第二篇生活垃圾焚烧技术工艺

第二篇生活垃圾焚烧技术工艺

第一章垃圾焚烧厂工艺

第一节 1.2.3.1焚烧工艺概述

生活垃圾焚烧厂的系统构成在不同的国家、研究机构有不同的划

分方法，或者由于垃圾焚烧厂的规模不同而具有不同的系统构成。但

现代化生活垃圾焚烧厂的基本内容大体相同，其一般的工艺流程框图

可参见图

垃圾焚烧厂的工艺流程可描述为：前处理系统中的垃圾与助燃空气系统所提供的一次和二次助燃空气在垃圾焚烧炉中混合燃烧，燃烧所产生的热能被余热锅炉加以回收利用，经过降温后的烟气送入烟气处理系统处理后，经烟囱排人大气；垃圾焚烧产生的炉渣经炉渣处理系统处理后送往填埋厂或作为其他用途，烟气处理系统所收集的飞灰做专门处理；各系统产生的废水送往废水处理系统，处理后的废水可排入河流等公共水域或加以再利用；现代化的垃圾焚烧厂的整个处理过程都可由自动控制系统加以控制。

1.2.3.2常见焚烧处置工艺及相应的工艺流程图

目前垃圾焚烧厂采用的垃圾焚烧炉主要为回转窑、流化床、机械炉排三种。对于不同型式的垃圾焚烧炉，垃圾焚烧厂各系统也必然具有不同的工艺流程，由于篇幅所限，不能对三种情况一一介绍。根据各国垃圾焚烧炉的使用情况，机械炉排焚烧炉应用最广且技术比较成，是国内外生活垃熟，其单台日处理量的范围也最大（50-700t/d）圾焚烧厂的主流炉型。因而，本节对垃圾焚烧炉的讨论对象也限于机械炉排焚烧炉。对各系统而言，其工艺流程也不尽相同，比如，有些垃圾焚烧厂的前处理系统中不设垃圾贮坑，而将垃圾直接送入进料斗。为此，对各系统工艺流程的讨论也仅限于普遍情况。图2-1-2为某一垃圾焚烧厂主厂房的工艺布置纵剖视图。

1、前处理系统

垃圾焚烧厂前处理系统也可称为垃圾接收与贮存系统，其一般的工艺流程如下。

生活垃圾由垃圾运输车运入垃圾焚烧厂，经过地衡称重后进入垃圾卸料平台（也可称为倾卸平台），按控制系统指定的卸料门将垃圾倒入垃圾贮坑。

在此系统中，如果设有大件垃圾破碎机，可用吊车将大件垃圾抓入破碎机中进行处理，处理后的大件垃圾重新倒入垃圾贮坑。可通过分析垃圾成分的统计数据及大件垃圾所占的比例，决定垃圾焚烧厂是否需要设置大件垃圾破碎机。

称重系统中的关键设备是地衡，它由车辆的承载台、指示重量的称重装置、连接信号输送转换装置和称重结果打印装置等组成。承载台根据地衡最大称重决定其标准尺寸，垃圾焚烧厂地衡一般最大称重为15-20t近年来垃圾收集车呈大型化趋势，出现了称重大于30t 的地衡。

一般的大型垃圾焚烧厂都拥有多个卸料门，卸料门在无投入垃圾的情况下处于关闭状态，以避免垃圾贮坑中的臭气外溢。为了垃圾贮坑中的堆高相对均匀，应在垃圾卸料平台入口处和卸料门前设置自动指示灯，以便控制那个卸料门的开启。在垃圾焚烧技术发达的国家，这些设施一般都采用自动化系统，实现了卸料平台无人操作，当垃圾车到达卸料门前时，传感器感知到有车辆到达，自动控制卸料门的开闭。

垃圾贮坑的容积设计以能贮存3-5天的垃圾焚烧量为宜。贮存的目的是将原生垃圾在贮坑中进行脱水；吊车抓斗在贮坑中对垃圾进行搅拌，使垃圾组分均匀；在搅拌过程中也会脱击部分泥砂。这些措施都可改善燃烧状况，提高燃烧效率。在贮坑里停留的时间太短，脱水不充分，垃圾不易燃烧；时间太长，垃圾不再脱水，可燃挥发分溢出太多，也会造成垃圾不易燃烧和能量的耗散。

2、垃圾焚烧系统

垃圾焚烧系统是垃圾焚烧厂中最为关键的系统，垃圾焚烧炉提供了垃圾燃烧的场所和空间，它的结构和型式将直接影响到垃圾的燃烧状况和燃烧效果。

垃圾焚烧系统的一般工艺流程如下。

实际上，垃圾焚烧系统与前处理系统、余热利用系统、助燃空气系统、烟气处理系统、灰渣处理系统、废水处理系统、自动控制系统等密切相关，这里将它们分开只是为了讨论和分析的方便。

吊车抓斗从垃圾贮坑中抓起垃圾，送入进料漏斗，漏斗中的垃圾沿进料滑槽落下，由饲料器将垃圾推入炉排预热段，机械炉排在驱动机构的作用下使垃圾依次通过燃烧段和后燃烬段，燃烧后的炉渣落入炉渣贮坑。

为了保证单位时间进料量的稳定性，饲料器应具有测定进料量的功能，现行的饲料器一般采用改变推杆的行程来控制进料的体积，但由于垃圾在进料滑槽中的密度不均匀，造成进料的质量控制并不能达到预期的效果。目前，解决这个问题的有效方法之一是在滑槽中设置挡板，使挡板上的垃圾自由落下以提高垃圾密度的均匀性，同时还可以改进滑槽中垃圾的堵塞现象。

饲料器和炉排可采用机械或液压驱动方式，其中因液压驱动方式操作稳定、可靠性好等优点而应用较广。

3、余热利用系统

从垃圾焚烧炉中排出的高温烟气必须经过冷却后方能排放，降低烟气温度可采用喷水冷却或设置余热锅炉的方式。

余热利用是在垃圾焚烧炉的炉膛和烟道中布置换热面，以吸收垃圾焚烧所产生的热量，从而达到回收能量的目的。在没有设置余热锅炉而采用喷水冷却方式的系统中，余热没有得到利用，喷水的目的仅仅是为了降低排烟温度。一般来讲，将烟气余热用来加热助燃空气或加热水是最简单和普遍可行的方法。而且随着垃圾焚烧炉容量的增加，目前越来越普遍采用设置余热锅炉方式回收余热。

设置余热锅炉的余热利用系统，其回收能量的方式有多种：利用余热锅炉所产生的蒸汽驱动汽轮发电机发电，以产生高品位的电能，这种方式在现代化垃圾焚烧厂应用最广；提供给蒸汽需求单位及本厂所需的一定压力和温度的蒸汽；提供热水需求单位所需热水。

对于采用余热锅炉的垃圾焚烧厂，余热利用系统的工艺流程如下：

对于没有设置余热锅炉，采用喷水冷却方式的垃圾焚烧厂，其烟气冷却的工艺流程为：

在有些垃圾焚烧厂，采用余热锅炉和喷水冷却相结合的方式，其工艺流程为：

垃圾焚烧发电的热效率一般只有20%左右，如何提高垃圾焚烧厂热效率已引起了普遍的关注。近年来，部分垃圾焚烧厂采用热电联供热系统，将发电后的蒸汽或一部分抽汽向厂外进行区域性供热，以提高垃圾焚烧厂的热效率。但是，当进行大规模区域供热时，由于区域的热能需求随时间、季节的变化而变化很大，而垃圾焚烧炉的运行不能适应这样大的变化，因此，垃圾焚烧炉的供热一般只能提供用户一部分的热量需求。

4、烟气处理系统

烟气处理系统主要是去除烟气中的固体颗粒、硫氧化物、氮氧化物、氯化氢等有害物质，以达到烟气排放标准，减少环境污染。各国、各地区都有不同的烟气排放标准，相应垃圾焚烧厂也有不同的烟气处理系统。烟气处理系统一般有下列几种设备组合：

前二种设备组合为目前各国垃圾焚烧厂通常采用的烟气处理系统，后一种设备组合可供烟气排放标准较低的地区，在建设小型垃圾焚烧厂时选用参考。

近年来，二噁英污染引起了世界各国人民的普遍关注，而垃圾焚烧厂又是产生二噁英的主要来源之一，由于目前对二噁英的形成机理还没有达成统一的共识，因此通过仅控制焚烧参数来抑制二噁英的生成，其效果很难确定。目前所采用的去除二噁英的方法主要为采用活性炭喷射装置和袋式除尘器。

5、灰渣处理系统

灰渣处理系统一般有以下几种工艺流程：

从垃圾焚烧炉出渣口排出的炉渣具有相当高的温度，必须进行降温。湿式法就是将炉渣