焚燒2焚燒爐課件

1、2021/3/141:包括我國在內(nèi)的很多發(fā)展中國家還在這樣處理垃圾。:保證環(huán)境的清潔衛(wèi)生:處理方法簡單,投資和運(yùn)行費(fèi)用低:會(huì)帶來二次污染,甚至造成事故。2021/3/1422021/3/1432021/3/1442021/3/1452021/3/1462021/3/1472021/3/148實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒無害化、減量化和資源化處理。帶有煙氣處理設(shè)備、避免產(chǎn)生二次污染的焚燒技術(shù),垃圾焚燒發(fā)電、供熱等余熱利用技術(shù)得到發(fā)展和應(yīng)用。2021/3/1492021/3/1410將熱解氣化焚燒爐所產(chǎn)生的爐渣（含有重金屬）和飛灰（含有二惡英和重金屬）返回焚燒爐一燃室的高溫區(qū),使其熔融,達(dá)到消除二惡英和重金屬固化

2、穩(wěn)定化的目的。:在焚燒爐的熔融室內(nèi)直接將垃圾熱解后產(chǎn)生的殘?jiān)刍?經(jīng)冷卻后成為玻璃體。2021/3/1411l焚燒爐的結(jié)構(gòu)型式與廢物的種類、性質(zhì)和燃燒形態(tài)等因素有關(guān)。不同的焚燒方式有相應(yīng)的焚燒爐與之相配合。不過,更能反應(yīng)焚燒爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分類方法,是按照處理廢物的形態(tài),將其分為液體廢物焚燒爐、氣體廢物焚燒爐和固體廢物焚燒爐三種類型。2021/3/1412l固體廢物焚燒爐種類繁多,主要有爐排型焚燒爐,爐床型焚燒爐和沸騰流化床焚燒爐三種類型。但每一種類型的爐子又視其具體的結(jié)構(gòu)不同又有不同的型式,具體分為以下幾種類型:l將廢物置于爐排上進(jìn)行焚燒的爐子稱為爐排型焚燒爐。l固定爐排焚燒爐只能手工操作、間歇

3、運(yùn)行,勞動(dòng)條件差、效率低,撥料不充分時(shí)導(dǎo)致焚燒不徹底。2021/3/1413l活動(dòng)爐排焚燒爐,即為機(jī)械爐排焚燒爐。爐排是活動(dòng)爐排焚燒爐的心臟部分,其性能直接影響垃圾的焚燒處理效果,可使焚燒操作自動(dòng)化、連續(xù)化。按爐排構(gòu)造不同可分為鏈條式、階梯往復(fù)式、多段滾動(dòng)式焚燒爐等。我國目前制造的大部分中小型垃圾焚燒爐為鏈條爐和階梯往復(fù)式爐排焚燒爐,功能較差。大部分功能較好的機(jī)械爐排均為專利爐排。2021/3/1414l爐床式焚燒爐采用爐床盛料,燃燒在爐床上物料表面進(jìn)行,適宜于處理顆粒小或粉狀固體廢物以及泥漿狀廢物,分為固定爐床和活動(dòng)爐床兩大類。l最簡單的爐床式焚燒爐是水平固定爐床焚燒爐,其爐床與燃燒室構(gòu)成一

4、整體,爐床為水平或略呈傾斜,燃燒室與爐床成為一體。廢物的加料、攪拌及出灰均為手工操作,勞動(dòng)條件差,且為間歇式操作,故不適用于大量廢物的處理。2021/3/1415l傾斜式固定爐床焚燒爐的爐床作成傾斜式,便于投料、出灰,并使在傾斜床上的物料一邊下滑一邊燃燒,改善了焚燒條件。與水平爐床相同,該型焚燒爐的燃燒室與爐床成為一體。這種焚燒爐的投料、出料操作基本上是間歇式的。但如固體廢物焚燒后灰分很少,并設(shè)有較大的貯灰坑,或有連續(xù)出灰機(jī)和連續(xù)加料裝置,亦可使焚燒作業(yè)成為連續(xù)操作。l活動(dòng)床焚燒爐的爐床是可動(dòng)的,可使廢物能在爐床上松散和移動(dòng),以改善焚燒條件,進(jìn)行自動(dòng)加料和出灰操作。這種類型的焚燒爐有轉(zhuǎn)盤式爐床

5、、隧道回轉(zhuǎn)式爐床和回轉(zhuǎn)式爐床（即旋轉(zhuǎn)窯）三種。應(yīng)用最多的是旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐。2021/3/1416l這是一種近年發(fā)展起來的高效焚燒爐。利用爐底分布板吹出的熱風(fēng)將廢物懸浮起呈沸騰狀進(jìn)行燃燒。一般常采用中間媒體即載體（砂子）進(jìn)行流化,再將廢物加入到流化床中與高溫的砂子接觸、傳熱進(jìn)行燃燒。按照有無流化媒體（載體）及流化狀態(tài)進(jìn)行分類。l多室焚燒爐是有多個(gè)燃燒室的焚燒爐,可使廢物的燃燒過程分為兩步進(jìn)行:首先是引燃室中廢物的初級燃燒（或稱固體燃燒）過程,接著是二級燃燒（或稱氣相燃燒）過程,二級燃燒區(qū)域由兩部分組成,一個(gè)是下行煙道（或混合室）,另一個(gè)為上行的擴(kuò)大室（或燃燒室）。2021/3/1417l現(xiàn)代多室焚

6、燒爐的結(jié)構(gòu)有兩種基本的類型,按其布局不同而命名:一類是氣體的回流所通過的各室呈“U”型布局,稱為,另一類各室按直線排列,稱為。如左圖所示,內(nèi)部有多個(gè)導(dǎo)流板,結(jié)構(gòu)緊湊。導(dǎo)流板所處位置能使燃燒氣體在水平和垂直方向上作90度的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。在每次煙氣氣流方向變化時(shí),均有灰塵從煙氣流中掉出。一燃室內(nèi)爐排位置較高,收集灰渣的灰坑較深。2021/3/1418l一次空氣和二次空氣分別從一燃室爐排的下方和上方,通過鼓風(fēng)機(jī),以控制的風(fēng)量進(jìn)入爐內(nèi)。輔助燃料氣體通過火焰口進(jìn)入二燃室,或者進(jìn)入二燃室前的一個(gè)較小點(diǎn)的混合室?；鹧婵趯?shí)際上是一個(gè)把一燃室和二燃室分隔開來的跨接墻上方的孔穴。當(dāng)有混合室時(shí),二燃室單獨(dú)設(shè)進(jìn)風(fēng)口。l一

7、燃室和二燃室均設(shè)有燃燒器,可加入輔助燃料。2021/3/1419l一燃室是固體廢物燃燒室,二燃室為氣相燃燒室。由一燃室至二燃室需經(jīng)過火焰口及混合室,形成燃燒帶。廢物進(jìn)入一燃室,投在固定爐排上,經(jīng)干燥、著火而燃燒。在燃燒時(shí),揮發(fā)分及水分揮發(fā)通過燃燒室部分氧化。其余部分隨氣流通過火焰口向下流經(jīng)混合室與二次空氣混合,因?yàn)榛旌鲜沂箽饬髁鲃?dòng)區(qū)域受到限制和突然改變流向而產(chǎn)生湍流,促使混合均勻并產(chǎn)生氣相反應(yīng)。膨脹的氣體受到簾墻阻擋使氣流改變方向,經(jīng)過簾墻口從混合室到達(dá)最后的燃燒室,可燃組分在同軸式多室內(nèi)氧化。飛灰和其他固體顆粒物質(zhì)受墻碰撞而沉落在燃燒室內(nèi)。2021/3/1420l因此,這種類型的焚燒爐排出煙

8、氣中的顆粒物濃度相對較低。在許多情況下,即使沒有其它空氣污染控制設(shè)備,也能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。多室焚燒爐的特點(diǎn)是適合采用小量多次間歇式投加,固態(tài)含揮發(fā)分高的廢物的焚燒,2021/3/1421l這種類型的焚燒爐比曲徑式多室焚燒爐大,燃燒空氣直接進(jìn)入焚燒爐,同時(shí)運(yùn)動(dòng)氣流只在垂直方向上變化。與曲頸式多室焚燒爐相同,氣流在此式焚燒爐內(nèi)的流動(dòng)方向變化和碰撞,使飛灰和其他固體顆粒物質(zhì)隨煙氣在二燃室混合均勻,能更有效的燃燒。l處理量大于500kg/h的焚燒爐通常配備自動(dòng)連續(xù)進(jìn)料和出灰設(shè)備。爐排可用固定式或活動(dòng)式機(jī)械爐排。2021/3/1422l圖示為采用固定爐排、人工加料的一種同軸式多室焚燒爐,只能用于間歇式或

9、半連續(xù)式操作。2021/3/1423l圖示為采用活動(dòng)爐排、連續(xù)進(jìn)料的的同軸式多室焚燒爐,可連續(xù)處理廢物。2021/3/1424燃燒室的布局使燃燒氣流在水平和垂直方向上都要轉(zhuǎn)過多個(gè)90的彎。氣體的回流允許初級和二級燃燒階段之間的墻壁共用。混合室、火焰口和隔墻口的長寬比為1:1至2.4:1。火焰口下方的擋火墻的厚度是混合室和燃燒室大小的函數(shù);這點(diǎn)使得在建造250kg/h以上的焚燒爐時(shí)略顯笨重。2021/3/1425 燃燒氣體直接流過焚燒爐,僅在垂直方向上拐幾個(gè) 90彎 由于運(yùn)行、維護(hù)或其他原因,要求將各室的空間相互分開,這種串聯(lián)布局安裝簡捷 所有的孔口和室都能展寬至與焚燒爐相同的寬度。火焰口、混合

10、室和隔墻口通道截面的長寬比為2:1到5:1。多燃燒室焚燒爐因其結(jié)構(gòu)方面固有的特點(diǎn),在運(yùn)行和應(yīng)用方面受到限制。（1）火焰口和混合室的比例決定了氣體速度的合適范圍。（2）在整個(gè)火焰口和混合室中需維持合適的火焰分布,（3）火焰要通過混合室進(jìn)入燃燒室。2021/3/1426l燃燒空氣需要量對這二種焚燒爐相同,。約有一半所需燃燒空氣是由加料門和焚燒爐的其他地方因泄漏而進(jìn)入焚燒爐。其余所需空氣量的分配為:70%為從爐排進(jìn)入一燃室的二次空氣,10%為由爐排下進(jìn)入的一次空氣,20%進(jìn)入混合室或二燃室。l多室焚燒爐一般多用于處理固態(tài)廢物。對于可流動(dòng)的物料,諸如污泥、液體和氣體,則只有使用了合適的燃燒噴嘴,才能在

11、多室焚燒爐中焚燒處理。l多室焚燒爐通常是間歇進(jìn)料,常規(guī)使用推桿型送料系統(tǒng)。對于含有高揮發(fā)性物質(zhì)的廢料,需要經(jīng)常性地小批量間歇進(jìn)料。2021/3/1427l機(jī)械爐排焚燒爐采用活動(dòng)式爐排,可使焚燒操作連續(xù)化、自動(dòng)化,是目前在處理城市垃圾中使用最為廣泛的焚燒爐,其典型結(jié)構(gòu)如右圖所示:2021/3/1428l焚燒爐燃燒室內(nèi)放置有一系列機(jī)械爐排,。垃圾經(jīng)由添料裝置進(jìn)入機(jī)械爐排焚燒爐后,在機(jī)械式爐排的往復(fù)運(yùn)動(dòng)下,逐步被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)爐排上,垃圾在由爐排下方送入的助燃空氣及爐排運(yùn)動(dòng)的機(jī)械力共同推動(dòng)及翻滾下,在向前運(yùn)動(dòng)的過程中水分不斷蒸發(fā),通常垃圾在被送落到水平燃燒爐排時(shí)被完全干燥并開始點(diǎn)燃。燃燒爐排運(yùn)動(dòng)速度的

12、選擇原則是應(yīng)保證垃圾在達(dá)到該爐排尾端時(shí)被完全燃盡成灰渣。從后燃燒段爐排上落下的灰渣進(jìn)入灰斗。2021/3/1429l產(chǎn)生的廢氣流上升而進(jìn)入二次燃燒室內(nèi),與由爐排上方導(dǎo)入的助燃空氣充分?jǐn)嚢琛⒒旌霞巴耆紵?廢氣被導(dǎo)入燃燒室上方的廢熱回收鍋爐進(jìn)行熱交換。垃圾燃燒產(chǎn)生的廢氣流在二燃室的停留時(shí)間,是指煙氣從最后的空氣噴口或燃燒器出口到換熱面的停留時(shí)間。2021/3/1430l下圖給出了典型的垂直流向型燃燒室設(shè)計(jì)尺寸,煙氣上升經(jīng)三個(gè)氣道后完全離開燃燒室到達(dá)廢熱鍋爐表面的煙氣流向,以及煙氣在三個(gè)氣道中的溫度、流速分布及停留時(shí)間。二次空氣入口一次空氣入口 溫度分布: 1093 (火焰溫度) 899 (耐火

13、磚墻極限溫度) 850 (溫控點(diǎn)) 805 (燃燒室出口) 722 (第二氣道末端) 638 (下游傳熱區(qū)入口) 溫控點(diǎn)(850) 1m 0.1s燃燒室尺寸、溫度與廢氣停留時(shí)間示意圖 4m 1.0s11m 1.9s 9m 2.0s 8m 2.0s3m 2.2s2021/3/1431l焚燒爐的燃燒室及機(jī)械爐排,是機(jī)械爐排焚燒爐的心臟,燃燒室?guī)缀涡螤睿礆饬髂Ｊ剑┡c爐排的構(gòu)造及性能,決定了焚燒爐的性能及垃圾焚燒處理效果。有適當(dāng)?shù)臓t排面積,爐排面積過小時(shí),火層厚度會(huì)增加,阻礙通風(fēng),引起不完全燃燒。燃燒室的形狀及氣流模式,必須適合垃圾的種類及燃燒方式。2021/3/1432提供適當(dāng)?shù)娜紵郎囟?為垃圾提

14、供足夠的在爐體內(nèi)進(jìn)行干燥、燃燒及后燃燒的空間,使垃圾及可燃?xì)怏w有充分的停留時(shí)間而完全燃燒。有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì),便于垃圾與空氣充分接觸,使燃燒后的廢氣能混合攪拌均勻。結(jié)構(gòu)及材料應(yīng)耐高溫,耐腐蝕（如采用水墻或空冷磚墻）,能防止空氣或廢氣的泄漏。具備有燃燒機(jī),置于爐排上方左右側(cè)壁及爐排尾端上方,供開機(jī)或加溫時(shí)使用。2021/3/1433l為使垃圾充分、快速地燃燒完全,需要使垃圾在爐排上具有良好的移動(dòng)及攪拌功能。各段爐排應(yīng)具備的功能如右表中所列。2021/3/1434l機(jī)械爐排類型很多,有鏈條式、階梯往復(fù)式、多段滾動(dòng)式和啟形爐排等。但除鏈條式、階梯往復(fù)式外,其他爐排均為專利爐排。2021/3/1435l鏈條

15、爐排結(jié)構(gòu)簡單,對垃圾沒有攪拌和翻動(dòng)。垃圾只有在從一爐排落到下一爐排時(shí)有所擾動(dòng),容易出現(xiàn)局部垃圾燒透、局部垃圾又未燃盡的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象對于大型焚燒爐尤為突出。此外,鏈條爐排不適宜焚燒含有大量粒狀廢物及廢塑料等廢物。因此,鏈條爐排目前在國外焚燒廠已很少采用。不過,我國一些中小型垃圾焚燒爐仍在使用這種爐排。2021/3/1436l分固定和活動(dòng)兩種爐排。固定和活動(dòng)爐排交替放置,活動(dòng)爐排的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由液壓油缸或由機(jī)械方式推動(dòng),往復(fù)的頻率根據(jù)生產(chǎn)能力可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),操作控制方便?？蓜?dòng)爐排固定爐排垃圾運(yùn)動(dòng)方向2021/3/1437l階梯往復(fù)式爐排的往復(fù)運(yùn)動(dòng)能將料層翻動(dòng)扒松,使燃燒空氣與之充分接觸,其

16、性能較鏈條式爐排好。l階梯往復(fù)式爐排焚燒爐對處理廢物的適應(yīng)性較強(qiáng),可用于含水量較高的垃圾和以表面燃燒和分解燃燒形態(tài)為主的固體廢物的焚燒,但不適宜細(xì)微粒狀物和塑料等低熔點(diǎn)廢物。2021/3/1438l爐排長度固定,寬度則依爐床所需的面積調(diào)整,可由數(shù)個(gè)爐床橫向組合而成,每個(gè)爐床包含13個(gè)固定及可動(dòng)階梯爐條,固定爐條及可動(dòng)爐條采用橫向交錯(cuò)配置,爐床為傾斜度26的傾斜床面。（a）側(cè)視圖固定曲軸可動(dòng)曲軸垃圾2021/3/1439l垃圾的干燥、燃燒及后燃燒均在此爐床進(jìn)行,一次空氣由爐床底部經(jīng)由爐條的空氣槽從爐條兩側(cè)吹出。可動(dòng)爐條由連桿及橫梁組成,由液壓傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),其移動(dòng)速度可調(diào)整,以配合各種燃燒條件,其

17、攪拌垃圾方式如圖(b), (c), (d) 所示,可動(dòng)爐條逆向移動(dòng),使得垃圾因重力而滑落,使垃圾層達(dá)到良好的攬拌,最后灰燼經(jīng)由灰渣滾輪移送至排灰槽。（b）爐條配置（c）爐架運(yùn)行動(dòng)作（一）（d）爐架運(yùn)行動(dòng)作 （二）德國馬丁逆摺動(dòng)式爐排可動(dòng)爐條的運(yùn)動(dòng)狀況德國馬丁逆摺動(dòng)式爐排可動(dòng)爐條的運(yùn)動(dòng)狀況垃圾可動(dòng)爐條固定爐條2021/3/1440德國DBA旋轉(zhuǎn)圓桶式爐床構(gòu)造圖（b） 滾筒構(gòu)造圖（a）爐床構(gòu)造示意圖1 干燥區(qū)2 蒸發(fā)區(qū)3 燃燒區(qū)4 完全燃燒區(qū)垃圾進(jìn)料灰燼2021/3/1441l爐排由57個(gè)圓桶形滾輪,呈傾斜式排列,有獨(dú)立的一次空氣導(dǎo)管,由圓桶底部,經(jīng)由滾筒表面的送氣孔到達(dá)垃圾層。垃圾因圓桶的滾動(dòng)而

18、往下移動(dòng),并可充分?jǐn)嚢杌旌?圓桶以電力驅(qū)動(dòng),其轉(zhuǎn)速可依垃圾性質(zhì)調(diào)整。此型式爐排爐條冷卻效果良好,2021/3/1442 瑞士 Von Roll 階段反覆搖動(dòng)式爐床示意圖可動(dòng)爐條支撐架固定爐條固定爐條切斷刀刃可動(dòng)爐條前進(jìn)方向可動(dòng)爐條支撐架可動(dòng)爐條移動(dòng)面2021/3/1443l階段反覆搖動(dòng)式焚燒爐的每個(gè)爐排上都有固定爐條及可動(dòng)爐條以縱向交錯(cuò)配置,此種運(yùn)動(dòng)方式將剪力作用于垃圾層的前后及左右各方向,使得垃圾層能松動(dòng)及均勻混合,并與火上空氣充分接觸。l一次空氣由爐排底部經(jīng)由爐條兩側(cè)的縫隙吹出。在燃燒區(qū)的固定爐條上的爐條有切斷刀刃裝置,其功能為松動(dòng)垃圾塊、垃圾層及調(diào)整垃圾停留時(shí)間,使供給空氣分布均勻,以及

19、使二次空氣的通道有自清作用,垃圾借此力量反覆翻攪及移動(dòng)。2021/3/1444（ b）爐條運(yùn)動(dòng)狀況（ a）爐條構(gòu)造示意圖瑞士W+E逆動(dòng)翻轉(zhuǎn)式爐條構(gòu)造及運(yùn)動(dòng)狀況l瑞士W+E逆動(dòng)翻轉(zhuǎn)式爐排的構(gòu)造如右圖(a)所示,爐排包含固定爐條及可動(dòng)爐條,每個(gè)固定爐條及可動(dòng)爐條橫向交錯(cuò)配置,爐排呈水平設(shè)置,無傾角及階段落差,垃圾的干燥、燃燒及后燃燒均在此爐排進(jìn)行。2021/3/1445l一次空氣由爐排底部分為數(shù)個(gè)管道進(jìn)入爐排,再由爐條兩側(cè)吹出?？蓜?dòng)爐條由連桿曲柄機(jī)構(gòu)組成,由液壓傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方式如圖(b) 所示,在固定爐條兩側(cè)的可動(dòng)爐條以相反方向作反覆運(yùn)動(dòng),使得垃圾在前進(jìn)及旋轉(zhuǎn)中達(dá)到攪拌的作用。因?yàn)榇诵褪降?/p>

20、爐排為水平裝置,故焚燒爐所需的高度可相對降低。2021/3/1446丹麥Volund機(jī)械反覆搖動(dòng)式爐排干燥區(qū)及燃燒區(qū)構(gòu)造圖干燥爐排爐排液壓驅(qū)動(dòng)裝置爐排液壓驅(qū)動(dòng)裝置爐條上升液壓驅(qū)動(dòng)裝置燃燒爐排階段落差階段落差支持滾輪板式爐條可動(dòng)爐條爐條上升桿燃盡爐排片狀爐條2021/3/1447l此型式爐排構(gòu)造包含一個(gè)干燥爐排,一個(gè)燃燒爐排,及一個(gè)旋轉(zhuǎn)窯爐排,但旋轉(zhuǎn)窯爐排可視實(shí)際情況來決定是否需裝設(shè)。機(jī)械式爐排為傾斜床面,其中固定爐排及可動(dòng)爐排以縱向交錯(cuò)配置,有階段落差,可動(dòng)爐條由爐條組件及可動(dòng)支架組合而成,由液壓裝置驅(qū)動(dòng)。燃燒區(qū)爐排的可動(dòng)爐條在前后方向反覆運(yùn)動(dòng),使得垃圾移動(dòng)、剪斷,經(jīng)由階段落差,達(dá)到攪動(dòng)混合的

21、作用。2021/3/1448l通過燃燒爐排的垃圾可經(jīng)由下游附加的旋轉(zhuǎn)窯進(jìn)行,旋轉(zhuǎn)窯的構(gòu)造為鋼制圓筒,內(nèi)部以耐火材料施工,窯體稍為傾斜,一次空氣由窯體前方吹入,窯體出口有氣密裝置,以隔絕外部氣體入侵,圓桶下方裝設(shè)有滾輪,操作時(shí)以電力驅(qū)動(dòng)滾輪,使其帶動(dòng)圓桶窯體轉(zhuǎn)動(dòng),2021/3/1449（ b）爐排構(gòu)造日本Takuma階段往復(fù)搖動(dòng)式爐床構(gòu)造圖（a）爐條構(gòu)造固定爐條可動(dòng)爐條空氣導(dǎo)管爐排支架液壓驅(qū)動(dòng)裝置2021/3/1450l日本Takuma階段往復(fù)搖動(dòng)式爐排干燥、燃燒及后燃燒三段爐排均為傾斜床排,固定爐條及可動(dòng)爐條以縱向交錯(cuò)排列。高壓高速的一次空氣由爐底的空氣導(dǎo)管送入爐條底部,再由盒狀爐條兩側(cè)的空氣

22、噴嘴吹出,如圖(a)所示。l可動(dòng)爐條由爐條支架及連桿曲柄機(jī)構(gòu)組成,由液壓傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),如圖(b)所示,各爐排的可動(dòng)爐條水平前后移動(dòng),使得垃圾因重力滑落,及切斷垃圾,經(jīng)過階段落差使得垃圾產(chǎn)生混合攪拌。垃圾移動(dòng)所需的力與垃圾自重及爐條的摩擦系數(shù)成正比,爐條的傾斜角愈大時(shí),垃圾所需的移動(dòng)力愈小,同時(shí)垃圾作用于爐條的反作用力也愈小。2021/3/1451法國Stein逆摺移動(dòng)式爐排進(jìn)料器油壓缸前部移動(dòng)架油壓缸后部移動(dòng)架油壓缸前部移動(dòng)架后部移動(dòng)架調(diào)整葉片固定爐條可動(dòng)爐條進(jìn)料器固定架2021/3/1452l法國Stein逆摺移動(dòng)式爐排為傾斜床面,無階段落差。一次空氣由爐條底部經(jīng)由爐條兩側(cè)吹出?？蓜?dòng)爐條分為

23、前后兩部份,分別由連桿及移動(dòng)架組成,再由液壓傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng),由于可動(dòng)爐條逆向反覆移動(dòng),使得垃圾因重力而落下,而使垃圾層達(dá)到良好的攪拌混合作用,灰燼經(jīng)由調(diào)整葉片控制,再移至排灰槽。2021/3/1453西格斯多級爐排運(yùn)動(dòng)方式(a) 廢物推進(jìn)：滑動(dòng)爐條運(yùn)動(dòng) (b) 混合、燃燒：翻動(dòng)爐條運(yùn)動(dòng)2021/3/1454為臺(tái)階式爐排,由固定式爐條、滑動(dòng)式爐條和翻動(dòng)式爐條的相互結(jié)合,并且可以各自單獨(dú)控制。西格斯?fàn)t排由相同標(biāo)準(zhǔn)的元件組成,每一元件包括由剛性梁組成的下層機(jī)構(gòu),每片爐條的鑄鋼支撐和覆有耐火材料的鋼質(zhì)爐條。每件標(biāo)準(zhǔn)爐排元件有六行爐條,分三種不同爐條按兩套布置:固定式、水平滑動(dòng)式和翻動(dòng)式。下層機(jī)構(gòu)的低層框

24、架直接支撐固定爐條。2021/3/1455滑動(dòng)爐條推動(dòng)垃圾層向爐排末端運(yùn)動(dòng),而翻動(dòng)爐條使垃圾變得膨松并充滿空氣。在爐條下面的燃燒風(fēng)經(jīng)過幾個(gè)冷卻鰭片和位于每片爐條前端的開口和槽后離開爐條,并吹過下一爐排片的頂部。每一片爐條有燃燒風(fēng)出口開口。從而保證整個(gè)爐排表面的空氣分布。2021/3/14562021/3/1457燃燒室及爐床構(gòu)造圖進(jìn)料漏斗第一層殼體第二層殼體風(fēng)箱磚支撐板外側(cè)殼體耐火磚句釘膨脹節(jié)縫耐火磚保溫磚保溫材料外殼空氣入口鋼結(jié)構(gòu)支架外側(cè)殼體鍋爐集管器水管墻水管墻液壓缸移動(dòng)爐條固定爐條干燥爐排燃燒爐排后燃燒爐排切斷刀刃滑動(dòng)板空冷磚灰渣導(dǎo)槽2021/3/1458l爐體兩側(cè)為鋼構(gòu)支柱,側(cè)面設(shè)置橫

25、梁,以支持爐排及爐壁。垃圾焚燒廠燃燒室依吸熱方式的不同,可分為耐火材料型燃燒室與水冷式燃燒室二種。僅靠耐火材料隔熱,所有熱量均由設(shè)于對流區(qū)的鍋爐傳熱面吸收,此種型式僅用于較早期的焚燒爐。與爐床成為一體,燃燒室四周采用水管墻吸收燃燒產(chǎn)生的輻射熱量,為近代大型垃圾焚燒爐所采用。2021/3/1459l爐壁為可耐高溫的耐火磚墻,燃燒火焰最高溫度約為l000以上,耐火磚墻的外部,須有足夠厚度的保溫絕熱材料及外殼,使?fàn)t壁氣密性好,避免高溫氣體外泄,爐體頂部大部分均為水墻構(gòu)造,其目的是吸收燃燒室高溫的輻射熱,保護(hù)爐壁,同時(shí)也可增加鍋爐的傳熱面積,提高鍋爐的蒸氣產(chǎn)量。2021/3/1460l由于爐膛溫度較高

26、,同時(shí)被焚燒物料及燃燒后產(chǎn)物,如堿性熔融物,對爐襯有腐蝕性,一般選用氧化鋁含量較高的高鋁耐火材料,抗堿性腐蝕的鉻鎂質(zhì)、鎂質(zhì)及鋁鎂質(zhì)耐火材料。爐壁耐火磚構(gòu)筑方式橫向伸縮縫鋼結(jié)構(gòu)外殼抗張力金屬隔熱板絕熱磚耐火磚耐火磚縱向伸縮縫抗張力磚塊2021/3/1461(a ) 空冷磚墻構(gòu)造 (b) 空冷磚墻與水冷壁構(gòu)造改良型爐壁構(gòu)造空氣出口空氣入口空氣入口空氣出口水管墻l在磚墻的外側(cè)加設(shè)一道板式熱交換器,利用爐內(nèi)的焚燒熱源與進(jìn)爐之前的助燃冷空氣進(jìn)行熱交換,既降低爐壁溫度,又可回收廢熱。因降低爐體溫度而避免爐壁附著溶渣及抑制氮氧化物的產(chǎn)生,有利于燃燒。2021/3/1462爐內(nèi)爐外外殼保溫材耐火材裸水管（a）

27、裸水管水墻鰭片水管（b）鰓片管水墻（c）螺栓管水墻耐火材爐外外殼保溫材耐火材爐內(nèi)爐內(nèi)耐火材爐外爐外外殼保溫材螺栓水管2021/3/1463l控氣式焚燒爐由一個(gè)一燃室和一個(gè)二燃室兩部分組成,分兩段燃燒。操作過程中嚴(yán)格控制進(jìn)入一燃室和二燃室的空氣量。引入一燃室的助燃空氣量一般為理論助燃空氣量的7080。貧氧條件下燃燒產(chǎn)生的含有易燃組分的裂解氣體在二燃室中燃燒,二燃室的設(shè)計(jì)為完全去除裂解氣中的有機(jī)物提供了足夠的停留時(shí)間。同一燃室一樣,嚴(yán)格控制量的氣體被引入二燃室。不過在富氧的情況下,140200的理想配比的氣體被引入以維持完全燃燒。2021/3/1464l與其他焚燒方式相比較,一燃室中燒廢物的氣體量

28、小、速度低。氣體的低速和廢物的幾乎不湍流使得氣流帶走的顆粒物數(shù)量很少。完全燃燒在二燃室中完成,產(chǎn)生的廢氣清潔且?guī)缀醪缓w粒物質(zhì),如煙塵和煙灰。通常滿足排氣標(biāo)準(zhǔn)而不必使用附加的空氣凈化裝置,如滌氣器或袋濾器等。l在供氣量少于完全氧化需氧量的一燃室,其運(yùn)行控制如下:二燃室是為完全焚燒設(shè)計(jì)的,其供氣量多于理想配比的供氣量。在理想配比的狀況下,可燃物質(zhì)會(huì)完全燃燒。過量的氣體會(huì)使裂解氣體熄滅,也就是說,會(huì)降低尾氣的溫度。因此,二燃室的運(yùn)行控制如下:2021/3/1465l模組式固定床焚燒爐是先在工廠內(nèi)鑄造好,再運(yùn)到現(xiàn)場組裝。焚燒爐包括兩個(gè)圓筒狀,內(nèi)敷耐火磚的碳鋼制成的燃燒室。通常不設(shè)置昂貴而復(fù)雜的空氣污

29、染控制系統(tǒng),僅以粒狀污染物控制為主。2021/3/1466l主燃燒室成階梯形,每階梯間裝有輸送桿,每隔78min即往前推進(jìn)一次,便于廢物及灰渣的移動(dòng)。每個(gè)燃燒室至少裝置一個(gè)輔助燃燒器,以維持爐內(nèi)溫度。為了避免不完全燃燒氣體外泄,爐內(nèi)的壓力略低于爐外,主燃燒室底部裝有空氣導(dǎo)管,以吸取爐外的空氣。l一燃室內(nèi)供風(fēng)量小、溫度在700左右,能使生垃圾熱解,避免風(fēng)量過大將大量不完全燃燒的懸浮微粒帶入第二燃燒室中;在二燃室再以輔助燃油及超量助燃空氣將燃燒溫度提升到1000以上,以完全氧化不完全燃燒的碳?xì)浠衔铩?021/3/1467l主燃燒室內(nèi)的溫度（或燃燒速率）的變化呈周期性,但順序控制進(jìn)料桿及輸送桿的移

30、動(dòng)可以降低溫度上下的幅度。此外,將水蒸汽噴入主燃燒室內(nèi),也可調(diào)節(jié)溫度的變化,同時(shí)減少一氧化碳的產(chǎn)生。由于溫度起伏不定,爐內(nèi)耐火磚經(jīng)常承受熱震,耐火材料必須經(jīng)常修補(bǔ)。2021/3/1468l空氣控制式模組焚燒爐由于燃燒情況較缺氧式好,而且可以自動(dòng)連續(xù)進(jìn)料及排灰,廢熱亦可回收,產(chǎn)生蒸汽及熱水,已經(jīng)成為主要的小型廢物焚燒爐,普遍為一般學(xué)校、機(jī)關(guān)、醫(yī)院,工廠及小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)使用。適用于廢紙、城市垃圾和醫(yī)療垃圾的處理,也可用于焚燒其它一般固體、液體及污泥廢物,但不十分適合危險(xiǎn)廢物焚燒使用。該焚燒爐的優(yōu)缺點(diǎn)見下表:優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)(1) 有能源回收的潛力。(2) 可在不需大量輔助燃油情況下焚燒垃圾。(3) 使用的助

31、燃空氣較少，熱效率較高。(4) 減少空氣污染物的排放（例如懸浮微粒） 。(5) 將有機(jī)碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，使其易于焚燒。(6) 不需垃圾前處理。(7) 建造成本較低。(1) 因一燃燒室采用缺氧方式燃燒，故有較高的不完全燃燒的碳?xì)浠衔镌跉堅(jiān)小?2) 由于有不完全燃燒物的產(chǎn)生，若采用連續(xù)式進(jìn)料，其產(chǎn)物易附著于爐壁，故一般均采用批式進(jìn)料。(3) 對低熱值的廢液處理效果很差。(4) 進(jìn)料特性變化很大時(shí)，焚燒過程不易操控。2021/3/1469l螺旋式焚燒爐是由華盛頓州西雅圖的波音（Boeing）工程和建筑公司開發(fā)的。 一燃室包括圓柱形燃燒室的外殼、進(jìn)料裝置、出料裝置、強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng),集灰器和不等螺

32、距的螺旋推進(jìn)器。2021/3/1470l一燃室內(nèi)有一非等距螺旋推動(dòng)廢物在初級燃燒室內(nèi)移動(dòng)。經(jīng)過破碎的廢物（要求90%小于20cm）以一定的控制速度進(jìn)入燃燒室,并由螺旋推進(jìn)器的第一個(gè)螺旋片推成一堆。然后廢物被螺旋推動(dòng)滾過燃燒室。在螺旋推動(dòng)廢物移動(dòng)時(shí),也起到了攪拌物料的作用,從而使廢物物料最大限度地與注入燃燒室的空氣相接觸。當(dāng)物料經(jīng)過燃燒,體積減少時(shí),推動(dòng)物料移動(dòng)的螺旋螺距也相應(yīng)地減小。廢物床的攪拌作用與準(zhǔn)確控制注入空氣相結(jié)合,使一燃室在均勻的中等氣溫下運(yùn)行,廢物在不完全燃燒的情況下接近氣化。2021/3/1471l燃燒室排出尾氣向上通過熱導(dǎo)管再向下進(jìn)入后燃燒室完全燃燒。后燃燒室中的旋風(fēng)氣流也能分

33、離去除從燃燒室中帶走的大部分顆粒,注入后燃燒室的空氣可以將后燃燒室排出氣體的溫度控制在使灰分初始軟化的最低溫度以下的安全水平。l燃燒室和后燃燒室都通過預(yù)熱空氣冷卻,即注入每一個(gè)裝置的空氣,在注入之前首先通過該裝置的換熱結(jié)構(gòu),預(yù)熱空氣,同時(shí)也使裝置得到冷卻。從而減少了熱損失并改善了運(yùn)行性能。2021/3/1472l該型焚燒爐又稱安德 科 - 托 拉 克 斯（ A N D C O -TORRAX）熱解焚燒爐,是由燃?xì)獍l(fā)生器和后續(xù)二燃室組成的立式焚燒爐,如右圖所示。2021/3/1473l垃圾靠重力落入燃?xì)獍l(fā)生器,自上而下通過烘干區(qū)、熱解區(qū)和燃燒熔融區(qū);預(yù)熱空氣吹入燃?xì)獍l(fā)生器的爐底,其溫度約為103

34、8。它使熱解后殘留的炭燃燒,產(chǎn)生的熱量使惰性物質(zhì)熔化,使往下落的垃圾熱解。高溫產(chǎn)生的熔渣在爐底（溫度達(dá)1650）,連續(xù)地從出渣口流出,落入水冶槽生成黑色的惰性顆粒材料,殘留物的體積約為裝入燃?xì)獍l(fā)生器垃圾體積的3%。2021/3/1474l燃?xì)獍l(fā)生器的熱解氣體溫度在427538之間,熱值低,其范圍為37305595 kJm3。從切線方向進(jìn)入二級燃燒室,在此與空氣進(jìn)行充分的燃燒,產(chǎn)生溫度為12051260的廢氣。二級燃燒室剩下的85熱氣體被送往廢熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽。廢氣一般采用常規(guī)的靜電除塵器凈化。2021/3/1475l多層爐的結(jié)構(gòu)如左圖所示,爐體是一個(gè)垂直的內(nèi)襯耐火材料的鋼制圓筒,內(nèi)部分成許多層,

35、每層是一個(gè)爐膛。爐體中央裝有一順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的雙筒的帶攪動(dòng)臂的中空中心軸,攪動(dòng)臂的內(nèi)筒與外筒分別與中心軸的內(nèi)筒和外筒相聯(lián)。攪動(dòng)臂上裝有多個(gè)方向與每層落料口的位置相配合的攪拌齒。2021/3/1476l多層床焚燒爐由上至下可分成三個(gè)區(qū)域:干燥區(qū),燃燒區(qū)和冷卻區(qū)。爐子上部幾層為干燥區(qū),其平均溫度在430至540之間,主要的作用為蒸發(fā)廢物中所含的水分。由加料口進(jìn)來的濾餅與高溫燃燒廢氣接觸,進(jìn)行干燥。初加入的濾餅粘性比較大,耙齒一方面進(jìn)行攪拌,一方面進(jìn)行破碎,使表面增大從而增加干燥速度。燃燒反應(yīng)主要發(fā)生在高溫（760980）的中間幾層。由于廢物在爐內(nèi)停留時(shí)間較長,幾乎完全燃燒。燃后的灰渣進(jìn)入下部冷卻區(qū)

36、（150300）與進(jìn)來的冷空氣進(jìn)行熱交換,冷卻到150排出爐外。如要輔助燃料時(shí)過量空氣率采用5060,以減少過量空氣帶走的熱量。有些設(shè)計(jì)還包含一個(gè)二次燃燒器以確保揮發(fā)性有機(jī)蒸氣的完全燃燒。2021/3/1477l旋轉(zhuǎn)窯是一個(gè)略為傾斜而內(nèi)襯耐火磚的鋼制空心圓筒,窯體通常很長。大多數(shù)廢物物料是由燃燒過程中產(chǎn)生的氣體以及窯壁傳輸?shù)臒崃考訜岬?。固體廢物可從前端送入窯中,進(jìn)行焚燒,以定速旋轉(zhuǎn)來達(dá)到攪拌廢物的目的。旋轉(zhuǎn)時(shí)須保持適當(dāng)傾斜度,以利固體廢物下滑。此外,廢液及廢氣可以從前段、中段、后段同時(shí)配合助燃空氣送入,甚至于整桶裝的廢物（如污泥）,也可整桶送入旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐燃燒。但這種多用途的旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐在備

37、料及進(jìn)料上較復(fù)雜。2021/3/1478l旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐有兩種類型:基本型式的旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐和后旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐?；拘褪叫D(zhuǎn)窯焚燒爐如下圖所示。該系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)窯和一個(gè)二燃室組成。當(dāng)固體廢物向窯的下方移動(dòng)時(shí),其中的有機(jī)物質(zhì)就被銷毀了。在旋轉(zhuǎn)窯和二燃室中都使用液體和氣體廢物以及商品燃料作為輔助燃料。2021/3/1479l后旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐如下圖所示,這種旋轉(zhuǎn)窯可以用來處理夾帶著任何液體的大體積的固體廢物。在干燥區(qū),水份和揮發(fā)性有機(jī)物被蒸發(fā)掉。然后,蒸發(fā)物繞過轉(zhuǎn)窯送入二燃室。固體物質(zhì)進(jìn)入轉(zhuǎn)窯之前在通過燃燒爐排時(shí)被點(diǎn)燃。液體和氣體廢物則送入轉(zhuǎn)窯或二燃室。2021/3/1480l氣、固體在旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)流動(dòng)的方向有同向及逆向兩種。逆向式可提供較佳的氣、固體混合及接觸,可增加其燃燒速率,熱傳效率高,但是由于氣、固體相對速度較大,排氣所帶走的粉塵數(shù)量也高。在同向式操作下,干燥、揮發(fā)、燃燒及后燃燒的階段性現(xiàn)象非常明顯,廢氣的溫度與燃燒殘灰的溫度在旋轉(zhuǎn)窯的尾端趨于接近。但目前絕大多數(shù)的旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐為同向式,主要的原因?yàn)橥蚴綘t形設(shè)計(jì)不僅適于固體廢物的輸入及前置處理,同時(shí)可以增加氣體的停留時(shí)間。逆向式旋轉(zhuǎn)窯較適用于濕度大、可燃性低的污泥。2021/3/1481l旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐是一種適應(yīng)性很強(qiáng),能焚燒多種液體和固體廢物的