固体废物控制工程课程设计

沈阳化工大学《固体废弃物处理与处置》课程设计

题目：城市垃圾焚烧炉的设计

院系：环境与生物工程学院

专业：环境工程

班级：环境0801班

学生姓名：钱俊旺

指导教师：冯婧薇

2011年9月4日

目录

一.综述 (1)

1.1前言 (1)

二.处理方法介绍 (2)

2.2城市垃圾处理的三种基本方法 (2)

2.3城市垃圾焚烧技术 (2)

2.3.1垃圾焚烧处理指标 (2)

2.3.2影响垃圾焚烧的主要因素 (3)

2.3.3焚烧处理标准及限值 (3)

2.3.4焚烧原理和特性 (4)

三.设计依据和原则 (4)

3.1设计依据 (4)

3.2设计原则 (4)

四.焚烧炉 (5)

4.1焚烧炉的类型概述 (5)

4.2常用焚烧炉特点及运行情况对比 (5)

4.2.1多级阶梯炉排炉 (5)

4.2.2回转炉 (6)

4.2.3流化床炉 (7)

五.焚烧炉的确定 (8)

六.焚烧炉的设计计算 (8)

6.1设计参数 (8)

6.2设计说明 (8)

6.3设计计算 (8)

6.3.1一次风布风装置 (9)

6.3.2二次风段及风嘴设计 (10)

6.3.3沸腾段浓相区 (10)

6.3.4过渡段 (11)

6.3.5排渣段 (11)

6.3.6烟气出口段 (11)

6.3.7浓相床区段 (11)

6.4本设计的特点 (12)

6.5热力计算概述 (12)

八.参考文献 (13)

一.综述

1.1前言

随着经济的发展和城市化的进程，城市生活垃圾的产量.有机物含量以及热值也日益增加。大量的城市生活垃圾对人们生活环境和城市发展造成了巨大的压力和危害，如何实现城市生活垃圾无害化.减量化和资源化的“三化”处理已成为研究的焦点。城市垃圾的处理方法有填埋.堆肥和焚烧等。实践证明，填埋和堆肥两种方法不仅占用大量土地，耗用时间长，而且垃圾的渗滤液对填埋场及堆肥场附近环境会造成严重影响，破坏生态环境。采用焚烧方法处理城市垃圾是目前国内外一种比较先进的垃圾处理方法，他能使垃圾处理有效无害化，减量化和资源化，并可将其产生的能量用于发电，因而成为当今处理城市生活垃圾的主流。目前日本.美国.德国等发达国家广泛采用焚烧法处理城市生活垃圾，部分国家和地区的城市生活垃圾焚烧率已经达到90%以上；国内垃圾焚烧产业正在兴起，除深圳垃圾焚烧厂已经运行，珠海.上海.北京等地正在积极兴建垃圾焚烧厂。二十世纪以来，固体废弃物的排放急剧增加，造成的大气物探.地下水污染.土壤污染.土地占用.自然景观破坏等问题日益严重.固体废弃物分为工业垃圾和城市垃圾两种，城市垃圾的产量是惊人的，据统计，中国1990年城市垃圾总产量为6900万吨，北京市每年的城市垃圾产量超过200万吨。生活垃圾是人们日常生活中产生的废弃物，随着人民生活水平的提高，其数量正在逐年增加。目前城市生活垃圾的处理已成为各国面临的一大难题。美国每年产生生活垃圾约为2亿吨，日本每年的生活垃圾总量约为5120万吨。目前我国城市生活垃圾年产量约为1.5亿吨，并按8@-10@的年增长速度增长。历年堆存量累计超过50亿吨，而无害化处理率很低，大量垃圾晕倒城郊裸露堆放。如何有效地处理这些城市垃圾，使之资源化.减量化和无害化，成为当前世界各国十分关注的课题。

1.2项目概况

某城市每天产生垃圾量约为150吨，现需设计一焚烧炉来处理这些垃圾，处理量为50吨/天，待焚烧物质组分如下

填埋渣份5-10吨，其余堆肥，城市垃圾

组成：有机物80%无机物12%废物8%水分≥4%

二.处理方法介绍

2.2城市垃圾处理的三种基本方法

目前世界各国城市垃圾的处理方法主要由堆肥.填埋和焚烧三种。

堆肥法师将垃圾中的可降解的有机成分经无害化处理转变为肥料。堆肥处理对垃圾要进行分拣.分类.要求垃圾的有机物含量要高。垃圾分类筛选，高温发酵，恶臭排放物控制等工艺水平不够高，所得肥料质量随着城市垃圾纸张.塑料等不腐物成分上升和下降，且处理垃圾量大，劳动强度大，与化肥相比不占优势，市场正变得越来越小。该处理方法很难在大中城市推广应用。

填埋法，也是越来越显露了许多弊端。首先填埋要耗用大片土地资源；第二是环境保护要求填埋技术条件十分严格，处理难度和成本必然增加；第三是填埋侯德垃圾经长期发酵，会长生可燃.有害气体.引发爆炸事故等，并加剧地球温室效应；第四，垃圾中的重金属和化学毒物渗入地下后污染地下水并造成永久性积聚。同时垃圾中有害成分对大气.土壤及水源造成严重污。不仅破坏了生态环境，而且也严重危害人体健康。采用卫生填埋方式要重点解决填埋工艺.渗滤液处理和填埋气体疏导利用等关键技术。

焚烧法处理，从目前世界各国使用的情况来看，这是一种比较切实可行的方法。尤其是采用流化床焚烧技术有很多优点;1.能做到有效而快速的减量化，使垃圾体积减少90%以上，焚烧后残留的灰渣很少，还可以综合利用；2.可以实现无害化处理。垃圾中的微生物.有害气体与有害液体，经过燃烧后可变成无害，通过组织低污染燃烧工艺与焚烧炉的正确设计，可使排放的污染物控制在规定的标准之内，做到不污染环境；3.可以实现垃圾资源化利用。垃圾中有机物.有害气体.液体经燃烧后产生的热能可以将它回收用于发电和供热；4.可以就地焚烧，无需长距离运输，也不需占用土地专建堆场长期贮存，节约土地资源和处理成本。

2.3城市垃圾焚烧技术

2.3.1垃圾焚烧处理指标

在实际燃烧过程中，由于操作条件不能达到理想的效果，致使垃圾燃烧不完全。不完全燃烧的程度反映焚烧效果的好坏，评价焚烧效果的方法有多种，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。另外。也可以用这几项指标来衡量焚烧处理效果：