第六章 固体废物的热处理 固体废弃物的处理与资源化 教学课件
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尽管垃圾焚烧的主要目标是使垃圾充分燃烧， 但能量回收在垃圾焚烧中的重要性也已被充分认识， 从而在现代垃圾焚烧厂设计中得到体现。但是由于 生活垃圾焚烧烟气具有含水量大、氯化氢浓度高等 特点，对材料有较大的腐蚀性，热能回收系统也因 此受到明显的影响。为此，焚烧余热利用系统一般 不把过热器设置于炉内的强辐射区而使过热蒸汽温 度受到限制;离开热能回收段的烟气温度一般不低于 250℃也影响到热能回收的效率；而蒸汽式空气预 热器的应用也将造成可用蒸汽能量的损失。因此城 市生活垃圾焚烧的热能回收率通常要比燃煤锅炉低 10%以上。
6-1 焚烧 6-2 热解 6-3 其他（自学）
6-1 焚烧
6-1-1 概述 6-1-2 焚烧原理 6-1-3 热平衡和烟气分析 6-1-4 焚烧工艺 6-1-5 焚烧炉系统
6-1-1 概述
固体废物焚烧处理就是将固体废物进行高温分解和深 度氧化的处理过程。在燃烧过程中，具有强烈的放热效应， 有基态和激发态自由基生成，并伴随着光辐射。由于焚烧 法处理固体废物，具有减量化效果显著、无害化程度彻底 等优点，焚烧处理早已成为城市生活垃圾和危险废物处理 的基本方法，同时在对其他固体废物的处理中，也得到了 越来越广泛的应用。
针对不同的技术经济要求，出现了多种类型的焚 烧炉，如水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉、流化床 焚烧炉、回转式焚烧炉、熔融焚烧炉、 等离子体焚 烧炉、热解焚烧炉等。焚烧温度也提高到850—1 100℃以上。
现代固体废物焚烧技术，大大强化了焚烧效率和 焚烧烟气的净化处理。
在固体废物焚烧系统中，普遍在原有除尘处理的 基础上，进一步发展了湿式洗涤、半湿式洗涤、袋式 过滤、吸附等技术，净化处理颗粒状污染物和气态污 染物(如 HCl、HF、SO，、NOx、二恶英等)。
19世纪中后期，焚毁传染病疫区可能带有诸如霍 乱、伤寒、疟疾、猩红热等传染性病毒和病菌的垃圾， 以控制这些对人体健康有巨大危险的传染性疾病的扩 散和传播。----世界上最早出现的危险废物和生活垃 圾焚烧处理工程。
英国、美国、法国、德国等国家，先后开展了大 量有关垃圾焚烧的研究和试验，并相继建成了一批用 于处理生活垃圾的焚烧炉，如英国的双层垃圾焚烧炉、 可混烧垃圾和粪便的弗赖斯焚烧炉，美国的史密斯比 巴特斯焚烧炉、安德森焚烧炉、纳依焚烧炉等。
6-1-2 焚烧原理
焚烧炉设备简陋，没有烟气净化处理设施，基本 采用间歇操作、人工加料和人工排渣，不仅焚烧效率 低、残渣量大，在焚烧过程中存在着明显的黑烟和臭 味，也基本未对焚烧残渣进行专门处理或处置，污染 治理水平十分低下。
在70至90年代期间，----能源危机、土地价格上 涨和越来越严格的环境保护污染排放限制，以及计算 机自动化控制等技术的发展和进步，----固体废物焚 烧技术得到了空前快速发展和广泛应用。生活垃圾和 危险废物焚烧技术日趋完善，移动式机械炉排焚烧炉 已成为应用最多的主流炉型。
90年代以来，一些国家在焚烧烟气处理系统中， 除了使用机械除尘、静电除尘、洗涤除尘和袋式过滤 外，甚至还配置了催化脱硝、脱硫设施。
如静电除尘--半干式洗涤袋式过滤--催化脱硝、 静电除尘--湿洗涤--袋式过滤--催化脱稍—活性炭喷 雾吸拊等烟气处理工艺，取得了非常好的治理效果。
焚烧烟气处理系统投资可达整个焚烧系统总投资 的1／2～2／3以上。
现状
如日本，目前前约有数千座垃圾焚烧炉、数百座 垃圾发电站，垃圾发电容量达到2 000 MW以上，其 中，垃圾处理能力为1 000 t／d以上(最大为1 800t／ d)的垃圾发电站8座。
美国的垃圾焚烧率高达40％以上，垃圾发电容量 也达2 000MW以上，近年建设的垃圾电站，处理垃 圾2 000t／d，蒸汽温度达430-450℃；发电量高达 85 MW。
• 1．发展简史 • 2．现代焚烧技术概貌
1．发展简史
垃圾焚烧技术作为一种以燃烧为手段的垃圾处理方法， 其应用可以追溯至人类文明的早期，如刀耕火种时期的 烧荒即可视为焚烧应用的一例。
• 萌芽阶段--从19世纪80年代开始到20世纪初期。 • 发展阶段--从20世纪初到60年代末的约半个世纪， 是垃圾焚烧技术的发展阶段。 • 成熟阶段--从20世纪70年代初到90年代中期的20多 年间，是生活垃圾焚烧技术的成熟阶段，也是生活垃圾 焚烧技术发展最快的时期。
环境保护的特点
城市生活垃圾在输送、贮存与燃烧过程均 存在产生二次污染的可能。，其中最主要的 是烟气污染，包括颗粒物、SO2、HCl、NOx、 重金属和毒害性微量有机物 (如二恶英等)等 空气污染物。现代垃圾焚烧技术所包含的烟 气净化系统通常能较有效Fra Baidu bibliotek控制除NOx和二 恶英以外的一般污染物。但目前还缺乏技术 可靠、经济可行的NOx和二恶英等的末端净 化工艺，只能以燃烧过程的工艺控制为主要 手段加以调控。
典型的城市生活垃圾焚烧系统的工艺单元包括系统：
• 进厂垃圾计量系统； • 垃圾卸料及贮存系统； • 垃圾进料系统； • 垃圾焚烧系统； • 焚烧余热利用系统； • 烟气净化和排放系统； • 灰渣处理或利用系统； • 污水处理或回用系统； • 烟气排放在线监测； • 垃圾焚烧自动控制系统等。
热能利用的特点
英国最大的垃圾电站位于伦敦，有5台滚动炉排式 焚烧炉；年处理垃圾40x104t。
法国现有垃圾焚烧炉300多台，可处理40％以上 的城市垃圾；
德国建有世界上效率最高的垃圾发电厂。新加坡
焚烧在垃圾处理方法中的地位
国内现状
我国对生活垃圾和危险废物焚烧技术的研 究和应用，开始于20世纪80年代；虽然受技术、 经济、垃圾性质等因素的影响；起步较晚但发 展却非常迅速。
全国主要城市均已建设了生活垃圾焚烧处 理场；许多小城镇、医院等，也建有相应的固 体废物焚烧处理设施。现在我国生活垃圾虽然 仍以卫生填埋为主，但生活垃圾的焚烧处理， 呈快速增长的良好发展势头。
可以断言，焚烧技术也必将会成为我国生 活垃圾、危险废物处理的最主要的方法之一。
2、现代焚烧技术概貌
现代城市生活垃圾焚烧厂系统组成见图
6-1 焚烧 6-2 热解 6-3 其他（自学）
6-1 焚烧
6-1-1 概述 6-1-2 焚烧原理 6-1-3 热平衡和烟气分析 6-1-4 焚烧工艺 6-1-5 焚烧炉系统
6-1-1 概述
固体废物焚烧处理就是将固体废物进行高温分解和深 度氧化的处理过程。在燃烧过程中，具有强烈的放热效应， 有基态和激发态自由基生成，并伴随着光辐射。由于焚烧 法处理固体废物，具有减量化效果显著、无害化程度彻底 等优点，焚烧处理早已成为城市生活垃圾和危险废物处理 的基本方法，同时在对其他固体废物的处理中，也得到了 越来越广泛的应用。
针对不同的技术经济要求，出现了多种类型的焚 烧炉，如水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉、流化床 焚烧炉、回转式焚烧炉、熔融焚烧炉、 等离子体焚 烧炉、热解焚烧炉等。焚烧温度也提高到850—1 100℃以上。
现代固体废物焚烧技术，大大强化了焚烧效率和 焚烧烟气的净化处理。
在固体废物焚烧系统中，普遍在原有除尘处理的 基础上，进一步发展了湿式洗涤、半湿式洗涤、袋式 过滤、吸附等技术，净化处理颗粒状污染物和气态污 染物(如 HCl、HF、SO，、NOx、二恶英等)。
19世纪中后期，焚毁传染病疫区可能带有诸如霍 乱、伤寒、疟疾、猩红热等传染性病毒和病菌的垃圾， 以控制这些对人体健康有巨大危险的传染性疾病的扩 散和传播。----世界上最早出现的危险废物和生活垃 圾焚烧处理工程。
英国、美国、法国、德国等国家，先后开展了大 量有关垃圾焚烧的研究和试验，并相继建成了一批用 于处理生活垃圾的焚烧炉，如英国的双层垃圾焚烧炉、 可混烧垃圾和粪便的弗赖斯焚烧炉，美国的史密斯比 巴特斯焚烧炉、安德森焚烧炉、纳依焚烧炉等。
6-1-2 焚烧原理
焚烧炉设备简陋，没有烟气净化处理设施，基本 采用间歇操作、人工加料和人工排渣，不仅焚烧效率 低、残渣量大，在焚烧过程中存在着明显的黑烟和臭 味，也基本未对焚烧残渣进行专门处理或处置，污染 治理水平十分低下。
在70至90年代期间，----能源危机、土地价格上 涨和越来越严格的环境保护污染排放限制，以及计算 机自动化控制等技术的发展和进步，----固体废物焚 烧技术得到了空前快速发展和广泛应用。生活垃圾和 危险废物焚烧技术日趋完善，移动式机械炉排焚烧炉 已成为应用最多的主流炉型。
90年代以来，一些国家在焚烧烟气处理系统中， 除了使用机械除尘、静电除尘、洗涤除尘和袋式过滤 外，甚至还配置了催化脱硝、脱硫设施。
如静电除尘--半干式洗涤袋式过滤--催化脱硝、 静电除尘--湿洗涤--袋式过滤--催化脱稍—活性炭喷 雾吸拊等烟气处理工艺，取得了非常好的治理效果。
焚烧烟气处理系统投资可达整个焚烧系统总投资 的1／2～2／3以上。
现状
如日本，目前前约有数千座垃圾焚烧炉、数百座 垃圾发电站，垃圾发电容量达到2 000 MW以上，其 中，垃圾处理能力为1 000 t／d以上(最大为1 800t／ d)的垃圾发电站8座。
美国的垃圾焚烧率高达40％以上，垃圾发电容量 也达2 000MW以上，近年建设的垃圾电站，处理垃 圾2 000t／d，蒸汽温度达430-450℃；发电量高达 85 MW。
• 1．发展简史 • 2．现代焚烧技术概貌
1．发展简史
垃圾焚烧技术作为一种以燃烧为手段的垃圾处理方法， 其应用可以追溯至人类文明的早期，如刀耕火种时期的 烧荒即可视为焚烧应用的一例。
• 萌芽阶段--从19世纪80年代开始到20世纪初期。 • 发展阶段--从20世纪初到60年代末的约半个世纪， 是垃圾焚烧技术的发展阶段。 • 成熟阶段--从20世纪70年代初到90年代中期的20多 年间，是生活垃圾焚烧技术的成熟阶段，也是生活垃圾 焚烧技术发展最快的时期。
环境保护的特点
城市生活垃圾在输送、贮存与燃烧过程均 存在产生二次污染的可能。，其中最主要的 是烟气污染，包括颗粒物、SO2、HCl、NOx、 重金属和毒害性微量有机物 (如二恶英等)等 空气污染物。现代垃圾焚烧技术所包含的烟 气净化系统通常能较有效Fra Baidu bibliotek控制除NOx和二 恶英以外的一般污染物。但目前还缺乏技术 可靠、经济可行的NOx和二恶英等的末端净 化工艺，只能以燃烧过程的工艺控制为主要 手段加以调控。
典型的城市生活垃圾焚烧系统的工艺单元包括系统：
• 进厂垃圾计量系统； • 垃圾卸料及贮存系统； • 垃圾进料系统； • 垃圾焚烧系统； • 焚烧余热利用系统； • 烟气净化和排放系统； • 灰渣处理或利用系统； • 污水处理或回用系统； • 烟气排放在线监测； • 垃圾焚烧自动控制系统等。
热能利用的特点
英国最大的垃圾电站位于伦敦，有5台滚动炉排式 焚烧炉；年处理垃圾40x104t。
法国现有垃圾焚烧炉300多台，可处理40％以上 的城市垃圾；
德国建有世界上效率最高的垃圾发电厂。新加坡
焚烧在垃圾处理方法中的地位
国内现状
我国对生活垃圾和危险废物焚烧技术的研 究和应用，开始于20世纪80年代；虽然受技术、 经济、垃圾性质等因素的影响；起步较晚但发 展却非常迅速。
全国主要城市均已建设了生活垃圾焚烧处 理场；许多小城镇、医院等，也建有相应的固 体废物焚烧处理设施。现在我国生活垃圾虽然 仍以卫生填埋为主，但生活垃圾的焚烧处理， 呈快速增长的良好发展势头。
可以断言，焚烧技术也必将会成为我国生 活垃圾、危险废物处理的最主要的方法之一。
2、现代焚烧技术概貌
现代城市生活垃圾焚烧厂系统组成见图