约翰垃圾焚烧炉灰渣全熔融的气化熔融技术的三大分类
浅谈生活垃圾焚烧发电飞灰及渣熔融技术应用
浅谈生活垃圾焚烧发电飞灰及渣熔融技术应用阐述当前我国生活垃圾焚烧发电厂处理灰、渣的主要方法与工艺,针对两者的处理方法进行了对比,联系灰、渣熔融技术的应用进行分析。
标签:炉渣;飞灰;熔融技术1 垃圾焚烧灰、渣的现状目前,随着生活垃圾焚烧处理成为当前生活垃圾的主要处理方式,生活垃圾焚烧过程中所造成的灰、渣势必会成为一种必然的副产物,怎样处理好灰渣,就成为了当前生活垃圾焚烧处理的首要问题。
灰、渣主要由不可燃的無机物和一些未燃尽的有机物组成。
按照垃圾不同的组成,灰渣数量通常是垃圾焚烧前总重量的5%-20%左右。
飞灰中带有一定量的二噁英与重金属颗粒等有害物质,如果在没有处理的情况下就直接排放,容易造成土壤和地下水的污染,进而危害到环境。
焚烧所产生的炉渣不含有害物质,根据垃圾组分不同炉渣中可能含有铁、铜、锌、铬等金属物质可以进行回收再利用。
2 炉渣2.1 炉渣的组成锅炉底部所排出的炉渣为黑褐色,占灰渣总重量的80%-90%左右。
炉渣主要构成物质有熔渣、玻璃、铁、陶瓷类物质碎片、其他金属和部分不可燃物质以及未燃尽的有机物所构成的不均匀混合物。
2.2 炉渣的资源化利用炉渣粒径分布主要集中于2~50mm内,大致与道路建材(骨料、级配碎石以及级配砾石等)的级配要求相符。
其溶解盐量较低,所以地下水受炉渣处理时由于溶解盐的污染可能性较小。
炉渣具有较强的pH缓冲能力,能有效抑制重金属的浸出。
炉渣现在大部分用来制作免烧砖,筛选出来不能制砖部分(约占炉渣总量的5%--15%)运到填埋场进行填埋。
炉渣制砖工艺设备简单、占地少、投资规模小,可跟垃圾焚烧发电厂配套建设。
3 飞灰飞灰就是烟气净化系统与热回收利用系统中收集形成的残余物,大致占处理垃圾量的3%-5%。
飞灰含有较高的溶解盐,可浸出重金属浓度较高,并且带有少量有机污染物,主要是因为它含有较多的细颗粒,令它具有较高持水量,容易冻胀而难压实,飞灰吸附了烟气中大量的有害物质,二噁英与重金属就包括在内,定性为危险固体废弃物。
垃圾焚烧残余物的处置
垃圾焚烧残余物的处置垃圾焚烧发电技术已出现一百多年了。
在它的急速发展期曾带来环境污染,引起公众的强烈抗议。
上世纪八十年代末,其对大气的污染已能得到很好控制;九十年代中期,其焚烧残余物的污染也已被严格控制;目前残余物管理的重要发展方向是减少有毒残余物的产生量、优化处理工艺和综合利用。
流化床垃圾焚烧系统产生的灰渣毒性低,处置费用低,综合利用的前景好。
一,垃圾焚烧灰渣管理的发展概况十九世纪,由于垃圾卫生管理的要求和对燃料的需求,在英国出现了垃圾焚烧炉。
如1870年在帕定顿由燃煤炉改装的垃圾炉排炉和 1876 年在曼彻斯特专门建造的城市垃圾焚烧炉。
从那时起,焚烧残余物就已被人们当作建材利用。
第一台垃圾发电装置于1897年出现在伦敦。
在现代垃圾焚烧炉中,仍在使用的有一种 1926 年获得专利的马丁炉排炉。
随着生活方式的改变,城市垃圾量剧增,上世纪六、七十年代,新建了大批垃圾焚烧炉。
这些焚烧炉沿用二、三十年代的设计,虽然燃烧效率和可靠性不断改进,但排放性能很差,尤其是二恶英的排放量大,引发了上世纪七、八十年代公众的激烈抗议。
新垃圾焚烧炉的建造随之骤减。
焚烧炉制造商为此投入很大力量改进锅炉的工作过程,减少排放,并开发出了很有效的尾气污染控制技术。
至上世纪八十年代末,尾气排放质量已能得到很好控制,世界卫生组织认为:由维护和运行良好的现代垃圾焚烧炉排出的烟气,对人类的健康和环境已不再构成严重的危害了[1]。
取而代之的是垃圾焚烧残余物的管理问题日显突出[2]。
当时许多国家已有针对垃圾焚烧残余物的检查制度和规定,然而各国的规定和认识有不少相互矛盾之处。
原因在于:完整的焚烧处理系统通常包含着焚烧炉及尾气处理两个不同的功能区,从不同排出口排放的灰渣的数量及性质不同;没有标准的取样及分析方法;来自不同研究的数据难以比较;评估条件及方法的差异导致不同的结论;不同国家制定法规时的不同考虑等等。
为了整理、总结、评估现有技术,建立统一的取样和评价标准,解释在焚烧和尾气净化的过程中污染物的形成、行为、作用和影响因素,推荐处理、处置、回收和综合利用的措施,由丹麦能源部、加拿大能源矿产和资源部、加拿大环境部、欧洲委员会、国际能源署、英国环境部、美国环保署、日本废物研究基金会、荷兰国家公共健康和环保研究所、法国LAB等政府部门和一些公司共同赞助,于1989年成立了国际灰渣工作组(IAWG)。
垃圾热处置技术
垃圾热处置技术垃圾通过热的方法处置主要有焚烧、热解和熔融三大类,这些方法均可用于生活垃圾、工业垃圾和特种垃圾的处置,其中焚烧法最常用、最成熟,也是本书的重点介绍对象。
本节概要地介绍这三类方法的原理、特点,让读者有一个总体性的认识。
一、焚烧垃圾焚烧处置方法的应用已有上百年的历史。
19世纪后期,工业化最早的英国由于霍乱、伤寒等传染性疾病的流行而采用高温灭菌的焚烧方法处理垃圾,开始采用小型焚烧炉焚烧垃圾,自此拉开了现代垃圾焚烧炉的帷幕。
随后,德国、美国、法国、日本等工业化国家陆续引进或自行研制开发了垃圾焚烧炉,并进行了工业应用。
早期的焚烧炉容量较小,单炉日处理能力一般小于20t,给料、除渣都是手工操作,污染防治水平低。
到了20世纪60年代,随着材料、机械制造、燃烧、自动化等科学与工艺的进步,垃圾焚烧炉的机械化、自动化程度以及燃烧效率、污染控制水平提高,产生了工艺系统完整、污染控制水平很高的大容量现代化焚烧炉,单炉日处理能力超过1000t。
在焚烧炉产生、进化的历史过程中,有各种各样的型式,限于篇幅,难以一一赘述,这里对现在正在使用的各种焚烧炉按不同的分类方法分类,大致有如下几大类:(1)按燃料种类分:有生活垃圾焚烧炉、工业垃圾焚烧炉、医疗垃圾焚烧炉、危险废物焚烧炉等。
(2)按燃烧方式分。
1)固定床焚烧炉,指固定炉排上的垃圾料层(俗称燃烧床)固定不动的焚烧炉,现在有些小型的医疗垃圾焚烧炉就属此列。
2)移动床焚烧炉,指垃圾料层相对于炉壁而言是层状移动的,料层的移动依靠炉排的周期运动实现,如炉排片的顺推或逆推、链条炉排的移动、滚筒炉排的旋转等。
此外,就广义的移动而言,回转窑式焚烧炉中垃圾料层的运动轨道是类似螺线形的,也属于移动床,不过对这类焚烧炉人们更习惯于从结构上与炉排炉相区别。
3)流化床焚烧炉在床层中填充一定粒度范围(称为筛分)的灰、渣、砂等惰性介质(称为床料),以空气作为流化介质,当空气流量达到一定程度时床料开始悬浮运动(即进入流态化状态)形成流化床。
垃圾焚烧炉的种类及原理资料ppt课件
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
固体废物
烟气 二次燃烧
图8—12 普通型旋转窑焚烧炉
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
饲水处理系统
发电系统
贮
废热回收
废气处理系统
存
系统
及
进
焚烧系统
料
系
统
废水处理系统
灰渣收集及 处理系统
图8—3 城市垃圾焚烧厂处理工艺流程图
1-倾卸平台 2-垃圾贮坑 3-抓斗 4-操作室 5-进料口 6-炉排干燥段 7-炉排燃烧段 8-炉排后燃烧段 9-焚烧炉 10-灰渣 11-出灰输送带 12-灰渣贮坑 13-出灰抓斗 14-废气冷却室 15-热交换器 16-空气预热器 17-酸性气体去除设备 18-滤袋集尘器 19-引风机 20-烟囱 21-飞灰输送带 22-抽风机 23-废水处理设备
表8—1 焚烧各要素的互动关系
参数变化
搅拌混合程度 气体停留时间
燃烧室温度
燃烧室负荷
燃烧温度上升
过剩空气率增 加
停留时间增加
可减少 会增加 可减少
可减少 会减少
—
— 会降低 会降低
会增加 会增加 会降低
火灾袭来时要迅速疏散逃生,不可蜂 拥而出 或留恋 财物, 要当机 立断, 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
二、活动炉排(机械炉排)焚烧炉
• 特点 • (1)可实现操作的连续化、自动化; • (2)处理能力大、工作条件好; • (3)链条式结构相对简单,对物料没有搅动作用,容易出现
环保节能新技术之九、废渣(飞灰)高温熔融玻璃化处理技术
环保节能新技术之九、废渣(飞灰)高温熔融玻璃化处理技术导语:在日常的社会生活及工业生产中,将产生大量的危废,其中有医药、农药类、废油、废有机溶剂、精馏残渣等有机危废,环保要求必须对危废进行处理,而现在危废处理中心的焚烧锅炉炉膛内的燃烧温度普遍不高于1500-1600℃,这样部分高熔点的危废如:含有重金属焚烧后形成的废渣、废灰仍为危废,使得危废处理不彻底,引起二次污染。
因此研制出对废渣、废灰进行“高温熔融玻璃化处理”的方法及工艺,即使熔融炉燃烧温度达到2000℃以上,在熔融炉内设置液态渣池,使所有废渣、废灰在其中处于熔融状态,从渣池中以液态方式排出,排出的渣呈玻璃化状态且渣可以综合利用,高温熔融炉的高温通过等离子或富氧燃烧的方式来实现,该工艺采用先进的等离子或富氧高温燃烧技术,将危废处理彻底化,并且玻璃化的渣及灰能够得以综合利用,使得危废处理工艺及技术有了质的提升,具有很好的社会效益、环境效益和经济效益。
工艺具体内容如下:注:以下资料及数据由技术方提供,并承诺文中数据及资料无误,为其真实性负全责。
一、工艺系统介绍1、废渣(飞灰)高温熔融玻璃化处理技术工艺路线为:危废预处理→回转窑气化及燃烧→废渣、废灰在熔融炉燃烬及熔融+燃烬室燃烧及燃烬+灰渣的综合利用→余热锅炉炉膛内燃烬→余热锅炉换热→尾部烟气二噁英脱除→干法脱酸→布袋除尘→烟气加热及SCR脱硝→湿法脱酸→烟气消白→烟囱→排入大气。
2、工艺系统组成危废预处理系统:固体危废处理、存储及输送单元;粉体危废处理、存储及输送单元;液态危废处理、存储及输送单元;气体危废存储及输送单元。
燃料、助燃、助熔系统:燃气、燃油、助燃剂的存储及输送单元;助熔剂存储及输送单元。
燃烧器系统:回转窑燃烧器及助燃风单元;燃烬室燃烧器及助燃风单元;熔融炉燃烧器及助燃风单元;制氧单元;引风单元。
等离子炬系统:变压器及整流柜;等离子发生器;等离子燃烧器。
燃烧室系统:回转窑燃烧室;熔融炉燃烧室;燃烬室;余热锅炉炉膛;烟道。
垃圾焚烧灰渣的成分分析及其熔融特性
( 中国科学院广 州能源研 究所 热流过 程实验 室, 广东 广州 507 ) 10 0
摘
要: 在垃 圾 焚烧 余 热锅 炉 中, 垃圾 灰 熔融特 性 是 决 定灰
炉 、 转 窑 焚烧 炉 三种 不 同的 垃圾 焚烧 炉 , 用 不 同 旋 采 焚烧 技 术 , 烧 所 产 生 的 灰 沉 积 于 不 同 的 受 热 面 或 焚 以渣 的形 式 排 出 炉 外 , 研 究 对 这 三 种 焚 烧 技 术 5 本 台炉 产 生 的 灰渣 进 行 现 场 收 集 取 样 , 垃 圾 灰 加 湿 将 制 成角 锥 体 , 氧 化 气 氛 下 利 用 硅 钼 棒 高 温 加 热 炉 在 测 定各 垃 圾 灰 的熔融 特性 , 利 用 全 自动 x射 线 荧 并
沉 积 危 害 程 度 的 最 重 要 特 性 之 一 。 本 研 究 通 过 测 定 垃 圾 灰
的成 分 、 熔点 , 灰 系统 分 析 垃 圾 灰 熔 融 特 性 与 其 成 分 的 关 系 , 以及 垃 圾 灰 与低 熔 点 煤 灰 在 熔 融 特 性 与 成 分 之 间的 区别 , 并 以 此 对 垃 圾 燃 烧 提 出 一 些 建议 。
2. 5 9
7. 5 9 7. 41
2. o9
5. 3 0 4. 2 1
1 61 1.
7. 9 4 5. 4 2
5. 4 6
9. 5 5 3. 9 5
4. 3 7
4. 6 6 18 .2
7. 8 5
3. 6 3 16 .3
8. l O
4. 5 1 5. 2 8
表 1 垃圾灰 渣的成 分分析 和灰熔点
% Ca 0 S2 i0 A1o3 2 F2 e o3
国内外电子垃圾回收、处理技术现状
国内外电子垃圾回收、处理技术现状目前,电子废弃物已经对各国环境构成了很大威胁。
欧洲大多数国家已经建立了相应的回收体系。
在德国,电子废弃物回收处理企业一般规模都不大,大多为市政系统专业回收处理公司、制造商专业回收处理公司、社会专业回收处理公司、专业危险废物回收公司等。
在美国,电子废弃物的资源化产业已经形成,共有400多家公司,主要分为专业化公司、有色金属冶炼厂、城市固体废物处理企业、电子产品原产商(OEM)和经销商。
电子废弃物的处理过程如下:分类回收和拆卸电子废弃物的分类回收和拆卸通常是指电子废弃物在分类回收后运往拆卸公司,再由拆卸公司拆卸成各种碎片。
在瑞典的斯特曼技术中心,电子废弃物先是被大致分成五大部分:大的金属零件、多氯联苯、包装材料、塑料零件和阴极射线管,然后再进一步拆分成70多种不同的碎片。
在拆卸的过程中,对诸如存储器片、集成电路板等可进行修理或升级的则延长其寿命再使用;对含有害物质的部分如:水银开关,镍-镉电池和含有多氯联苯的电容器等可预先拆下来,通过可靠性检测后再对其进行单独处理。
贵金属成分含量的多少是衡量电子废弃物价值高低的基础,价值高的电子废弃物贵金属含量较多,如电脑的多氯联苯;价值低的电子废弃物贵金属含量较少,如电视、录影机的多氯联苯。
但不论电子废弃物价值高低,处理流程基本是相同的。
电子废弃物中金属的回收电子废弃物中金属的回收过程比较复杂,通常是先通过高温使金属和杂质分离,然后通过几个相应的加工流程来提炼各种金属。
电子废弃物中的铜、金、银、铂、钯等贵金属一般通过转炉加工回收。
瑞典Boliden公司和加拿大Noranda公司含贵金属的电子废弃物的回收流程是:1) 熔化:取样后的不同的电子废弃物经过均匀混合,作为原料加入到熔炉中。
开始焚烧时需加入一些燃料,当熔炉温度为1200℃~1250℃、多氯联苯所含能量为 35~36GJ/t时,加工过程就可靠多氯联苯中所含有机物释放的能量来维持。
垃圾焚烧发电厂公司应知应会100题
潍坊公司应知应会100题1、生活垃圾的主要成分有哪些?(1)有机物:食品垃圾约占50%;纸类垃圾约占15%;橡塑垃圾约占10%;竹木垃圾约占5%;纤维约占4%。
(2)无机物:玻璃、金属、灰尘等约占4%。
垃圾含水量是影响垃圾热值的主要因素之一。
2、生活垃圾含水量生活垃圾含水量除结晶水外,包括有外在水分和内在水分。
外在水分即垃圾各组分表面保留的水分,内在水分即垃圾各组分内部毛细孔中的水分。
在我国目前垃圾平均含水量50%-60%。
3、垃圾渗滤液是指垃圾有机成分中含有的水分,在收集、运输、堆积、处置过程中发生物理变化及化学、生化反应而渗沥出来的,具有高污染性、高浓度的有机废液,其典型感官表现为黑褐色、粘稠状、强恶臭的液体。
垃圾渗滤液主要来自于厨余中的有机物,厨余含量越高,其COD、BOD浓度越高。
4、城市生活垃圾的处理方式有哪些?目前城市生活垃圾的处理方式主要有:卫生填埋、焚烧、堆肥及分类和综合利用4种;三种垃圾处理方式的对比焚烧的减量效果最明显、无害化最彻底、且焚烧热量可以有效利用,因此广为发达国家采用。
我国目前的垃圾年产量占全球比重超过30%,以填埋处理方式为主,在我国开展垃圾分类工作,使居民养成分类习惯有待时日,难以解决目前迫在眉睫的垃圾围城问题;即使在全世界垃圾综合利用做的最好的德国,也只有百分之几的运营单位能达到处理效果,且垃圾处理成本太高,不具经济可行性。
5、焚烧法处理生活垃圾的基本目标(1)实现垃圾减量(垃圾重量减量70%-85%,容积减量90%以上)。
(2)实现余热利用(利用焚烧余热产生热能)。
(3)消除垃圾的有害物质。
6、国内生活垃圾焚烧主要技术流派及特点四类常见生活垃圾焚烧炉特点比较7、国家对垃圾焚烧发电项目的政策导向从国家政策导向上看,我国各级政府对垃圾焚烧发电产业的鼓励力度较大,颁布了一系列政策法规鼓励垃圾焚烧发电产业,其中比较重要的法规及核心内容如下:(1)、《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》。
氧化还原法熔融气化技术
氧化还原法熔融气化技术氧化还原法熔融气化技术氧化还原法熔融气化技术是一种将固体废弃物转化为可再利用的资源的方法。
这种技术通过在高温下将废弃物与氧化剂混合,使其发生氧化还原反应,并产生熔融物质。
这种熔融物质可以被冷却和固化成为新的材料,或者通过进一步处理来提取其中有价值的成分。
1. 氧化还原反应在氧化还原法熔融气化技术中,废弃物与氧化剂混合后,在高温下发生氧化还原反应。
这种反应是指电子从一个物质转移到另一个物质,并且在过程中发生能量变化。
在这种情况下,废弃物中的有机和无机成分被部分或完全转换为二氧化碳、水和其他无害的产品。
2. 熔融在发生氧化还原反应后,生成了一个高温、高压、熔融的混合物。
这个混合物可以是液态、半固态或固态,具体取决于反应条件和废弃物的成分。
这个熔融混合物可以被冷却和固化成为新的材料,或者通过进一步处理来提取其中有价值的成分。
3. 废弃物的处理氧化还原法熔融气化技术可以处理各种类型的废弃物,包括有机和无机废弃物。
这些废弃物可以是固体、液体或气体。
在处理之前,需要对废弃物进行分类和分离,以确保只有适合处理的部分被送入反应器中。
4. 反应器设计反应器是氧化还原法熔融气化技术中最重要的组件之一。
反应器必须能够承受高温、高压和腐蚀性环境,并且必须具备良好的混合性和传热性能。
反应器通常由多个部分组成,包括进料口、加热区、混合区、反应区和出料口等。
5. 操作条件氧化还原法熔融气化技术需要在高温、高压、氧化性环境下进行。
反应器内部温度通常在1000℃以上,压力也很高,从几十到几百个大气压不等。
反应器中的氧化剂通常是氧气或空气,这些氧化剂在混合区与废弃物发生反应,产生高温、高压、熔融的混合物。
6. 应用氧化还原法熔融气化技术可以处理各种类型的废弃物,包括有机和无机废弃物。
这种技术可以将这些废弃物转化为可再利用的资源,例如新材料、能源和有价值的成分。
此外,这种技术还可以减少垃圾填埋和焚烧对环境造成的影响。
危废飞灰玻璃化熔融技术分类
危废飞灰玻璃化熔融技术分类飞灰熔融固化处理技术成为近年来固体废物处理领域新的研究热点,熔融使飞灰减容和减量2/3左右,得到的熔渣可以作为路基材料、微晶玻璃的基础玻璃、混凝土骨料等,达到资源再利用的目的。
飞灰熔融处理的原理为用燃油燃煤火焰或电力加热至飞灰熔融温度1200~1500℃以上,使飞灰中的有机物热解气化及燃烧,而无机物则形成熔渣。
熔融时飞灰中低沸点的重金属和碱金属盐类将挥发逃逸,须配备二次集尘系统进行污染防控,而铁、镍、铜等金属则可熔成金属熔液,可通过分离回收实现资源再利用,另外,一部分的重金属则残留于玻璃熔渣中,被禁锢于无定形Si-O网状构造中,从而改善重金属的浸出特性。
Sakaia等人对垃圾焚烧飞灰熔融炉进行了系统的分类,根据飞灰熔融的能量来源,可大致将飞灰熔融炉分为燃料式熔融炉和电热式熔融炉两大类。
一、燃料式熔融炉1、表面熔融炉表面熔融炉又称为薄膜式熔融炉,是以重油或天然气燃烧器直接在被熔融物表面加热,使其表面形成薄膜状的熔融,而炉面设计有一定的斜度,使熔液可在重力的作用下自然流下。
按照熔融炉结构不同又可将表面熔融炉分为三类,见图:a)固定式表面熔融炉,其熔融炉内设有两套燃烧器、两个飞灰进口、两个飞灰推进器,为对称式结构;b)回旋式表面熔融炉,由固定不动的内熔炉和旋转的外熔炉组成;c)固定式表面熔融炉,其熔融炉内设有一套高温燃烧器,并且在出渣口设有一个再熔燃烧器,以确保飞灰熔融完全。
表面熔融炉的特性可概述如下:1)处理飞灰的耗油量约为200~250公升/每吨,也可通过混入高热值的固体废弃物(如废轮胎、木屑、废塑料等)以达到节约能源和提高废弃物处理率的目的;2)可根据需要随时启动或停止,操作工艺简单;3)生成的熔渣体积约为焚烧飞灰的30%~40%左右,达到良好的减容目的;4)由于飞灰是从表面开始逐渐熔融,而且熔液的热传导性差,导致所得熔渣的均一性也较差,可作为路基材料实现;5)熔融温度在1200~1500℃之间,操作时可根据需要添加适量的SiO2、CaO、硼酸等添加剂以促进熔融。
固体废物的热处理
废 煤 矸 广州
物石
垃圾
杭州 垃圾
常州 垃圾
芜湖 垃圾
上海污水 厂污泥
热 800 ~ 值 8000
4412
4452
7300
2863
14600
根据经验,城市垃圾的热值大于3350kJ/kg时,燃烧 过程无需加辅助燃料,易于实现自燃烧。
①通过氧弹测热仪测量计算 将高位热值转变成低位热值可以通过下式计算:
DRE % WPOHC进 WPOHC出 100%
WPOHC进
②HCl的排放量应符合从焚烧炉烟囱排出的HCl量, 在进入洗涤设备之前小于1.8kg/h,若达不到这个 要求,则经过洗涤设备除去HCl的最小洗涤氯为 99.0%。
③烟囱的排放颗粒物应控制在183mg/m3,空气 过量率为50%。
②计算各组分产生的能量 E厨房废渣=4650kJ/kg×29.35kg=137314kJ E木屑杂草=6510kJ/kg×2kg=13020kJ E纸张=16750kJ/kg×1.35kg=22613kJ E塑料皮革等=32570kJ/kg×1.39kg=45272kJ
③E总= E厨房废渣+ E木屑杂草+ E纸张+ E塑料皮革等 =218219kJ(100kg)
阶段----热化学分解; 第三阶段是燃尽阶段----氧化还原反应的综合过程,
即生成固体残渣的阶段。
三个阶段并非界限分明,尤其对混合垃圾之类的 焚烧过程更是如此。
从炉内实际过程看,送入的垃圾有的物质还在预 热干燥,而有的物质已经开始燃烧,甚至已燃尽 了。
对同一物料来说,物料表面已进入了燃烧阶段, 而内部还在加热干燥。
(3)温度Temperature
这里所说的焚烧温度是指废物焚烧所能达到的最 高温度,该值越大,焚烧效果越好。
第9章 焚烧_2 焚烧炉
(b)活动炉排焚烧炉 活动炉排焚烧炉,即为机械炉排焚烧
炉。炉排是活动炉排焚烧炉的心脏部 分,其性能直接影响垃圾的焚烧处理 效果,可使焚烧操作自动化、连续化。 按炉排构造不同可分为链条式、阶梯 往复式、多段滚动式焚烧炉等。我国 目前制造的大部分中小型垃圾焚烧炉 为链条炉和阶梯往复式炉排焚烧炉, 功能较差。大部分功能较好的机械炉 排均为专利炉排。
曲径式多室焚烧炉
一燃室是固体废物燃烧室,二燃室为气相燃烧室。 由一燃室至二燃室需经过火焰口及混合室,形成 燃烧带。废物进入一燃室,投在固定炉排上,经 干燥、着火而燃烧。在燃烧时,挥发分及水分挥 发通过燃烧室部分氧化。其余部分随气流通过火 焰口向下流经混合室与二次空气混合,因为混合 室使气流流动区域受到限制和突然改变流向而产 生湍流,促使混合均匀并产生气相反应。膨胀的 气体受到帘墙阻挡使气流改变方向,经过帘墙口 从混合室到达最后的燃烧室,可燃组分在同轴式 多室内氧化。飞灰和其他固体颗粒物质受墙碰撞 而炉排型
焚烧炉,炉床型焚烧炉和沸腾流化床焚烧 炉三种类型。但每一种类型的炉子又视其 具体的结构不同又有不同的型式,具体分 为以下几种类型: 炉排型焚烧炉 将废物臵于炉排上进行焚烧的炉子称为炉 排型焚烧炉。 (a)固定炉排焚烧炉 固定炉排焚烧炉只能手工操作、间歇运行, 劳动条件差、效率低,拨料不充分时导致 焚烧不彻底。
燃烧空气需要量对这二种焚烧炉相同,大约为 300%的过剩空气量。约有一半所需燃烧空气是 由加料门和焚烧炉的其他地方因泄漏而进入焚烧 炉。其余所需空气量的分配为:70%为从炉排进 入一燃室的二次空气,10%为由炉排下进入的一 次空气,20%进入混合室或二燃室。 多室焚烧炉一般多用于处理固态废物。对于可流 动的物料,诸如污泥、液体和气体,则只有使用 了合适的燃烧喷嘴,才能在多室焚烧炉中焚烧处 理。 多室焚烧炉通常是间歇进料,常规使用推杆型送 料系统。对于含有高挥发性物质的废料,需要经 常性地小批量间歇进料。
垃圾焚烧发电-炉排炉与气化燃烧技术的对比
MBRE垃圾再生燃料气化发电技术与传统技术的对比在垃圾处理/焚烧发电的技术发展进程中,炉排炉技术、循环流化床技术均为原生垃圾直接焚烧,属于第二代技术。
第一代是垃圾填埋处理;第二代是原生垃圾焚烧处理:垃圾不经分选直接焚烧导致焚烧不完全,产生严重次生污染问题,为此德国于2000年颁布了《德国生活垃圾处理技术条例》,自2005年起全面禁止直接焚烧原生垃圾。
第三代是RDF衍生燃料发电技术:德国率先开发了第三代垃圾处理技术:将垃圾进行分选处理,剔除不可燃杂质并充分提取出可回收资源,将垃圾制成再生能源燃料RDF(绿色煤炭),实现高效、清洁能源利用。
第四代技术-MBRE气化湍流燃烧技术技术核心是以无毒无害的微生物技术对自动分拣后的垃圾进行无害燃料化处理,制作成衍生燃料RDF,然后用先进的美国RDF气化湍流燃烧锅炉进行清洁气相燃烧发电,垃圾的减量化达到90%以上。
一、炉排炉炉排炉的技术基础是煤燃烧领域中的链条炉,针对垃圾的特点加以改进,适应了垃圾处理的技术要求。
炉排炉的优点是对垃圾质量和成分的要求较低,前处理简单,飞灰量较少,技术成熟且使用广泛。
其不足之处是:1.二恶英的产生温度在360℃~820℃之间,在炉排炉开车和停炉过程中炉温不可避免地要经过二恶英产生的温度区间,由于炉排炉开停车时间较长,所以这一过程二恶英排放量较大;同时,因炉排炉内需要机械装置,限制了炉排炉内温度的进一步提升,导致炉排炉持续在二恶英产生的温度区间附近工作,在燃烧过程控制不完全的情况下,二恶英将会大量产生;2.由于垃圾成份复杂,普通炉排维持在整个炉排内均匀移动,均匀完全地燃烧是困难的,容易导致垃圾燃烧不充分;3.炉排难以适应水份变动范围较宽的垃圾焚烧,因为水份较高的垃圾需较宽的干燥区,这给水份高的垃圾完全燃烧带来困难;4.难以处理垃圾渗滤液,需设置专门污水处理设施;5.由于垃圾未经分拣,且成分复杂,燃烧不充分,因此产生大量不可资源化利用的炉渣,需要进行二次填埋;6.炉排炉的炉排不仅制造复杂,成本高,而且体积庞大,占地面积大,因而不适合于中小城镇垃圾处理量不十分大的场合。
国内外城市垃圾焚烧飞灰熔融技术综述
国内外城市垃圾焚烧飞灰熔融技术综述高术杰;陈德喜;马明生【摘要】本文介绍了JFE的电阻式灰熔融技术、IHI的直流电阻灰熔融技术、日立造船的燃料式飞灰熔融技术和等离子灰熔融技术、大同特钢的火焰式灰熔融技术和电弧灰熔融技术、英国Tetronics等离子体直流电弧灰熔融技术等国外主要应用的城市垃圾焚烧飞灰熔融技术,列举了国内垃圾焚烧飞灰熔融技术的研究进展,同时介绍了恩菲垃圾焚烧飞灰熔融技术的优势.【期刊名称】《有色冶金节能》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】5页(P14-18)【关键词】城市垃圾焚烧;飞灰熔融技术;危险废物;熔融炉【作者】高术杰;陈德喜;马明生【作者单位】中国恩菲工程技术有限公司,北京100038;中国恩菲工程技术有限公司,北京100038;中国恩菲工程技术有限公司,北京100038【正文语种】中文【中图分类】X799.3;TK1750 前言随着我国经济的快速发展和生活水平的提高,生活垃圾产生量不断增加,产生的垃圾量约为2.5亿t/a,占世界总量的1/4,相当长一段时间内将以8%~10%的速度增长。
2016年,国家发展与改革委公布的《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》明确提出:设市城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理总能力由2015年的35%提升至2020年的50%,生活垃圾焚烧规模将达到62万t/d。
其中,生活垃圾焚烧飞灰产生量有可能从2015年的400万t/a升至2020年的800万t/a[1]。
由环境保护部联合国家发展和改革委员会、公安部修订发布的《国家危险废物名录》(2016版)中明确规定,生活垃圾焚烧飞灰(废物类别:HW18焚烧处置残渣,废物代码:772-002-18)属于危险废物,必须单独收集,不得与生活垃圾、焚烧炉渣等混合,也不得与其它危险废物混合。
焚烧飞灰属于危险废物,不能豁免管理,制订垃圾焚烧飞灰的综合利用标准迫在眉睫。
本文详细综述了国内外几家公司的飞灰熔融处理技术。
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一,回转式焚烧炉工作原理:回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列,炉体水平放置并略为倾斜。
通过炉身的不停运转,使炉体内的垃圾充分燃烧,同时向炉体倾斜的方向移动,直至燃尽并排出炉体。
特点:设备利用率高,灰渣中含碳量低,过剩空气量低,有害气体排放量低。
但燃烧不易控制,垃圾热值低时燃烧困难。
CAO焚烧炉工作原理:垃圾运至储存坑,进入生化处理罐,在微生物作用下脱水,使天然有机物(厨余、叶、草等)分解成粉状物,其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。
经筛选,未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室(温度为600℃),产生的可燃气体再进入第二燃烧室,不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。
第二室温度控制在860℃进行燃烧,高温烟气加热锅炉产生蒸汽。
烟气经处理后由烟囱排至大气,金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化,可在灰渣中分选回收。
特点:可回收垃圾中的有用物质;但单台焚烧炉的处理量小,处理时间长,目前单台炉的日处理量最大达到150吨,由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟短,烟气中二恶英的含量高,环保难以达标。
脉冲抛式炉排焚烧炉工作原理:垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥,然后送入第一级炉排,在炉排上经高温挥发、裂解,炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动,将垃圾逐级抛入下一级炉排,此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。
如此下去,直至最后燃尽后进入灰渣坑,由自动除渣装置排出。
助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧,同时使垃圾悬浮在空中。
挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室,进行进一步的裂解和燃烧,未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧;高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽,同时烟气经冷却后排出。
二,机械炉排焚烧炉工作原理:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排(炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区),由于炉排之间的交错运动,将垃圾向下方推动,使垃圾依次通过炉排上的各个区域(垃圾由一个区进入到另一区时,起到一个大翻身的作用),直至燃尽排出炉膛。
固体废物焚烧残余物熔融处理技术规范-最新国标
目次1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 总体要求 (3)5 选址要求 (3)6 固体废物焚烧残余物熔融处理系统要求 (4)一般规定 (4)分析检测系统 (4)贮存系统 (4)预处理及进料系统 (4)熔融炉系统 (5)烟气净化系统 (5)废水处理系统 (5)控制系统 (6)7 环境管理要求 (6)一般规定 (6)废水排放控制 (6)废气排放控制 (6)固体废物排放控制 (6)其他 (7)8 熔融处理产物的质量要求 (7)组批规则 (7)取样 (7)环境安全质量控制 (7)熔融处理产物的资源化利用技术要求 (7)检验频率 (7)检验方法 (8)检验报告 (8)数据储存 (8)信息标识 (8)9 运营管理要求 (8)一般规定 (8)管理流程 (8)检测、评价及评估制度 (9)应急预案 (9)固体废物焚烧残余物熔融处理技术规范1 范围本文件规定了固体废物焚烧残余物熔融处理的术语和定义、总体要求、选址要求、固体废物焚烧残余物熔融处理系统要求、环境管理要求、熔融处理产物的质量要求以及运营管理要求。
本文件适用于危险废物焚烧底渣、飞灰和生活垃圾焚烧飞灰的熔融处理过程。
固体废物热解、气化处置过程中产生的底渣和飞灰等其他固体废物的熔融处理可参照本文件执行。
本文件不适用于放射性固体废物的处理。
本文件适用于已建、新建、改建和扩建固体废物焚烧残余物熔融处理设施。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 474 煤样的制备方法GB 3096 声环境质量标准GB 5085.7 危险废物鉴别标准通则GB 8978 污水综合排放标准GB/T 11835 绝热用岩棉、矿渣棉及其制品GB/T 12325 电能质量供电电压偏差GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T 14549 电能质量公用电网谐波GB 14554 恶臭污染物排放标准GB/T 14684 建设用砂GB/T 14685 建设用卵石、碎石GB 16297 大气污染物综合排放标准GB/T 17850 涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理用非金属磨料的技术要求GB 18484 危险废物焚烧污染控制标准GB 18485 生活垃圾焚烧污染控制标准GB 18597 危险废物贮存污染控制标准GB 18599 一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准GB/T 19923 城市污水再生利用工业用水水质GB 34330 固体废物鉴别标准通则GB/T 41015 固体废物玻璃化处理产物技术要求GB/T 50087 工业企业噪声控制设计规范HJ/T 20 工业固体废物采样制样技术规范HJ/T 298 危险废物鉴别技术规范HJ 1091 固体废物再生利用污染防治技术导则HJ 1134 生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范(试行)HJ 2025 危险废物收集、贮存、运输技术规范JC/T 647 泡沫玻璃绝热制品3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
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垃圾焚烧炉灰渣全熔融的气化熔融技术的三大分类
随着环保治理及城镇化的扩展,现如今,垃圾被认为是最具开发潜力、永不枯竭的"城市矿藏",是"放错地方的资源"。
约翰节能垃圾焚烧炉厂家分析,虽然我国在垃圾处理行业起步较晚,但是我国垃圾处理产业初具规模,垃圾处理市场容量显著增加,市场渗透率迅速提高,进入环卫行业的企业数量也在迅猛增加。
我国的垃圾处理市场已经从导入期进入到成长期,并正向成熟期迈进。
随着环境问题逐渐被重视,节能、环保成为各国的发展主题,已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。
垃圾气化熔融技术分类
根据飞灰和底渣处理形式来分,气化熔融技术主要分为:灰渣全熔融的气化熔融技术、飞灰熔融的气化熔融技术两大类。
其中,灰渣全熔融的气化熔融技术主要包括:等离子体气化熔融技术、高炉型气化熔融技术和热选气化熔融技术等。
1、等离子体气化熔融技术。
早期等离子体技术应用于金属冶炼和玻璃制造行业,近几年该技术成功应用于城市生活垃圾的处理方面,不仅可用于废旧电子电器产品的处理,回收废弃物中的熔融态金属炉渣,且可用于下水污泥、城市垃圾及其焚烧灰渣的中间处理。
等离子体气化熔融系统主要由炉体、等离子喷嘴、直流电源、空气和冷却水供给等设备组成,其设备流程如图。
等离子体技术主要是利用等离子火焰的高温热源(最高温度超过5500度)加热垃圾,等离子火焰如图
垃圾在气化炉内反应温度则达到了1200-1500度,城市生活垃圾中有机物发生热解气化反应,同时金属等无机物则以熔融灰渣的形式从炉膛底部排除。
等离子火焰的高温可以彻底摧毁垃圾中的毒素和有机物,这项技术大量运用在处理医疗垃圾和废旧电子产品上。
等离子体气化熔融技术主要有以下优势:
等离子体热源无污染,可直接加热处理;
排放废气及污染物较少;
可回收利用金属等无机物。
2、高炉型气化熔融技术
城市垃圾和辅助燃料由高炉顶部给入,自上而下进入高炉,气化剂(富氧空气)由高炉底部给入,自下而上运动,气化剂和物料的运动方向相反,物料在下降的过程中先后经历如下反应区:热烟气干燥区、挥发分析出和有机物气化反应区、残炭与富氧空气燃烧熔融反应区。
熔融燃烧后的无机物灰渣从底部排出,可以回收利用。
3、热选气化熔融技术
垃圾不需要预处理,经过压缩直接给入热解通道,热解通道由外热源加热(一般为高温烟气);垃圾在通道内停留一段时间发生热解气化反应,热解通道的出口烟气温度可达1000°C以上。
垃圾热解残渣进入高温反应器,与从反应器底部送入的纯氧反应,反应温度2000°C左右,高温下无机物熔融,由于密度的差别发生分层,并使金属和其他熔渣有效分离,后经冷却后排出。
热解气和热解残渣在高温反应器底部氧化后生成气体并在高温反应区内部停留2s以上,经水洗塔骤冷降至80°C(可防止二恶英重新合成)。
热选气化熔融技术吸收西方国家在煤气化工艺方面的长处,可从固体燃料高温气化的分支反应角度把握工艺环节。
采用灰渣全熔融的气化熔融技术,垃圾减容效果好、处理彻底,但该技术主要针对高热值城市生活垃圾(8000~11000kJ/kg)开发。
我国城市生活垃圾热值较低(4000kJ/kg左右),采用灰渣全熔融的气化熔融技术处理城市生活垃圾,会消耗较多辅助燃料或纯氧气,增加垃圾的处理成本。
相对而言,飞灰熔融的气化熔融技术,只对飞灰进行熔融处理,底渣在较低温度下(500-700°C)排出,可节约灰渣带出热量,降低气化熔融技术对垃圾发热量的要求,较为适合处理低热值的城市生活垃圾。
飞灰熔融的气化熔融技术主要流程如图所示
垃圾中有机物在气化炉内气化,气化合成气携带飞灰进入燃烧熔融炉,气化反应残渣(金属和其他无机物)随底渣排出,底渣中二恶英和重金属含量很少,符合国家安全标准,其中金属回收利用,其他无机物可做建筑材料或填埋处理;气化炉产生合成气在熔融炉内高温燃烧(1200~1500°C),二恶英在高温下完全分解,飞灰熔融成玻璃体状态,可有效固化重金属。
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