气体量不需要太大，因此在第 一燃烧室内送风量小，不易将底灰带出，产生颗粒物的可能性较小。
不可燃成分
组分
重量 百分比
煤灰
63.08
陶瓷砖、石 2.65
65.73
固体废物焚烧组分三元图
废物热值的利用方式
• 发电 • 利用焚烧垃圾产生的余热进行发电解决焚烧厂内的用电需求 • 外售富余电
• 供热 • 利热交换器或废热锅炉产生热水或蒸汽
燃烧方式
• 蒸发燃烧
• 受热熔化成液体，继续受热成蒸汽与空气扩散混合燃烧，如蜡燃烧。
• 固体废物不象液体燃料，可直接挥发至气相中燃烧。必须先经过热 裂解，产生成分复杂的碳氢合物，继而从废物表面挥发，并与氧气 充分接触，经氧化反应，快速燃烧。
• 一般在分解燃烧中，几乎看不到火焰，或火焰颜色暗淡，只有充分 挥发气化与氧气接触燃烧后，才发现有光耀火焰燃烧。因此裂解是 一种非常重要的过程，也是有计划地控制燃烧反应的关键，因此才 有自控式焚烧炉的出现。
• 目前最常用的是两段燃烧。
热解燃烧
• 第一燃烧室与热解炉相似，利用部分燃烧炉体升温，向燃烧室内加 入少量的空气（约为理论空气量的20～30%）加速废物裂解反应 的进行；
• 产生部分可回收利用的裂解油，裂解后的烟气中仅有微量的粉尘与 大量的CO和碳氢化合物气体，加入充足的空气使其迅速燃烧放热。
• 此种燃烧型适合处理高热值废物，但目前技术尚未十分成熟。
焚烧工艺
焚烧法就是一种高温热解处理技术,即以一定量的过量空气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800～1200℃的高温下氧化、热解而被破坏,就是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。
焚烧的目的就是尽可能焚毁废物,就是被焚烧的物质变为无害与最大限度地减容,并尽可能减少新的污染物质产生,避免造成二次污染。
对于废物的焚烧,能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质、以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。
主要技术:3T+E技术,即燃烧温度、停留时间、混合程度、过剩空气率。
适用范围:焚烧适宜处理有机成分多、热值高的废物。
焚烧不但可以处理固体废物,还可以处理液体废物与气体废物;焚烧不但可以用于处理城市生活垃圾与一般工业废物,还可以用于处理危险废物。
固体废弃物处理工程 焚烧3 焚烧处理工艺
（3）炉膛尺寸的确定
废物焚烧炉炉膛尺寸主要是由燃烧室允许的容积 热强度和废物焚烧时在高温炉膛内所需的停留时 间两个因素决定的。通常的做法是按炉膛允许热 强度来决定炉膛尺寸，然后按废物焚烧所必须的 停留时间加以校核。
考虑到废物焚烧时既要保证燃烧完全，还要保证 废物中有害组分在炉内一定的停留时间，因此在 选取容积热强度值时要比一般燃料燃烧室低一些。
（6）废气停留时间与炉温选择
废气停留时间与炉温的确定以废物特性而定，处理危 险废物或稳定性较高的含有机性氯化物的一般废物时， 废气停留时间需延长，炉温应提高。若为易燃性或城 市垃圾，则停留时间与炉温在设计方面，可酌量降低。
一般而言，若要使CO充分破坏，停留时间应在0.5s以 上（炉温700℃以上）。但任何一座焚烧炉不可能充 分扰动扩散，不同程度地存在短流现象。而且未燃的 碳颗粒部分仍会反应成CO。因此操作时炉温应维持 1000℃，而停留时间以1s以上为宜。若炉温升高时， 停留时间可以降低，相对地，炉温降低时，停留时间 需要加长。应该指出，确定废气停留时间及炉温时， 最重要的是应该参照有关法规而定。
为便于燃烧后产物的后处理或设置废热锅炉，常将某 种废物的一些组分预先分离出来，然后分别焚烧。在 不会引起传热面污染的焚烧炉后再设置废热回收设备。 总之焚烧炉对废物的适应性问题是个较复杂的问题， 要考虑到各种因素，力求技术可靠、经济合理。
（8）进料与排灰系统选择
焚烧炉进料系统应尽可能保持气密性，焚烧系统大多 采用负压操作，若进料系统采用开放式投料或密闭式 进料中气密性不佳，冷空气渗入炉内会导致炉温下降， 破坏燃烧过程的稳定性，使烟气中CO与粒状物浓度 急剧上升。 排灰系统应设有灰渣室，采用自动排灰设 备，否则容易造成燃烧过程中累积炉灰随气流的扰动 而上扬，增加烟气中粒状物浓度。
工业固废物的焚烧处理
焚烧系统
1.垃圾层燃焚烧炉（机械炉排炉）系统，如 采用滚动炉排、水平往复推饲炉排和倾斜往 复炉排(包括顺推和逆推倾斜往复炉排)等。主 要特点是垃圾无需严格的预处理。
• 2.流化床式焚烧炉系统，其特点是垃圾的悬 浮燃烧，空气与垃圾充分接触，燃烧效果 好。但是流化床燃烧需要颗粒大小较均匀 的燃料，对垃圾的预处理要求严格。
一般工业废物（如高炉渣、
钢渣、赤泥、有色金属渣、
工
粉煤灰、煤渣、硫酸渣、废
业 固
石膏、盐泥等）
废
物
工业有害固体废物：有毒的、、有较强化学反应的
焚烧处理
• 是将可燃性固体废物与空气中的氧在高温 下发生燃烧反应，使其氧化分解，达到减 容、解毒除害并回收能源的高温处理过程。
3.回转窑式焚烧炉系统，其特点是将垃圾投 入连续、缓慢转动的筒体内焚烧直到燃烬， 故能够实现垃圾与空气的良好接触和均匀充 分的燃烧。西方国家多将该类焚烧炉用于有 毒、有害工业垃圾的处理。
回转式焚烧炉
• 工作原理：
• 特点：设备利用率高，
回转式焚烧炉是用 冷却水管或耐火材料
灰渣中含碳量低，过
沿炉体排列，炉体水
剩空气量低，有害气
平放置并略为倾斜。 通过炉身的不停运转，
体排放量低。但燃烧
使炉体内的垃圾充分
不易控制，垃圾热值
燃烧，同时向炉体倾 斜的方向移动，直至
低时燃烧困难。
燃尽并排出炉体。
➢特点 ➢过程 ➢焚烧系统 ➢设备
主要内容
特点
• 利用燃烧过程对垃圾进行高温处理，垃圾 中病原体破坏十分彻底，无害化、减量化 效果好，还可以进行能量回收。
第六章 固体废物的焚烧处理(第一节2h)
（二）效果评价
（三）焚烧技术
（四）焚烧的主要影响因素
焚烧四大控制参数：“3 T 1 E” ❖ 气体停留时间（Time） ❖ 焚烧温度（Temperature） ❖ 搅拌混合程度（Turbulence ） ❖ 过剩空气率（Exceed Oxygen Rate)
1. 停留时间
主要是指物料在炉内的停留时间和烟气在炉内的 停留时间。
5. 其它系统
固体废物焚烧系统
五、焚烧炉系统
主体设备是焚烧炉，还包括受料斗、饲料 器、炉体、炉排、助燃器、出渣和进风装 置等设备和设施；
常用焚烧炉：机械炉排焚烧炉、流化床焚 烧炉和回转窑焚烧炉三种。
（一）焚烧炉
1. 机械炉排焚烧炉
炉排是层状燃烧技术的关键；机械焚烧炉排通 常分为三个区：预热干燥区（预热段）、燃烧 区（主燃段）和燃尽区（后燃段）。
3. 燃烧__Page 4(产物)
产物：固体废物及辅助燃料（O2）中的碳、氢、 氧、氮、硫、氯等分别转化为相应的氧化物、 氯化物及水组成的烟，不可燃物质、灰分等成 为炉渣；
危害：粉尘吸入肺部会引起各种肺部疾病，同 时粉尘上吸附的有机污染物（如苯并a芘）是高 毒性、强致癌物质，会直接威胁人体健康；
过剩空气系数 λ=V/V0 V----助燃空气量 V0---理论空气量
过剩空气率=(λ-1)×100%
过剩空气率经验数据
焚烧废液、废气时，过剩空气量一般取 20%~30%的理论空气量；
焚烧固体废物时，需要较高的数值，通常为理 论需氧量的50%~90%，过剩空气系数1.5~1.9， 有时甚至在2以上。
650 ℃温度下只需要0.3s。
2. 焚烧温度
固废处理焚烧工艺
固废处理焚烧工艺固体废物处理是一个重要的环境问题，而焚烧工艺是其中一种常用的处理方式。
本文将就固废处理焚烧工艺进行详细介绍。
一、固废处理焚烧工艺简介固体废物处理焚烧工艺是指通过高温将固体废物转化为无害的气体和灰渣的过程。
该工艺主要通过控制燃烧过程中的温度、氧气供应和废气排放，实现固体废物的无害化处理。
1. 垃圾预处理在焚烧前，需要对固体废物进行预处理，主要包括破碎、分离和分类。
通过破碎设备将大块固体废物破碎成较小颗粒，然后利用分离设备将可回收物和有害物质分离出来，最后对剩余的固体废物进行分类。
2. 燃烧过程将预处理后的固体废物送入燃烧炉中，加入燃料以提供燃烧所需的热能。
在燃烧过程中，需要控制炉内的温度、氧气供应和混合物的搅拌，以确保固体废物能够完全燃烧。
同时，还需要对废气进行处理，以减少对环境的污染。
3. 余热回收在焚烧过程中，会产生大量的余热。
为了提高能源利用效率，可以利用余热进行发电或供暖。
通过余热回收设备，将产生的余热转化为电能或热能，实现能源的再利用。
4. 废渣处理燃烧后的固体废物会生成灰渣，需要进行进一步处理。
一般情况下，灰渣会经过冷却、固化和资源化处理。
冷却后的灰渣可以用于建筑材料生产，固化后的灰渣可以用于填埋或土壤改良，资源化处理可以将灰渣中的有用物质回收利用。
三、固废处理焚烧工艺的优势1. 减少固体废物体积：焚烧工艺能够将固体废物减少到原来的10%左右，大大减少了废物的体积。
2. 无害化处理：焚烧工艺能够将固体废物转化为无害的气体和灰渣，减少对环境和人体健康的影响。
3. 能源利用：焚烧过程中产生的余热可以用于发电或供暖，提高能源利用效率。
4. 资源回收：焚烧后的灰渣中还存在一定的有用物质，可以进行资源化处理，实现资源的回收利用。
四、固废处理焚烧工艺的不足1. 对环境的影响：焚烧过程中会产生废气和废水，如果处理不当，会对周围环境造成污染。
2. 能耗较高：焚烧工艺需要耗费大量的能源，如果能源供应不稳定或成本较高，将会影响其应用。
固体废物的焚烧处理技术
v 热灼减量
§ 指焚烧残渣在(600±25)℃经3h灼热后减少的质量占原 焚烧残渣质量的百分数
QR
ma md ma
100 %
垃圾焚烧后要求：QR＜5%
安徽工业大学 能源与环境学院
燃烧效率
在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，它是 指烟道排出气体中二氧化碳含量与一氧化碳和二氧化碳 含量之和的比值
可燃分 固体废物中的可燃分一般包括挥发分和固定碳 。挥发分指标准状态下加热废物所失去的质量分数。
灰分 固体中的灰分变化较大，一般主要是无机组分
安徽工业大学 能源与环境学院
热值
热值：物质在完全燃烧时释放的热量，一般可以表示为高 位发热值（HHV）和低位发热值（LHV）。
低位热值是高位热值减去水分凝结热
发展
发展
上世纪60年代以后，各国相继建立了很多垃圾焚烧厂。 垃圾焚烧技术也得到了快速发展
快速发展
进入90年代，伴随着能源危机，垃圾焚烧技术与热能技 术相结合，得到了快速发展
安安徽徽工工业业大大学学 能能源源与与环环境境学学院院
我国的垃圾焚烧技术发展
最早在30年代在上海租界内建立的焚烧炉 真正意义上的垃圾焚烧厂是始建于1988年的四川乐山凌
v 质量基准－理论空气需要量
(1
EA)]
25
T
1.254
[1
LHV H 3.59 10 4 LHV
(1
EA)]
25
安徽工业大学 能源与环境学院
例题：某含萘、甲苯和氯苯的混合物在空气中完全燃烧， 试利用近似计算法计算：1）空气初始温度为25°C时，空 气过剩率分别为0、0.5和1时的绝热火焰温度；2）空气过 剩率为0.5时，空气初始温度分别为25°C、150°C和 350°C时的绝热火焰温度。
固废焚烧工艺流程
固废焚烧工艺流程固废焚烧是一种将固体废物以高温氧化的处理方法，通过高温燃烧废物，使其分解为无害的物质、热能和灰渣。
固废焚烧工艺流程主要包括垃圾投放、预处理、燃烧、能量回收和灰渣处理等环节。
首先是垃圾投放。
垃圾处理厂的运作以一个垃圾投放环节为基础。
市民将生活垃圾投放到固废处理厂的垃圾投放区域。
一般来说，生活固体废物需要经过分类处理，去除可回收物、有害物质和易腐垃圾，确保只有一部分非可回收物被送入焚烧过程。
其次是预处理。
预处理过程旨在确保焚烧过程的高效性和安全性。
预处理环节包括垃圾粉碎、分类、干燥和压缩等步骤。
垃圾粉碎的目的是使固体垃圾更加均匀，提高燃烧效率。
分类可以将垃圾进一步分类，确保高危垃圾经过特殊处理。
干燥可以减少垃圾湿度，提高燃烧效率。
压缩可以减少垃圾体积，降低处理及运输成本。
接下来是燃烧。
燃烧是固废焚烧工艺的核心环节。
垃圾在预处理之后进入燃烧炉，通过高温氧化反应实现垃圾的分解。
燃烧过程分为两个阶段：干燥和氧化。
首先是干燥阶段，在此阶段中，燃烧炉内的温度达到300℃左右，将垃圾中的水分蒸发掉。
接下来是氧化阶段，燃烧炉内的温度升至800℃以上，垃圾中的有机物开始分解氧化。
在此过程中，垃圾会产生大量的热能，并且生成气体和固体废物。
然后是能量回收。
在燃烧过程中产生的热能可以被回收利用。
一种常见的利用方式是将烟气中的热能通过锅炉转化为蒸汽，再通过蒸汽驱动汽轮机发电。
所产生的电力可以用于固废处理厂的自身用电，也可以作为电网的一部分。
同时，还可以利用废热进行供热或生活热水供应。
最后是灰渣处理。
燃烧过程产生的灰渣被送入特殊设备进行处理。
首先是物理分离，将大颗粒物质和重金属进行分离。
接下来是化学固化，将灰渣与硅酸盐进行化学反应，固化为坚硬的物质，以确保其中的有害物质不会渗出。
最后是填埋或用于建筑材料制造等方式进行处置。
总结起来，固废焚烧工艺流程主要包括垃圾投放、预处理、燃烧、能量回收和灰渣处理等环节。
这一工艺可以将固体废物转化为热能和灰渣，实现资源的回收利用，并有效地减少了废物的体积与对环境的危害。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
式中 [CO2]和[CO]——分别为烟道气中该种气体的浓度值。
（4）破坏去除效率 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『有机性有害主成分 （POHCs）的破坏去除效率（DRE），定 义为
DRE Win Wout 100% Win
影响燃烧过程的因素主要有： （1）时间：一般来说，燃烧时间与固体粒度 的平房成正比。 （2）废物与空气的混合量比例：燃烧室内处 于少量过剩空气条件下，燃烧效率最高。 （3）温度：燃烧温度决定于燃料特性，例如 燃料的起燃温度、含水量以及炉子结构和 燃烧空气量等等。燃烧过程中常采用预热 空气来提高燃烧温度。
七、焚烧过程污染物的产生与防治
垃圾所产生的烟气主要成份为CO2、H2O、 N2、O2等，部分有害物质：烟尘、酸性气 体（HCl、HF、SO2）、NOx、CO、碳氢化 合物、重金属（Pb、Hg）和二噁英。 1、酸性气体的处理 处理方法有干法和湿法两种。参见《大气污 染控制》相关内容。
2、 NOx的去除 燃烧控制法 通过低氧浓度燃烧控制的产生， 但易引起不完全燃烧，产生CO而产生二噁 英。 无触媒脱氮法 将尿素或氨水喷入焚烧炉 内，通过下列反应而分解NOx 。 触媒脱氮法 即使用催化剂（含有Pt以及 Cu、Cr）来催化还原，去除率高但价格昂 贵。
项目三 固体废物焚烧工艺
从减容和回收能源的角度，对固体废物进 行焚烧处理，是目前很多国家普遍采用的 处理方式。 特点：无害化、减量化、资源化、经济性、 实用性。
一、垃圾热值
热值是单位质量的固体废物燃烧释放出来 的热量，以kJ/kg表示。 表示方法有两种，粗热值（高位发热量） 和净热值（低位发热量）。粗热值是指化 合物在一定温度下反应到达最终产物的焓 的变化。净热值是与粗热值意义相同的， 不同的是产物水的状态不同，前者是液态 水，后者是气态水。两者相差的正是水的 汽化潜热。
4、烟尘的处理 可采用除尘设备。常用的有静电除尘器、 滤袋式除尘器以及湿法除尘等等。
回转窑焚烧炉 根据不同的分类，可 分成如下几类： 顺流炉（高水分垃圾） 和逆流炉（高挥发性 垃圾）：根据燃烧气 体和垃圾前进方向是 否一致来划分。 熔融炉（炉内温度在 1100℃以下）和非熔 融炉（1200℃以上） 带耐火材料和不带耐火 材料炉 最常用的回 转窑一般是顺流式、 带耐火材料的非到 20cm以下投入 到炉内，垃圾 和炉内的高温 流动砂接触混 合，瞬间气化 并燃烧。未燃 尽成份和轻质 垃圾飞到上部 继续燃烧，不 可燃物和流动 砂沉到炉底， 一起被排出， 混合物分离成 流动砂和不可
燃物，流动砂可保持大量热量，流回炉内 循环使用，70%左右垃圾的灰分以飞灰形 式流向烟气处理设备。
（2）热灼减量 指焚烧残渣在（600±25） ℃经3h灼热后减少的质量占原焚烧残渣质 量的百分数，计算方法如下
ma md QR 100% md
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。 式中
（3）燃烧效率 在焚烧处理生活垃圾及一般 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。
感测仪器（温度、 压力、液位和 PH 计） 控制中心＆电脑 动作控制设备 （控制阀、风门）
六、焚烧设备
1、按焚烧室数量分类 单室焚烧炉 多用来处理少数工业垃圾。 多室焚烧炉 生活垃圾处理中多采用。主要 特点是空气多次供给。
2、按炉型分类 立式多段炉 炉体从上到下共分三个操作区： 干燥区（310~540℃）、焚烧区（760~980℃）、 焚烧后灰渣冷却区（260~540℃）。 优点：停留时间长、适合处理多种废物，运转 灵活，燃烧效率高。 缺点：结构复杂、易出故障、维修费用高，排 气温度低，易产生恶臭，需设二次燃烧设备。 此设备在污泥焚烧方面应用较广泛，但不 适合含可溶性灰分的废物，以及需极高温度才 能破坏的废物的焚烧处理。
四、焚烧技术的指标和标准
比较直接的是用肉眼观察垃圾焚烧产生的 烟气的“黑度”来判断焚烧效果，烟气越 黑，焚烧效果越差。也可用如下几项技术 指标来衡量焚烧处理结果。 （1）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，可用下式计算
mb ma MRC 100% mb mc
式中 MRC——减量比，％； mb——投加的废物质量，kg； ma——焚烧残渣的质量，kg； mc——残渣中不可燃物质量，kg。
3、二噁英的控制 最有效的方法就是“三T”： 温度：维持炉内温度在800℃以上，最好 900℃以上，将二噁英完全分解； 时间：保证足够的烟气高温停留时间； 涡流：采用优化炉型和二次喷入空气的方法， 充分混合搅拌烟气使之完全燃烧能够。 对产生的二噁英可采用喷入活性炭粉末吸收； 设置触媒分解器；设置活性炭塔吸收。
三、焚烧的产物
1、完全燃烧的产物： 可燃固体废物基本是有机物，由大量的C、 H、O元素组成，有些还含有N、S、P和卤 等元素。这些元素完全燃烧后，生成各种 氧化物或部分元素的氢化物。
y-w z u y w C x H y O z NuSv Cl w (x v )O2 xCO 2 wHCl N 2 H 2 O 4 2 2 2
6、废气排放与污染控制系统 固体废物燃烧过程产生烟气，主要成份是N2、 O2、CO2及H2O。生活垃圾焚烧烟气中的污 染物可分为颗粒物（粉尘）、酸性气体 （HCl、HF、SOx、NOx等）、重金属（Hg、 Pb、Cr等）和有机剧毒性污染物（二噁英、 呋喃等）四大类。与垃圾的成份、焚烧炉的 炉型、燃烧条件等因素有密切的关系。 研究和实践表明，“低温控制”和“高效颗 粒物捕集”是烟气净化系统成功运行的关键 因素。 首先控制温度尽可能低（露点以下），同时 应采用高效除尘器。
判断城市生活垃圾能否采用焚烧处理的依 据之一就是它的发热量能否支付对它自身 干燥，并维持一定高的焚烧温度。 简便的判断方法是用一种垃圾焚烧三元图。 对于焚烧工艺和焚烧炉的设计，必需做详 细的物质平衡和热量平衡计算。
二、固体废物的燃烧过程
从工程技术观点看，需焚烧的物料从送入 焚烧炉起，到形成烟气和固态残渣的整个 过程，可总称为焚烧过程。它包括了三个 阶段： （1）干燥阶段 对机械送料的运动式炉排， 从物料送入焚烧炉起到物料开始析出挥发 分着火，都属于干燥阶段。在此阶段，水 分以蒸汽形态析出，需吸收大量的热量。 因此物料水分不易过高，否则炉温降低， 不易着火，需投入辅料来改善。 有时也可采用干燥段和焚烧段分开的设计。
5、排渣系统 由焚烧炉产生的底灰及废气处理单元产生的飞 灰，有些厂采用合并收集方式，有些则采用分 开收集方式。这些灰渣中都含有重金属，飞灰 中含量尤其高，在对其进行最终处置之前必须 先经过稳定化处理。 灰渣的产量与垃圾种类、焚烧炉形式、焚烧条 件有关。一般焚烧1t垃圾会产生100~150kg 炉渣，飞灰约20kg左右。
五、固体废物的焚烧系统
1、原料贮存及进料系统 固体废物进入焚烧系统之前应满足物料中 的不可燃成分降低到5％左右，粒度小而均 匀，含水率降低到15％以下，不含有毒害 性物质。 进料系统分为间歇与连续两种，现代大型 焚烧炉均采用连续进料方式。
2、焚烧系统 即焚烧炉本体内的设备，主要包括炉床及燃 烧室。炉床多为机械可移动式炉排构造。 燃烧时一般在炉床正上方，按构造可分成 室式炉（箱式炉）、多段炉、回转炉、流 化床炉等。 燃烧可分为一次燃烧和二次燃烧。一次燃 烧是燃烧的开始，二次燃烧是完成整个燃 烧过程的重要阶段。
原子基团碰撞 焚烧过程出现的火焰，实 质上是高温下富有含原子基团的气流，它 们的电子能量跃迁，以及分子的旋转和振 动产生量子辐射，它包括红外的热辐射、 可见光以及波长更短的紫外线。 温度在1000℃以上就能形成火焰。废物 组分上的原子基团碰撞，还易使废物分解。
（3）燃尽阶段 在燃尽阶段，灰层的形成和惰性气体增加， 氧气要穿透灰层与可燃成份反应也愈困难。 要使物料完全燃烧，必须保证足够的燃尽 时间，这与焚烧炉的几何尺寸直接相关。 一般措施有：翻动、拨火等措施来减少物 料表面的灰层，增加物料停留时间等。
式中 Win——进入焚烧炉的POHCs的质量流率； Wout——从焚烧炉流出的该种物质的质量流率。
（5）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 烧设施排放的大气污染物控制项目大致包括以下四 个方面。 a．烟尘 常将颗粒物、黑度、总碳量作为控制指标； b．有害气体 包括SO2、HCl、HF、CO和NOx； c．重金属元素单质和其化合物 如Hg、Cd、Pb、Ni、 Cr、As等。 d．有机污染物 如二噁英，包括多氯代二苯并－p－ 二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃 （PCDFs）。 详细可参考我国于2001年11月发布的 《生活垃圾 焚烧污染控制标准》。
2、燃烧过程污染物的产生
项目 无机烟尘 炉室 燃烧室
（1）粉尘的产生和特性
锅炉室、烟道 除尘器 烟囱 微小粉 尘 （<1μm ）， 碱性盐 占多数
1）燃烧空气卷起 气－固、气 的不燃物、可燃 －气反应引 灰分；2）高温燃 起的粉尘 烧区域中低沸点 物质气化；3）有 害气体（HCl、 SOx去除时，投入 的CaCO3末引起的 反应生成物和未 反应物 1）纸屑等的卷 起；2）不完全燃 烧引起的未燃碳 分 —— 不完全燃烧 引起的纸灰
3、助燃空气系 统 包括一次助燃 空气（炉排下 送入）、二次 助燃空气（二 次燃烧室喷 入）、辅助燃 油所需的空气 以及炉墙密封 冷却空气等。 主要设备是送 风机。
4、余热利用系统
直接热能利用 回收热气体、蒸汽、热水等。热 利用率高、设备投资省，适合于小规模（日处理 量<100t/d）、垃圾焚烧设备和垃圾热值较低的 小型焚烧厂。 余热发电 可以远距离输送，不受用户限制。主 要设备是余热锅炉。 热电联供 即发电-区域性供热和发电-工业供热， 热利用率较高。