垃圾焚燒爐的種類及原理

1、垃圾焚燒爐的種類及工作原理垃圾焚燒爐的種類及工作原理圖圖81 81 垃圾焚燒組分三元圖垃圾焚燒組分三元圖可燃區(qū)的界限值：可燃區(qū)的界限值： Wy50% （ 水分） Ay60% （灰分） Ry25%（可燃分） 表表81 焚燒各要素的互動關(guān)系焚燒各要素的互動關(guān)系參 數(shù) 變 化攪拌混合程度氣體停留時間燃燒室溫度燃燒室負荷燃燒溫度上升過?？諝饴试黾油Ａ魰r間增加可減少會增加可減少可減少會減少會降低會降低會增加會增加會降低焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng)（包括八個子系統(tǒng)（包括八個子系統(tǒng) ） （1）貯存及進料系統(tǒng)）貯存及進料系統(tǒng) （2）焚燒系統(tǒng)（焚燒爐）焚燒系統(tǒng)（焚燒爐） （3）廢熱回收系統(tǒng)；）廢熱回收系統(tǒng)； （4 4）發(fā)電

2、系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng) （5）飼水處理系統(tǒng)）飼水處理系統(tǒng) （6）廢氣處理系統(tǒng)）廢氣處理系統(tǒng) （7 7）廢水處理系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng) （8）灰渣收集及處理系統(tǒng)）灰渣收集及處理系統(tǒng) 圖圖83 83 城市垃圾焚燒廠處理工藝流程圖城市垃圾焚燒廠處理工藝流程圖1-1-傾卸平臺傾卸平臺 2-2-垃圾貯坑垃圾貯坑 3-3-抓斗抓斗 4-4-操作室操作室 5-5-進料口進料口 6-6-爐排干燥段爐排干燥段 7-7-爐排燃燒段爐排燃燒段 8-8-爐排后燃燒段爐排后燃燒段9-9-焚燒爐焚燒爐 10-10-灰渣灰渣 11-11-出灰輸送帶出灰輸送帶 12-12-灰渣貯坑灰渣貯坑 13-13-出灰抓斗出灰抓斗 14-14-廢氣冷卻

3、室廢氣冷卻室 15-15-熱交換器熱交換器16-16-空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器 17-17-酸性氣體去除設(shè)備酸性氣體去除設(shè)備 18-18-濾袋集塵器濾袋集塵器 19-19-引風(fēng)機引風(fēng)機 20-20-煙囪煙囪 21-21-飛灰輸送帶飛灰輸送帶22-22-抽風(fēng)機抽風(fēng)機 23-23-廢水處理設(shè)備廢水處理設(shè)備貯貯存存及及進進料料系系統(tǒng)統(tǒng) 焚燒系統(tǒng)焚燒系統(tǒng) 廢熱回收廢熱回收系統(tǒng)系統(tǒng) 發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng) 飼水處理系統(tǒng)飼水處理系統(tǒng) 廢氣處理系統(tǒng)廢氣處理系統(tǒng) 廢水處理系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng) 灰渣收集及灰渣收集及處理系統(tǒng)處理系統(tǒng) 圖圖84 曲徑多室固定爐排焚燒爐曲徑多室固定爐排焚燒爐 1-二次燃燒室 2-混合室 3、5-火

4、焰道 4-一次燃燒室 6、10-清掃口 7-中間口 8-爐條9-灰槽 11-一般垃圾供料口 12-爐床 13-醫(yī)療垃圾供料口 14-醫(yī)療垃圾助燃器口一一次次燃燃燒燒室室二二次次燃燃燒燒室室醫(yī)療垃圾醫(yī)療垃圾助燃室助燃室圖圖85 同軸多室固定爐排焚燒爐同軸多室固定爐排焚燒爐一次燃燒室一次燃燒室二二次次燃燃燒燒室室一、固定爐排焚燒爐一、固定爐排焚燒爐 特特 點點 （1） 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便；結(jié)構(gòu)簡單、使用方便；（2） 間歇式或半連續(xù)式操作，處理量小、處理效率低（間歇式或半連續(xù)式操作，處理量小、處理效率低（10375kg/h）；）；（3） 燃燒不完全；燃燒不完全；（4） 多采用人工加料，勞動強度大，工

5、作環(huán)境條件較差。多采用人工加料，勞動強度大，工作環(huán)境條件較差。應(yīng)應(yīng) 用用 少量廢物的焚燒處理。少量廢物的焚燒處理。 圖圖86 86 鏈條式機械爐排焚燒爐鏈條式機械爐排焚燒爐燃燃燒燒氣氣爐渣爐渣空氣空氣 圖圖87 階梯往復(fù)式機械爐排焚燒爐階梯往復(fù)式機械爐排焚燒爐燃燃燒燒氣氣爐渣爐渣二、活動爐排（機械爐排）焚燒爐二、活動爐排（機械爐排）焚燒爐 特特 點點 （1）可實現(xiàn)操作的連續(xù)化、自動化；）可實現(xiàn)操作的連續(xù)化、自動化； （2）處理能力大、工作條件好；）處理能力大、工作條件好； （3）鏈條式結(jié)構(gòu)相對簡單，對物料沒有攪動作用，容易出現(xiàn)）鏈條式結(jié)構(gòu)相對簡單，對物料沒有攪動作用，容易出現(xiàn)局部燃燒不完全、燃

6、不盡等現(xiàn)象；局部燃燒不完全、燃不盡等現(xiàn)象； （4）往復(fù)式可對料層翻動、扒松，空氣與物料接觸充分，燃）往復(fù)式可對料層翻動、扒松，空氣與物料接觸充分，燃燒完全，性能比鏈條爐排的要好；燒完全，性能比鏈條爐排的要好； 應(yīng)應(yīng) 用用 工業(yè)化、大規(guī)模焚燒處理。工業(yè)化、大規(guī)模焚燒處理。 圖圖88 水平組裝式固定爐床焚燒爐水平組裝式固定爐床焚燒爐三、固定爐床焚燒爐三、固定爐床焚燒爐水平組裝式水平組裝式 特特 點點 （1）建造快速簡便、制造成本較低；）建造快速簡便、制造成本較低； （2）對物料的適應(yīng)性強，不需物料前處理；）對物料的適應(yīng)性強，不需物料前處理； （3）可自動連續(xù)進料及排灰；）可自動連續(xù)進料及排灰； （

7、4）但主燃燒室內(nèi)氧氣供給不充分，燃燒溫度不高；）但主燃燒室內(nèi)氧氣供給不充分，燃燒溫度不高； （5）物料由輸送桿推移，對物料的攪拌不足，廢物燃燒物料由輸送桿推移，對物料的攪拌不足，廢物燃燒不完全，殘灰中含碳量較高。不完全，殘灰中含碳量較高。 應(yīng)用應(yīng)用 比較適用于廢紙、城市垃圾和醫(yī)療垃圾的小型焚燒處理，比較適用于廢紙、城市垃圾和醫(yī)療垃圾的小型焚燒處理，單爐處理容量在單爐處理容量在200t/d200t/d以下。以下。圖圖89 立式多層固定爐床焚燒爐立式多層固定爐床焚燒爐 1- -冷卻空氣冷卻空氣 2- -中心軸內(nèi)筒中心軸內(nèi)筒 3- -中心軸外筒中心軸外筒 4- -攪拌臂內(nèi)筒攪拌臂內(nèi)筒 5- -攪拌臂

8、外筒攪拌臂外筒 6- -隔板隔板 7-7-攪拌攪拌齒齒三、固定爐床焚燒爐三、固定爐床焚燒爐立式多層爐立式多層爐 特特 點點（1）廢物在爐內(nèi)停留時間長，適合處理含水率高、熱值低的污）廢物在爐內(nèi)停留時間長，適合處理含水率高、熱值低的污泥；泥； （2）可使用多種燃料，燃燒效率高；）可使用多種燃料，燃燒效率高； （3）可通過輔助燃燒器來提高爐內(nèi)溫度，運轉(zhuǎn)靈魂、對）可通過輔助燃燒器來提高爐內(nèi)溫度，運轉(zhuǎn)靈魂、對物料的適應(yīng)性強；物料的適應(yīng)性強； （4）燃燒器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、移動零件多、易出故障、維修費用高；）燃燒器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、移動零件多、易出故障、維修費用高； （5） 排氣溫度較低，易產(chǎn)生惡臭。排氣溫度較低，易產(chǎn)生

9、惡臭。 應(yīng)應(yīng) 用用 在污泥焚燒方面得到了較為廣泛的應(yīng)用，但不適用于含可在污泥焚燒方面得到了較為廣泛的應(yīng)用，但不適用于含可熔性灰份的廢物，以及需要極高溫度才能破壞的廢物的焚燒熔性灰份的廢物，以及需要極高溫度才能破壞的廢物的焚燒處理。處理。圖圖810 螺旋式固定爐床焚燒爐螺旋式固定爐床焚燒爐 煙氣空氣進料三、固定爐床焚燒爐三、固定爐床焚燒爐螺旋式螺旋式 特特 點：點： （1）對物料的適應(yīng)性強、能焚燒各種復(fù)雜的固體廢物；對物料的適應(yīng)性強、能焚燒各種復(fù)雜的固體廢物； （2 2）處理能力大、運行可靠；）處理能力大、運行可靠； （3 3）燃燒室的溫度低、設(shè)備使用壽命長；）燃燒室的溫度低、設(shè)備使用壽命長；

10、（4 4）可全部實行自動控制、工業(yè)化程度高。）可全部實行自動控制、工業(yè)化程度高。 應(yīng)應(yīng) 用用 城市生活垃圾和危險廢物。城市生活垃圾和危險廢物。圖圖811高溫氣化固定爐床焚燒爐高溫氣化固定爐床焚燒爐 熱解氣體熱解氣體三、固定爐床焚燒爐三、固定爐床焚燒爐高溫氣化式高溫氣化式 特特 點點 （1）焚燒溫度高，物料燃燒完全，對有害物質(zhì)的破壞徹底；）焚燒溫度高，物料燃燒完全，對有害物質(zhì)的破壞徹底； （2）爐渣實現(xiàn)了熔融固化，避免了焚燒爐渣對環(huán)境的危害；）爐渣實現(xiàn)了熔融固化，避免了焚燒爐渣對環(huán)境的危害； （3） 對不同物料的適應(yīng)性較強；對不同物料的適應(yīng)性較強； （4） 比較適合有害廢物和危險廢物的焚燒處理；

11、比較適合有害廢物和危險廢物的焚燒處理； （5） 焚燒溫度高，對設(shè)備和運行管理要求高。焚燒溫度高，對設(shè)備和運行管理要求高。 用用 途途 危害性大的工業(yè)廢物和危險廢物。危害性大的工業(yè)廢物和危險廢物。圖圖812 普通型旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐普通型旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐固體廢物固體廢物煙 氣二次燃燒圖圖813 后旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐后旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐（一次燃燒）（一次燃燒）（二次燃燒）（二次燃燒）四、活動爐床焚燒爐四、活動爐床焚燒爐旋轉(zhuǎn)窯式旋轉(zhuǎn)窯式 特特 點點 （1）對物料的適應(yīng)性強，能焚燒氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等多種形態(tài)與性質(zhì)）對物料的適應(yīng)性強，能焚燒氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等多種形態(tài)與性質(zhì) 的廢物，不同廢物可單獨焚燒，也可混合焚燒；的廢物，不

12、同廢物可單獨焚燒，也可混合焚燒；（2）易于調(diào)節(jié)控制、空氣配送方便、物料攪動良好，燃燒效率高；）易于調(diào)節(jié)控制、空氣配送方便、物料攪動良好，燃燒效率高；（3） 二燃室溫度可調(diào)，能確保摧毀殘余的毒性物質(zhì)；二燃室溫度可調(diào)，能確保摧毀殘余的毒性物質(zhì)；（4） 旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)無運動部件、運行穩(wěn)定可靠；旋轉(zhuǎn)窯內(nèi)無運動部件、運行穩(wěn)定可靠；（5）可全部實行自動控制、工業(yè)化程度高、處理能力大；）可全部實行自動控制、工業(yè)化程度高、處理能力大；（6） 建造費用較高、系統(tǒng)熱效率較低；建造費用較高、系統(tǒng)熱效率較低；（7）煙氣中懸浮微粒含量較高，廢氣凈化難度較大，且焚燒過程中會形）煙氣中懸浮微粒含量較高，廢氣凈化難度較大，且焚燒過

13、程中會形成熔渣，易對旋轉(zhuǎn)窯耐火內(nèi)襯造成損壞；成熔渣，易對旋轉(zhuǎn)窯耐火內(nèi)襯造成損壞；（8） 球形固體廢物易滾出旋轉(zhuǎn)窯，不易燃燒完全。球形固體廢物易滾出旋轉(zhuǎn)窯，不易燃燒完全。 應(yīng)應(yīng) 用用 城市生活垃圾、工業(yè)固廢和危險廢物。城市生活垃圾、工業(yè)固廢和危險廢物。圖圖814 沸騰式流化床焚燒爐沸騰式流化床焚燒爐燃燒區(qū)燃燒區(qū)流化區(qū)流化區(qū)床表區(qū)床表區(qū)刪格區(qū)刪格區(qū)圖圖815 循環(huán)流化床焚燒爐循環(huán)流化床焚燒爐一一燃燃室室二二燃燃室室五、流化床焚燒爐五、流化床焚燒爐 特特 點點 （1）物料與空氣、熱載體間充分混合接觸，傳熱傳質(zhì)效率）物料與空氣、熱載體間充分混合接觸，傳熱傳質(zhì)效率 高，高，燃燒速度快、效率高；燃燒速度快

14、、效率高； （2）爐內(nèi)燃燒溫度分布均勻，物料燃燒完全；）爐內(nèi)燃燒溫度分布均勻，物料燃燒完全； （3） 爐體結(jié)構(gòu)簡單，爐體體積較??；爐體結(jié)構(gòu)簡單，爐體體積較?。?（4）流動的介質(zhì)對爐內(nèi)部的磨損較大；）流動的介質(zhì)對爐內(nèi)部的磨損較大； （5）要求進料顆粒均勻，對顆粒大小也有一定的要求；）要求進料顆粒均勻，對顆粒大小也有一定的要求； （6） 處理能力不大（常在處理能力不大（常在50200t/d）。）。 應(yīng)應(yīng) 用用 常用于城市垃圾、污泥、危險廢物等，或用于對物料進行預(yù)常用于城市垃圾、污泥、危險廢物等，或用于對物料進行預(yù)處理。處理。圖圖816 直接噴水冷卻工作示意圖直接噴水冷卻工作示意圖煙煙氣氣水霧水霧圖

15、圖817 雙筒式廢熱回收鍋爐雙筒式廢熱回收鍋爐水包水包汽包汽包圖圖818 離心除塵原理離心除塵原理 圖圖819 多管離心除塵器多管離心除塵器圖圖820 脈沖清洗式布袋除塵器脈沖清洗式布袋除塵器 圖圖821 逆流清洗式布袋除塵器逆流清洗式布袋除塵器圖圖822 靜電除塵器工作原理圖靜電除塵器工作原理圖 圖圖823 靜電除塵器的外形圖靜電除塵器的外形圖+ + + + + + + + + + + + -濕式洗氣法濕式洗氣法 原理原理（以（以NaOH堿性藥劑時）：堿性藥劑時）： NaOH + HCl NaCl + H2O NaOH + SO2 Na2SO3+ H2O 特點特點 （1）對酸性氣體的去除效率

16、很高，）對酸性氣體的去除效率很高，HCl去除率可達去除率可達98%，SOx去除率也可達去除率也可達90%以上，并附帶有去除高揮發(fā)性重金屬（如汞）以上，并附帶有去除高揮發(fā)性重金屬（如汞）的潛力；的潛力； （2） 造價高，耗電、耗水量大；造價高，耗電、耗水量大； （3）產(chǎn)生含重金屬和高濃度氯鹽的廢水，若處理不好，會產(chǎn)）產(chǎn)生含重金屬和高濃度氯鹽的廢水，若處理不好，會產(chǎn)生二次污染；生二次污染； （4） 尾氣排放時產(chǎn)生白煙現(xiàn)象等尾氣排放時產(chǎn)生白煙現(xiàn)象等。圖圖824 濕式洗氣塔的構(gòu)造濕式洗氣塔的構(gòu)造進氣進氣洗滌液洗滌液出氣出氣干式洗氣法干式洗氣法 特點特點 （1）設(shè)備簡單，維修容易，造價便宜，消石灰輸送管

17、線不易堵）設(shè)備簡單，維修容易，造價便宜，消石灰輸送管線不易堵塞；塞； （2）但由于固相與氣相的接觸時間有限，且傳質(zhì)效果不佳，故）但由于固相與氣相的接觸時間有限，且傳質(zhì)效果不佳，故常須超量加藥，藥劑的消耗量大；常須超量加藥，藥劑的消耗量大； （3）去除效率較其他兩種方法為低，產(chǎn)生的反應(yīng)物和未反應(yīng)物）去除效率較其他兩種方法為低，產(chǎn)生的反應(yīng)物和未反應(yīng)物量較多，從而增加了后續(xù)灰渣處置的難度。量較多，從而增加了后續(xù)灰渣處置的難度。OxHyCaSOxCaClCaOyxySOxHCl2322)(2 4232yCaSOOyyCaSO 或 OHyxCOyxSOyNaxNaClNaHCOyxySOxHCl2232

18、32)()2()2( 原原 理理 圖圖825 Flank干法組合洗氣系統(tǒng)干法組合洗氣系統(tǒng) 排排氣氣半干式洗氣法半干式洗氣法 原理原理CaO+H2OCa(OH)2Ca(OH)2+SO2CaSO3+ H2OCa(OH)2+2HClCaCl2+ 2H2O或 SO2+ CaO+1/2 H2OCaSO31/2 H2O 特點特點 （1）構(gòu)造簡單、投資少；構(gòu)造簡單、投資少； （2）壓差小、能耗低、運行費用低；）壓差小、能耗低、運行費用低； （3）耗水量遠低于濕式法、產(chǎn)生的廢水量少；）耗水量遠低于濕式法、產(chǎn)生的廢水量少； （4）霧化效果好、氣液接觸面大，去除效率高于干式法；）霧化效果好、氣液接觸面大，去除效率

19、高于干式法； （5） 操作溫度高于氣體飽和溫度，尾氣不產(chǎn)生白煙；操作溫度高于氣體飽和溫度，尾氣不產(chǎn)生白煙； （6） 但是噴嘴易堵塞；塔內(nèi)壁易為固體化學(xué)物質(zhì)附著及堆積；但是噴嘴易堵塞；塔內(nèi)壁易為固體化學(xué)物質(zhì)附著及堆積； （7） 設(shè)計和操作時，對加水量控制要求比較嚴格。設(shè)計和操作時，對加水量控制要求比較嚴格。圖圖827 Flank半干法組合洗氣系統(tǒng)半干法組合洗氣系統(tǒng) 排氣排氣 圖圖826 半干法洗氣塔半干法洗氣塔 表表85 酸性氣體控制技術(shù)比較酸性氣體控制技術(shù)比較 去除效率 種類 單獨 配合袋濾式除塵器 藥劑消耗量 耗電量 耗水量 反應(yīng)物量 廢水量 建造費用 操作維護費用 干 式 半干式 濕 式

20、50% 90% 90% 95% 98% 120% 100% 100% 80% 100% 150% 100% 100% 150% 120% 100% 100% 90% 100% 150% 80% 100% 150% 注： 1.去除效率以 HCl去除率為準。 2.藥劑種類：干式為Ca(OH)2 粉（ 95% 純度）、半干式為Ca(OH)2 乳液（15% ）、濕式為NaOH 溶液（45% ） 。 二二噁噁英英含有含有2 2個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的有機氯化合物。個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的有機氯化合物。 （DioxinDioxin，簡稱，簡稱DXNDXN） （即（即Polychloro dibenzo-p-dio

21、xins, Polychloro dibenzo-p-dioxins, 略略寫為寫為PCDDsPCDDs）呋呋 喃喃含有含有1 1個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的有機氯化合物。個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的有機氯化合物。 （即（即Polychloro dibenzo-furan, Polychloro dibenzo-furan, 略寫為略寫為PCDFsPCDFs） 二二噁噁英（類）英（類）PCDDsPCDDs和和PCDFsPCDFs兩類物質(zhì)的統(tǒng)稱。兩類物質(zhì)的統(tǒng)稱。 二二噁噁英（英（PCDDs） 呋喃（呋喃（PCDFs） 二噁英的產(chǎn)生二噁英的產(chǎn)生 垃圾本身含有的微量二垃圾本身含有的微量二噁噁英；英； 含氯前驅(qū)體在爐內(nèi)反應(yīng)時生成的二含氯前驅(qū)體在爐內(nèi)反應(yīng)時生成的二噁噁英（如聚氯乙烯、英（如聚氯乙烯、 氯代苯、五氯苯酚等）；氯代苯、五氯苯酚等）； 在廢氣冷卻過程中，前驅(qū)體等有機物轉(zhuǎn)變成二在廢氣冷卻過程中，前驅(qū)體等有機物轉(zhuǎn)變成二噁噁英。英。圖圖828 垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英的示意圖垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英的示意圖焚燒過程中焚燒過程中反應(yīng)生成反應(yīng)生成冷卻過程冷卻過程中再合成中再合成原料帶入原料帶入二噁英的控制二噁英的控制控制原則控制原則 首先，要盡量控制其產(chǎn)生；其次，對產(chǎn)生的二首先，要盡量控