垃圾焚燒廠課程設(shè)計(jì)

1、1 概述 2城市生活垃圾 3采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 3建設(shè)項(xiàng)目周圍的環(huán)境概況 3垃圾的性質(zhì)、成份及產(chǎn)生量的分析 32 工藝方案選擇4焚燒工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及試用條件 4 錯(cuò)誤!未定義書簽。擬采用的工藝形式 5設(shè)計(jì)采用方案工藝流程 5 錯(cuò)誤!未定義書簽。 錯(cuò)誤!未定義書簽。63 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算6分選階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型 6 錯(cuò)誤!未定義書簽。人工分選 7永磁筒式磁選機(jī) 7滾筒破碎機(jī) 7焚燒階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型 8燃料貯坑 8垃圾抓斗起重機(jī) 8焚燒爐的設(shè)計(jì)選型 8 錯(cuò)誤!未定義書簽。余熱鍋爐的選型 10煙氣處理階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型 10半干式洗滌塔 11布袋除塵器 11煙囪 12垃圾

2、焚燒過(guò)程的熱能平衡 12生活垃圾燃燒中二惡英的控制 144. 效益分析 14環(huán)境效益分析 14經(jīng)濟(jì)效益分析 15四川師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院固體廢物處理與處置課程的設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：瀘州市生活垃圾焚燒廠設(shè)計(jì) 姓 名：陳敏 學(xué) 院：化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院專 業(yè)：環(huán)境工程 學(xué) 號(hào)：2013年2 月1 日1概述瀘州市位于四川省東南部JI渝黔滇結(jié)合部， 地處四川盆地南緣與云貴高原的過(guò)渡 地帶，地勢(shì)北低南高。北部為河谷、低中丘陵，平壩連片，為魚米之鄉(xiāng)。南部連接云 貴高原、屬大婁山北麓，為低山，河流深切，河谷陡峭，森林礦產(chǎn)資源豐富。 瀘州簡(jiǎn)介瀘州，古稱“江陽(yáng)”，別稱“酒城”，位于中國(guó)四川省東南部，長(zhǎng)江和沱

3、江兩江交 匯處。瀘州是著名的中國(guó)國(guó)家歷史文化名城， 聞名遐爾的名酒瀘州老窖和郎酒均出自 于此，是全國(guó)重要的循環(huán)型化工基地， 全國(guó)重要的裝備制造業(yè)基地， 是全國(guó)大中型全 液壓汽車起重機(jī)、挖掘機(jī)制造中心，瀘州市先后獲得過(guò)聯(lián)合國(guó)改善人居環(huán)境最佳范例 獎(jiǎng)（迪拜獎(jiǎng)）、國(guó)家衛(wèi)生城市、中國(guó)優(yōu)秀旅游城市、全國(guó)雙擁模范城等諸多榮譽(yù)。瀘州是交通部確定的四川唯一的全國(guó) 28個(gè)內(nèi)河主要港口和國(guó)家水運(yùn)口岸，有四I第一大港口和集裝箱碼頭一一瀘州港以及四川第三大航空港一一瀘州藍(lán)田機(jī)場(chǎng)，是國(guó)家公路樞紐城市之一。城市生活垃圾城市生活垃圾是指在城市居民日常生活中或?yàn)槌鞘腥粘Ｉ钐峁┓?wù)的活動(dòng)中 產(chǎn)生的廢棄物或丟棄物，是固體廢物的

4、一種。城市生活垃圾產(chǎn)量之大，增長(zhǎng)之快，危 害之嚴(yán)重，已經(jīng)廣泛引起人們的普遍關(guān)注。我國(guó)目前的城市生活垃圾處理處置技術(shù)最 常用的為衛(wèi)生填埋和露天堆放，占總處理量的 %其次為堆肥化，占。/%少量采用焚燒 技術(shù)，約占2%隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生活垃圾焚燒的工藝和設(shè)備不斷完善， 采用焚燒方法處理 城市生活垃圾可以從垃圾中回收大量的金屬和熱能。據(jù)測(cè)定，若措施等當(dāng)，利用 1t 城市生活垃圾可獲得約300400kW勺電力生產(chǎn)能力。今天為了緩和城市能源短缺，城 市生活垃圾可以被看成是第二能源而被加以利用一供熱和發(fā)電。采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范（CJJ90-2002J184-2002）/中華人

5、民共和國(guó)行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)（中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）；生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范（CJJ90-2009）;建設(shè)項(xiàng)目周圍的環(huán)境概況瀘州市城市生活垃圾焚燒廠廠址確定在距瀘州市城市規(guī)劃建成區(qū)直線距離，運(yùn)距9kmi該廠址不在城市主導(dǎo)風(fēng)向上，與瀘州市建成區(qū)中間有高山阻隔，廠址占地主要 為農(nóng)耕地和次生林地（竹子），環(huán)境影響較小。垃圾的性質(zhì)、成份及產(chǎn)生量的分析瀘州城市生活垃圾組成具有廚余垃圾含量高、 可回收物質(zhì)較少、年際變化較大等 特點(diǎn)，還表現(xiàn)出水分偏高、發(fā)熱量偏低等特性，而且 la內(nèi)瀘州生活垃圾成分隨季節(jié) 變化也十分明顯。目前瀘州市生活垃圾組分平均值及元素含量可根據(jù)資料文獻(xiàn)查得：生活垃圾中平均水分含量56%平均

6、低位熱值為5500kj/kg 。該垃圾焚燒廠設(shè)計(jì)處理能力230t/d。表1生活垃圾組分平均值垃圾組分/% （質(zhì)量）紙類塑料布類廚余果皮金屬玻璃渣后表2垃圾中各元素含量分析/%CHONSClWA2工藝方案選擇焚燒工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及試用條件解決垃圾問(wèn)題的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“減量化、無(wú)害化及資源化”。目前，垃圾的處理方 式主要包括填埋、焚燒、堆肥等技術(shù)。而運(yùn)用最為廣泛的技術(shù)就是填埋和焚燒。不同 垃圾處理方式技術(shù)的選擇與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口密度、土地、周邊條件、垃圾成分特 性(如含水率、垃圾熱值等)、環(huán)保意識(shí)等息息相關(guān)。焚燒法是將垃圾中的可燃成分在高溫(800c1000C)條件下經(jīng)過(guò)燃燒反應(yīng)， 可燃成分充分氧化，最

7、終成為無(wú)害穩(wěn)定的灰渣。焚燒法一般可使垃圾大幅度減容， 大 大減少了占地并能回收熱能用于生活取暖和發(fā)電。焚燒是目前世界上一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó) 家廣泛采用的一種城市生活垃圾處理技術(shù)。焚燒處理的優(yōu)點(diǎn)有：1 、圾焚燒處理后，垃圾中的病原休被徹底消滅，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的有毒有害氣體和煙塵經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放，無(wú)害化程度高；1 、經(jīng)過(guò)焚燒，垃圾中可燃成分被高溫分解后一般可減容 80%90%,減容效果 好，可節(jié)約大量填埋場(chǎng)占地，經(jīng)分選后的垃圾焚燒效果更好；3、垃圾被作為能源來(lái)利用，垃圾焚燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓錈崮鼙晦D(zhuǎn)變?yōu)檎羝?用來(lái)供熱及發(fā)電，還可回收鐵磁性金屬等資源，可以充分實(shí)現(xiàn)垃圾處理的資源化；4、垃圾焚燒廠占地面

8、積小，尾氣經(jīng)凈化處理后污染較小，可以靠近市區(qū)建廠。既節(jié)約用地又縮短了垃圾的運(yùn)輸距離， 對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市，可因地制宜，發(fā)展以焚 燒、減容為主的綜合處理。5、焚燒處理可全天候操作，不易受天氣影響；焚燒處理的缺點(diǎn)有：1、焚燒法投資大，占用資金周期長(zhǎng)。2、焚燒對(duì)垃圾的熱值有一定要求，一般不低 5000kJ/kg ,限制了它的應(yīng)用范圍。3、焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的二惡英問(wèn)題，必須有很大的資金投入才能進(jìn)行有效處理。焚燒處理方法適用于衛(wèi)生填埋場(chǎng)地缺乏、生活垃圾熱值高、經(jīng)濟(jì)條件較發(fā)達(dá)的城 市。擬采用的工藝形式針對(duì)我國(guó)城市生活垃圾的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的垃圾焚燒處理工藝進(jìn)行了深入的研究。結(jié)果表明： 機(jī)械爐排焚燒爐技術(shù)比較適合

9、國(guó)內(nèi)的高水分、 低熱值垃圾， 是目前垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)應(yīng)大規(guī)模推廣的技術(shù)； 煙氣凈化采用半干法脫酸塔加布袋除塵器的組合工藝為較佳方案。設(shè)計(jì)采用方案工藝流程垃圾分選部分： 在垃圾進(jìn)入焚燒階段之前需要對(duì)垃圾進(jìn)行分選， 以分選出可回收利用的組分以及對(duì)后繼焚燒處理不理的組分。 經(jīng)分選， 能夠選出金屬組分和渣石。 分 選后可燃組分進(jìn)入焚燒爐中進(jìn)行焚燒處理。焚燒爐及其工藝： 垃圾焚燒爐的選型至關(guān)重要， 直接關(guān)系到設(shè)備投資額、 運(yùn)行費(fèi)用以及現(xiàn)有垃圾的適應(yīng)性。 垃圾焚燒爐選型的基本原則和要求： 能有效地焚燒處理現(xiàn)有垃圾，設(shè)備價(jià)格低，運(yùn)行費(fèi)用省，能源和資源回收利用價(jià)值高。目前，世界上焚燒爐的種類較多， 總體可歸納

10、為 3 種類型： 回轉(zhuǎn)窯垃圾焚燒爐、 流化床垃圾焚燒爐和爐排型垃圾焚燒爐。 本設(shè)計(jì)采用爐排型垃圾焚燒爐工藝， 一般爐排爐的燃燒可分為 3 個(gè)階段：第一段為加熱段，垃圾在這里被預(yù)熱、氣化；第二段為燃燒段，垃圾在這里進(jìn)行焚燒；第三段為燃盡段，垃圾在這里被燃盡，并排出焚燒渣。這種爐排爐的特點(diǎn)是通過(guò)活動(dòng)爐排移動(dòng)， 推動(dòng)垃圾從上層落向下層， 對(duì)垃圾起到切割、 翻轉(zhuǎn)和攪拌的作用，實(shí)現(xiàn)完全燃燒，它的爐排是由特殊合金制成的，耐磨、耐高溫，爐膛側(cè)壁和天井由水冷或耐火磚爐壁構(gòu)成， 保證垃圾在控制溫度條件下燃燒、燃盡。煙氣凈化工藝： 按垃圾焚燒過(guò)程產(chǎn)生的廢氣中污染物組分、 濃度及需要執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。在通常情況

11、下，煙氣凈化工藝主要針對(duì)酸性氣體（ HCl， SOx） 、顆粒物及重金屬等進(jìn)行控制，其工藝設(shè)備主要由兩部分組成： 酸性氣體脫除和顆粒物捕集。 目前， 國(guó)內(nèi)外垃圾焚燒行業(yè)的煙氣凈化工藝主要為它們的不同組合。 半干法工藝較成熟，具有良好的應(yīng)用實(shí)踐，其脫硫效率介于干法和濕法之間， 尤其是脫氯效果較好。由于垃圾焚燒煙氣中含SO2K含HCl多，因此半干法非常適用于垃圾焚燒煙氣的凈化，它不僅可以滿足煙氣SO膿度排放要求，同時(shí)可以保證較高的脫氯效率。目前，該工藝在垃圾焚燒電廠煙氣脫酸系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越多。半干法脫酸塔+布袋除塵器粒狀污染物去除：目前， 常用的除塵設(shè)備主要有靜電除塵器和布袋式除塵器。這兩種除塵

12、器均可達(dá)到廢氣粒狀污染物排放標(biāo)準(zhǔn)80 mg/m3 目標(biāo)， 但靜電除塵器效率再提高的可能性不大， 如果布袋除塵器采用聚四氟乙烯薄膜濾料（ PTFE） ， 則粒狀污染物可降至10 mg/m3 以下。布袋式除塵器對(duì)未反應(yīng)的堿性吸收劑可再利用，對(duì)酸氣有二次脫除的效果，提高脫酸效率，降低石灰用量，減少反應(yīng)剩余物數(shù)量。布袋式除塵器對(duì)微小粒狀物有良好的捕集效果。布袋式除塵器對(duì)毒性物質(zhì)具有較高清除效率，而使用靜電除塵器使二惡英與呋喃有再合成的可能?；以幹梅桨副竟こ逃刹即龎m器收集的飛灰屬于危險(xiǎn)廢物， 本項(xiàng)目成套引進(jìn)了飛灰固化處理 系統(tǒng)，可采用水泥螯合劑固化法對(duì)飛灰進(jìn)行固化穩(wěn)定化處置。 爐灰從爐灰出口處收集，

13、 用密封自卸車，運(yùn)至固化處理車間，自卸車把爐灰卸到爐灰卸料坑， 經(jīng)斗提機(jī)把爐灰 送到爐灰倉(cāng)里，爐灰倉(cāng)下有螺旋輸送機(jī)把爐灰送到二料配料機(jī)， 經(jīng)計(jì)量，送到攪拌機(jī)。 同時(shí)水泥經(jīng)散裝水泥輸送車用氣力輸送， 把散水泥送到水泥倉(cāng)，再經(jīng)螺旋輸送機(jī)送到 配料機(jī)，以一定的比例（水泥與飛灰的比例約為 3:7）,送到攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌后的水泥 漿經(jīng)壓磚機(jī)壓制成水泥磚，經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送到固化塊固化曬場(chǎng)， 最后送至安全填埋場(chǎng) 進(jìn)行最終處置為了防止?fàn)t灰的飛揚(yáng)對(duì)環(huán)境的影響，在爐灰卸料坑上有特制的抽風(fēng)罩，在料倉(cāng)上 部都設(shè)有布袋除塵器，房間內(nèi)所有的抽風(fēng)管都裝過(guò)濾器或過(guò)濾網(wǎng)。焚燒爐渣屬一般固體廢物，本項(xiàng)目采用濕式除渣，送入渣坑存放，渣

14、中的金屬經(jīng) 振動(dòng)篩分選后被吸鐵器吸出，通過(guò)埋刮式輸送機(jī)送入金屬坑貯存。爐渣根據(jù)BOTJ、議, 由授權(quán)方負(fù)責(zé)處置。3工藝設(shè)計(jì)計(jì)算分選階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型垃圾貯坑是垃圾焚燒廠接收垃圾設(shè)備，用于暫時(shí)儲(chǔ)放進(jìn)入處理系統(tǒng)的垃圾并用來(lái) 調(diào)節(jié)處理設(shè)備的處理量。垃圾貯坑的容量應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)收入焚燒廠的垃圾量、設(shè)備的操作計(jì)劃等因素來(lái)決定。垃圾貯坑的容量應(yīng)可提供兩天的最大處理量。1 .貯坑容積V式中：-存儲(chǔ)時(shí)間，d;該設(shè)計(jì)中取 =q-最大日處理量，t/d ;該設(shè)計(jì)中取q=95t/d-有效容積系數(shù)，在之間；該設(shè)計(jì)取=-垃圾有效密度，該設(shè)計(jì)取=q3則：V=x 95/ X = m2 .體積尺寸計(jì)算（a b c）由丫=

15、2乂 bx c得：取a=6 m, b=5 m, c=5 m則心際=6X 5義5=150> m3則方案可行。人工分選采用人工分選可有效地回收垃圾中的可重復(fù)利用物， 最大限度地實(shí)現(xiàn)垃圾的資源 化，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要確定分選人數(shù)，該設(shè)計(jì)設(shè)定人工分選階段人數(shù)為15人，日工作時(shí) 間6h,每小時(shí)處理量Q=230t/10h=23t/h 。人工分選用于除去垃圾中的大塊金屬、玻璃瓶、渣石等物質(zhì)以利于垃圾的后繼處 理，主要分選出不然性物質(zhì)。據(jù)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)人工分選后大約%勺大塊金屬、勺玻璃和約 的其他無(wú)機(jī)物質(zhì)被選出，即：金屬：q尸 QoX % = t/h玻璃：q2= Qo X % = t/h其他：q3= Qo x %

16、 = t/h分出量：Q.= q i+q2+q3 = t/h永磁筒式磁選機(jī)垃圾經(jīng)過(guò)磁選后理論上可以分選出所有的金屬分出量：Q=Q、x%= t/h該設(shè)計(jì)中選用的磁選設(shè)備為：C怵磁筒式磁選機(jī)-CT924表3CT永磁筒式磁選機(jī)主要技術(shù)參數(shù):型號(hào)筒徑/mm筒長(zhǎng)/mm筒表場(chǎng)強(qiáng)/ (kA/m)處理量/(t/h)給料粒度/mm功率/kW質(zhì)量/tCT-9249002400130-40070-1103-0滾筒破碎機(jī)滾筒破碎機(jī)具機(jī)身主體的形狀是用篩板做成的圓筒， 工作過(guò)程中既有破碎又有篩 分的作用，并能達(dá)到選分的作用。依據(jù)垃圾破碎分選工藝要求選擇國(guó)產(chǎn)滾筒破碎機(jī)，具體技術(shù)特征如下表：表4滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征規(guī)格3000

17、x6000規(guī)格3000x6000生產(chǎn)能力80-120t/h篩孔尺寸/mm501滾筒直徑/m3提升板高度/mm300長(zhǎng)度/m6電動(dòng)機(jī)型號(hào)BJO-72-4傾角/度3功率/kW30轉(zhuǎn)數(shù)r/min12轉(zhuǎn)數(shù)r/min1460經(jīng)滾筒破碎機(jī)分選后，篩上物質(zhì)主要為紙類、塑料、竹木、部分有機(jī)等進(jìn)入后繼燃燒 處理，篩下物質(zhì)為不燃燒物質(zhì)經(jīng)后繼處理后去往填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處理；篩上分選量Q3=Q0X += t/h則：經(jīng)分選后進(jìn)入后繼焚燒處理的可燃組分為:Q4= +23 X % = t/h經(jīng)分選出來(lái)的去填埋處理的物質(zhì)為：Q5= = t/h焚燒階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型燃料貯坑垃圾經(jīng)分選后可燃燒組分進(jìn)入到燃燒貯坑堆放以便于

18、送入焚燒爐中焚燒。設(shè)計(jì)燃料貯坑容量可接收4天的燃燒垃圾量，生活垃圾的原始堆積密度約為 m3在貯坑堆積壓 實(shí)后其堆積密度將增大到t/m 3 （該設(shè)計(jì)取t/m 3）；理論上貯坑體積為V aTN式中：a-容積系數(shù)，一般為。該設(shè)計(jì)取值a=T- 存放時(shí)間d,該設(shè)計(jì)取值T=3dN-日焚燒垃圾容量，m3/d，該設(shè)計(jì)為N=80 m3WJ: V = X3X138X= m3由 V=ax b x c 得:取 a=11 m, b= 8 m, c= 5 m則Vk際=11X8X5=440 m3 > m3設(shè)計(jì)符合要求；垃圾抓斗起重機(jī)垃圾抓斗起重機(jī)是垃圾焚燒廠供料系統(tǒng)的核心設(shè)備，擔(dān)負(fù)著給垃圾焚燒爐供料的 任務(wù)，垃圾抓斗

19、起重機(jī)一般采用橋式起重機(jī)， 安裝在垃圾貯坑的上部，在垃圾貯坑上 方沿固定軌道行走，抓斗借助卷起裝置可以到達(dá)垃圾貯坑中的每一個(gè)角落完成作業(yè)。該設(shè)計(jì)垃圾焚燒廠日焚燒處理量為138t/d ,故要采用1臺(tái)垃圾吊車，實(shí)行兩用一 備制度，抓斗采用電動(dòng)液壓多瓣抓斗。表5電動(dòng)液壓多瓣抓斗特征參數(shù)型號(hào)斗容/m3外形尺寸/mmABCDDYD16()3463528839303294自重/kg電機(jī)功率/kW閉合時(shí)間/s.，、 一3工作油壓/kg/cm額定起重里/t440V 60Hz5300351620016焚燒爐的設(shè)計(jì)選型垃圾焚燒廠所處理垃圾為城市居民生活垃圾， 具特點(diǎn)是產(chǎn)量大，水分高，熱值低, 成分變化大，有害成分

20、較少，在處理過(guò)程中要求達(dá)到處理快，減容減重率大，回收熱 能，灰渣綜合利用，節(jié)省投資與運(yùn)行費(fèi)用的要求，因此宜選用機(jī)械爐排焚燒爐。該垃圾焚燒廠選用傾斜往復(fù)式爐排焚燒爐，由于生活垃圾最低熱值為5500Kj/kg , 故不需添加輔助燃料，單爐處理量在150-450t/d之間，焚燒爐是一臺(tái)水平逆向上加料 爐排爐，有3跳軌道。每條軌道分四個(gè)區(qū)，干燥區(qū)、焚燒區(qū)(兩區(qū))和燃盡區(qū)，每個(gè) 軌道下的四個(gè)區(qū)形成漏斗，收集焚燒漏料。設(shè)計(jì)采用一臺(tái)焚燒爐，每臺(tái)設(shè)計(jì)處理量 268t/d ,焚燒爐運(yùn)行時(shí)間11h/d,單臺(tái)焚燒爐機(jī)械負(fù)荷為G=400kg/()。爐排形式：SITY-2000傾斜往復(fù)階梯式機(jī)械爐排G W,kg/(m2

21、?h) 式中 G-爐排機(jī)械負(fù)荷，G=450kg/()tAW- tA-由此可得：A= m2 由此可得燃燒室容積V: 生活垃圾中包含了眾多元素,垃圾焚燒量，W=230t/d運(yùn)行時(shí)間，t=11h/d爐排面積，m2生活垃圾焚燒的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是垃圾中這些元素劇烈發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)的過(guò)程，它首先產(chǎn)生的是大量的熱量和燃燒產(chǎn)物(C® HQ,其次就是污染物，如HCl、SO。a：理論空氣需要量Lo根據(jù)生活垃圾應(yīng)用基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：w(C)+w(H)+w(O)+w(N)+w(S)+w(Cl)+w(W)+w(A)=100%由G H S Cl等反應(yīng)的燃燒方程式可得：1kg垃圾完全燃燒時(shí)所需要的氧氣量(質(zhì)量)為空氣

22、中氧氣的體積為21%所以1kg的垃圾完全燃燒所需的理論空氣量為 Lob :實(shí)際空氣需要量Ln為了保證垃圾中可燃成份完全燃燒，實(shí)際供入爐內(nèi)的空氣量一定要大于理論空氣量。設(shè)計(jì)中取空氣過(guò)剩系數(shù)n=,則：焚燒爐區(qū)引風(fēng)機(jī)采用Y4-73-11引風(fēng)機(jī)。具體型號(hào)及性能參數(shù)如下表：型號(hào)轉(zhuǎn)速r/min全壓/Pa流量m3/h效率/%軸功率kW14D14503940-2793電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器電機(jī)腳螺GB799-76型號(hào)功率kWST0103風(fēng)機(jī)軸電機(jī)軸Y126-4225290X105X 8510585M30X 800引風(fēng)機(jī)性能參數(shù)表6Y4-73-11垃圾完全c：燃燒產(chǎn)物煙氣量M垃圾燃燒產(chǎn)物的生成量及成分是根據(jù)燃燒反應(yīng)的物質(zhì)

23、平衡進(jìn)行計(jì)算的。燃燒后生成的煙氣的主要成分為CO、S0 HO 和Q,其中Q是空氣過(guò)剩量中帶入的, 而其他成分所占容積比例很小，量級(jí)在以下，故計(jì)算煙氣量是忽略不計(jì)。實(shí)際燃燒煙氣量M為：其中：VCO20.01867C 0.37m3/kgVhci 0.006w(Cl) 0.0018m3/kg ,(上式中干空氣含濕量 g=10g/kg)設(shè)計(jì)中，生活垃圾的處理量 G垃圾230/11 20.91(t/h),實(shí)際空氣量G空 3.27 20.91 29/22.4 88.522(t / h)；渣量為生活垃圾中灰渣的量和未燃的量只和，灰渣的熱灼減率為5%則：ahz G垃圾A 20.91 50 11.01(t/h)

24、。(100-5)95飛灰含量為處理垃圾量的%設(shè)計(jì)中的含量為處理垃圾量的2%己，則： 根據(jù)質(zhì)量平衡可求得生活垃圾焚燒廠的排煙量：余熱鍋爐的選型在垃圾燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱能，可以經(jīng)余熱鍋爐后利用起來(lái)去發(fā)電供熱。余熱鍋爐中不發(fā)生燃燒過(guò)程，也沒有燃燒相關(guān)的設(shè)備，從本質(zhì)上講，它只是一個(gè)燃 氣一水/蒸汽的換熱器，有些地方直接叫水熱交換器，燃燒設(shè)備出來(lái)的高溫?zé)煔?經(jīng)煙道輸送至余熱鍋爐入口，再流經(jīng)過(guò)熱器、蒸發(fā)器和省煤器，最后經(jīng)煙囪排入 大氣，排煙溫度一般為150180C,煙氣溫度從高溫降到排煙溫度所釋放出的熱量用來(lái)使水變成蒸汽。本設(shè)計(jì)中焚燒爐與余熱鍋爐形成一個(gè)配套體系 ，因此余熱鍋爐也選用兩臺(tái)。具體性能參數(shù)

25、如下表所示表7余熱鍋爐表征參數(shù)型號(hào)額定蒸發(fā)量t/h工作壓力MPa額定蒸汽 溫度C煙氣進(jìn)口 溫度C外形尺寸mmQ8/煙氣處理階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型生活垃圾焚燒廠典型的煙氣凈化控制設(shè)備和處理流程可分為干式、半干式和濕式三類。半干法典型處理流程是由半干式洗滌塔和布袋除塵器組合而成，以半干式洗滌塔去除酸氣，布袋除塵器去除粉塵。由于袋式除塵器是利用過(guò)濾的方法完成顆粒物的 凈化過(guò)程，當(dāng)煙氣通過(guò)由顆粒物形成的濾層時(shí)，氣態(tài)污染物仍能與濾層中還未起反應(yīng) 的Ca(OH固體顆粒物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而得到進(jìn)一步的凈化。因此，在同等條件下，半 干式凈化工藝中的除塵器優(yōu)先選用袋式除塵器。 半干式工藝計(jì)算簡(jiǎn)單，工程投資較低

26、, 但對(duì)管理的要求較高。本設(shè)計(jì)方案采用半干式工藝流程。(流程圖見總工藝流程圖)煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)如下表所示表8垃圾焚燒廠煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目單位數(shù)值含義限值煙塵mg/m測(cè)定均值80煙氣黑度格林曼黑度，級(jí)測(cè)定值1SOmg/m3小時(shí)均值260HClmg/m3小時(shí)均值75二惡英類TEQng/rm測(cè)定均值注:各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)限值均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含11%O勺干煙氣為參考值換算。半干式洗滌塔半干式洗滌塔實(shí)際上是一個(gè)噴霧干燥系統(tǒng)。將消石灰加水混合成泥漿狀，與與噴 嘴噴出來(lái)的壓縮空氣混合，利用高效霧化器將消石灰泥漿從塔頂鄉(xiāng)下噴入干燥吸收塔 中。高溫氣體與噴入的石灰漿成逆向流的方式充分混合，與石灰漿反應(yīng)生成CaCb、CaSO,靠煙

27、氣本身的溫度將其蒸干為粉末狀，聯(lián)通飛灰沉積于洗滌塔底漏斗而排除。 半干式洗滌塔對(duì)酸性氣體的去除率與其后接的除塵器設(shè)備有關(guān)，后接袋式除塵器，則HCl的去除效果可達(dá)到95%Z上,SO的去除效果可達(dá)到80以上。SO2的去除效果焚燒煙氣中 SO的含量為 VSO2 0.0014m3/kg 0.0014 230 103 322m3/kg該條件下 Vm 22.4 200 273 1 38.8L/mol2733其質(zhì)量含量為m 64322 10 3 5.31 108mg38.8 10經(jīng)處理后SO去除率為80%則處理后煙氣中的含量為：w(SO2) 53110” 108.64mg/m3 322mg / m3符合要求

28、；4.25 230 10HCl的去除效果焚燒煙氣中 HCl的含量為 VHCl 0.0018m3/kg 0.0018 230 103 414m3/kg3其質(zhì)量含量為 m 36.5 07 1.067 107mg38.8 10經(jīng)處理后HCl去除率為95%則處理后煙氣中的含量為:符合要求;w(HCl).67 . 5% 5.458mg/m34.25 230 10布袋除塵器袋除塵器工作機(jī)理是含塵煙氣通過(guò)過(guò)濾材料， 塵粒被過(guò)濾下來(lái)，過(guò)濾材料捕集粗 粒粉塵主要靠慣性碰撞作用，捕集細(xì)粒粉塵主要靠擴(kuò)散和篩分作用， 濾料的粉塵層也 有一定的過(guò)濾作用。袋除塵器運(yùn)行中控制煙氣通過(guò)濾料的速度(稱為過(guò)濾速度)頗為重要。一般

29、取過(guò)濾速度為一 2m/min,對(duì)于大于的微粒效率可達(dá) 99蛆上，設(shè)備 阻力損失約為980I470Pa 。除塵器處理氣體量式中Q-通過(guò)除塵器的含塵氣體量，吊/hQ-生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的氣體量； Q=kgx 230 x 1000kg/11h=h ；t c-除塵器內(nèi)氣體的溫度，c； tc=200C；P a-環(huán)境大氣壓，kPa； Pa = 101 kPaK-除塵器前的漏風(fēng)系數(shù)；本設(shè)計(jì)選用LFD陳列脈沖袋式除塵器 設(shè)備型號(hào)參數(shù)如下表：表9LFDM系列脈沖袋式除塵器性能參數(shù)型號(hào)處理風(fēng)量/(m 3/h)過(guò)濾回積/m室數(shù)/個(gè)過(guò)濾風(fēng)速/ (m/min)濾袋材料LFDM4013312003680412ZLN!十刺氈型號(hào)

30、允許溫度/c阻力/Pa漏風(fēng)率/%消灰方式除塵效率/%LFDM401V250C12001500<2壓縮空氣脈沖消灰>煙囪根據(jù)現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值(GB16297-1996)設(shè)定本設(shè)計(jì)中垃圾焚燒煙氣處理段的煙囪高度為60ml選用Y4-73-11鍋爐引風(fēng)機(jī)，具體性能參數(shù)如下表表10Y4-73-11鍋爐引風(fēng)機(jī)型號(hào)轉(zhuǎn)速r/min全壓/Pa流量m?h效率/%軸功率kW25D5801862-1421308000-38400093-84172-182電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器電機(jī)腳螺型號(hào)功率kWST0103風(fēng)機(jī)軸電機(jī)軸GB799-76JS157-10360500 X 160X 120160120M36X

31、 1000垃圾焚燒過(guò)程的熱能平衡生活垃圾焚燒時(shí)會(huì)釋放一定的熱量，在生活垃圾焚燒爐內(nèi)，為了垃圾的完全 燃燒和保證無(wú)害化效果，焚燒爐內(nèi)必須保持一定的溫度和一定的燃燒時(shí)間，此后 高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)余熱鍋爐進(jìn)行熱能回收，最后經(jīng)過(guò)煙氣凈化系統(tǒng)處理后排入大氣。 垃圾燃燒釋放出來(lái)的熱量除部分被有效熱利用外，還有一部分隨煙氣帶走，一部 分隨灰渣帶走，部分從爐墻中向外散失掉。因此根據(jù)熱力學(xué)第一定律-能量守恒定律，垃圾焚燒系統(tǒng)的熱能平衡示意圖如下圖所示：1 .供入熱及帶入熱Q入垃圾燃燒熱Qi,入Q1，入=G 垃圾 Qd 20.91 103 5500 1.15 108(kJ/h)空氣帶入的物理熱 Q2,入由于以環(huán)境溫度為

32、基準(zhǔn)點(diǎn)，空氣帶入的物理熱記為0；則：Q入 Q1,入 Q2,入 2.34 108( kJ/h)2 .支出熱 Q出余熱利用有效熱Qi,出在焚燒過(guò)程中，垃圾中含能可用于供熱或發(fā)電的實(shí)際能量轉(zhuǎn)化率分別為60%-82%口20%-27%考慮垃圾焚燒的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)中垃圾的利用率選用4=40%排煙熱損失Q2,出煙氣經(jīng)過(guò)預(yù)熱利用后，還帶有的部分物理熱隨煙氣排入到大氣中，造成部分 熱損失。該狀態(tài)下各成分的比熱為：Cco2 0.992kJ/(kg? C),Ch2o 1.957kJ/(kg? C)煙氣的體積分?jǐn)?shù)組成為：CO % , H 20 % , N2 % , O 2 % , SO 2 % (示例CO2：VC02

33、/V n= = %)則煙氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成為：CO % , H 2O % , N 2 % , O 2 % , SO 2 %。煙氣的比熱容為不完全燃燒熱損失Q3,出在設(shè)計(jì)中，考慮到是機(jī)械爐排焚燒方式，固體不完全燃燒熱損失量按供入量 的4%#,即：爐體散熱損失Q4,出實(shí)際計(jì)算中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，在生活垃圾焚燒中一般按供入熱量的3%-5%計(jì)。該設(shè)計(jì)取5%灰渣、飛灰物理熱損失Q5出灰渣、飛灰屋里熱損失 Q5,出可按下式計(jì)算得出：由于飛灰的含量相對(duì)于灰渣的量要小得多，故可按灰渣計(jì)。合計(jì)Q出 Qi出Q2出Q3出Q4出Q5出相對(duì)誤差6 2.34 1°8 2.23 108 100%Q 入2.34 10

34、8有效利用熱為有效Q2 0.94 108。牛108 42.74%Q 入2.34 108表11生活垃圾焚燒熱能平衡表收入支出項(xiàng)目符號(hào)數(shù)值項(xiàng)目符號(hào)數(shù)值kJ/h%kJ/h%垃圾燃燒 熱Q入x 108100余熱利用有效熱Q出x 108空氣帶入 熱Q入00排煙熱損失Q出X 108不完全燃燒損失Q出X 108灰渣物理熱損失Q出X 108爐體散熱損失Q出X 108誤差1561000Z2Q攵入總計(jì)X 108100Z3最出義108100生活垃圾燃燒中二惡英的控制二惡英是迄今為止人類所發(fā)現(xiàn)的毒性最強(qiáng)的物質(zhì)，垃圾焚燒過(guò)程特別是含氯化合 物的廢物燃燒過(guò)程，是環(huán)境中二惡英的一個(gè)主要來(lái)源。由此，要發(fā)展垃圾焚燒技術(shù)， 二惡

35、英的控制問(wèn)題尤為重要。焚燒過(guò)程中二惡英的形成概括起來(lái)有三種形成途徑： a.碳、氫、氧和氯等元素通過(guò)基元反應(yīng)生成二惡英；b.在燃燒過(guò)程中由含氯前體物通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成二惡英；c .垃圾本身可能含有痕量的二惡英。降低二惡英類物質(zhì) 的排放可從以下幾方面著手：1）改善爐內(nèi)燃燒條件設(shè)計(jì)較大爐膛容積熱強(qiáng)度，焚燒爐與余熱鍋爐分開，即焚燒爐內(nèi)不設(shè)置水冷壁管。 當(dāng)垃圾熱值很低時(shí)，可用投油助燃等方法來(lái)保持爐溫；設(shè)計(jì)足夠容積的氣體燃燒區(qū)， 擴(kuò)大二次燃燒區(qū)。爐排爐設(shè)計(jì)成瘦高型，設(shè)計(jì)低而長(zhǎng)的后拱，延長(zhǎng)氣體流通路徑，保 證燃燒煙氣在爐膛溫度0 850c時(shí)停留不少于2s,爐膛溫度0 1000c時(shí)停留不少于ls ； 為了使氣體與空氣完全混合，在干燥帶頂部相應(yīng)設(shè)置二次高溫燃燒空氣進(jìn)口， 加強(qiáng)爐 內(nèi)氣流的擾動(dòng)，旋