生活垃圾处理填埋气燃烧系统设计技术规范.docx

1.1填埋气燃烧系统设计说明

鉴于填埋气所能造成的危害，《生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范》（CJJ133-2009）中规定：“填埋场必须设置填埋气体导排设施”，总填埋容量大于100万t 时还必须设置气体主动导排处理设施（100万t-250万t）或者配套建设填埋气体利用设施（大于250万t）。控制填埋气排放通常的有效方法是安装填埋气收集系统并且在气体控制系统中安装一套气体处理设备，本文即设计安装一套燃烧设备，此设备的作用便在于将甲烷等挥发性有机化合物和其他有害气体污染物在排放至大气之前处理掉。

1.2填埋气量说明

1.2.1生活垃圾和填埋气的构成

总体来讲，我国城市生活垃圾组分的特点是：垃圾水分含量较高，含水率通常在30%〜50%,有机物和包装物的比

例较高，占垃圾干重比例的50%以上，灰土含量较低[22], 我国城市垃圾的详细组成分类见表1.1。厌氧降解产生的甲烷气除去溶于渗滤液中及氧化损失的部分之外，一般体积分数占50%左右。填埋气中的组要成分见表1.2,除了表中的三种之外，还有极少量的硫化氢和非甲烷有机质成分。

表1.1城市垃圾干重组成

表1.2生活垃圾填埋气组成

组成平均浓度/%

甲烷（CH Q50

二氧化碳（co,）45

氮气（M）

5

1.2.3填埋场库容及填埋气量

某填埋场占地10公顷，总库容200万肉3,场内总共可接受垃圾260万，，符合上述一般城市垃圾组成。用《生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范》(CJJ133-2009)中一阶衰减式计算预测出其峰值产气接近5000溯/”《生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范》(CJJ133-2009)中明确规定“填埋气体主动导排系统的抽气流量应能随填埋气体产气速率的变化而调节气体收集率不得小于60%”，假设该填埋场的气体收集率为65%, 则可计算出实际得到燃烧气体的最大流量为3250 W//z0

1.3燃烧系统

填埋气除了甲烷和二氧化碳之外，还含有少量的硫化氢和水分等酸性气体，若不经处理而直接燃烧，则会污染大气, 并且长期这样的话还会腐蚀输气管道和其他燃烧设备，因此在气体进入火炬燃烧之前需要进行预处理。

器以及燃烧器的控制，大致的工艺流程为：填埋气一除尘器一鼓风机一汽水分离器（/冷却器）一脱硫塔一阻火器一火炬。某些填埋气的利用上，如提纯发电等，对气体中的颗粒物有更高的要求，通过陶瓷过滤器对其进行更为细致的过滤，但本文将只进行设计火炬燃烧对填埋气的处理，因此对陶瓷过滤器部分不进行分析设计。燃烧系统的工艺流程图见图1.1。

图1.1填埋气燃烧系统工艺流程图

1.4主要设备设计

1.4.1输气管道

本文计算的最大产气量为3250/^3"(即0.903 W/5), 即为本次填埋气抽取量的设计值。按照《生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范》(CJJ133-2009)规定, 填埋气体输气管道内气体流速宜取5〜10m/s,本次设计中填埋气体输气管道内气体流速取V=7m/s。

假设输气管道内径为「(半径)，贝!J:

Q = ；rxr2 xvxn( 1.1 )

〃为输气管道数量(该填埋场输气管道数量为5),则有：

0.903ZVm3/5 = ^xr2x7x5

经计算得出：

r q 0.09m

因此，填埋场输气管道内径(直径)选为200mm,材质

为高密度聚乙烯管（HDPE）。设备输气管道内径选用与填埋场输气管道相同。

1.4.2气体过滤器

1.4.

2. 1气体过滤器的简单介绍

填埋气体中通常含有固体杂质和水分，对于其他设备的安全运行据具有一定的威胁，因此需要对收集的填埋气进行杂质和水分的去除处理。

气体过滤器由壳体、多元滤芯、反冲洗结构、以及其他元件构成，壳体内的隔板将其分为上下两腔，上腔配有多个过滤芯，这样充分利用了过滤空间，下腔安装有反冲洗吸盘, 过滤器气体由下腔通过隔板孔进入过滤芯内腔，粒径大于滤芯缝隙的杂质被拦截，净气通过缝隙到达上腔，最后由出气口送出。气体过滤器自动排污，其滤芯釆用高强度的楔形滤网，通过压差控制、定时控制自动清洗滤芯。当过滤器内杂质积聚在滤芯表面引起进出口压差增大到设定值时，驱动反冲洗机构排污。气体过滤器的大致结构见图1.2o

图1.2气体过滤器大致结构

1.4.

2. 2过滤器选取方法步骤

(1)确定进出口通径。过滤器的进出口通径不应小于其前后端被保护的设备的进出口通径，其进出口通径一般应和设备一致，故此处过滤器的进出口通径取DN200o

(2)过滤面积的确定。过滤面积指滤网的有效流通面积, 当滤网的钢丝和数目一定时，其可流通面积占滤网面积的百分比是一定的，这个比值称为滤网的有效面积比。滤网的有效流通面积为滤网总面积和有效面积的乘积：

S] = s, = s：・Sb( 1.2)

式中s,——滤网的过滤面积；

s,——滤网的有效流通面积；

s=——滤网中过滤部分的总面积；

S,——滤网的有效面积。

过滤面积通常的取值为过滤器公称通径的20倍

即：

§ = 20x200= 400( W)

本设计除尘粒径定为2032 um ,即可拦截的粒径为

2032s,并查得其有效面积为64%,所以滤网总面积为：

= 5,70.64=0.4/0.64= 0.625(w2)

(3)滤网目数的确定。目数是指每平方英寸面积上面的网孔目数，目数的确定主要是根据滤网所拦截的粒径来选择的，由滤网技术的规格查得拦截粒径为2032m的目数为10,

滤网丝径为0.508mm o

（4）过滤器壳体材质的选用。原则上应选择与工艺管道相