固體廢物焚燒工藝設(shè)備教學(xué)課件(38張)

1、項目三 固體廢物焚燒工藝從減容和回收能源的角度，對固體廢物進行焚燒處理，是目前很多國家普遍采用的處理方式。特點：無害化、減量化、資源化、經(jīng)濟性、實用性。 第1頁，共39頁。一、垃圾熱值熱值是單位質(zhì)量的固體廢物燃燒釋放出來的熱量，以kJ/kg表示。表示方法有兩種，粗熱值（高位發(fā)熱量）和凈熱值（低位發(fā)熱量）。粗熱值是指化合物在一定溫度下反應(yīng)到達最終產(chǎn)物的焓的變化。凈熱值是與粗熱值意義相同的，不同的是產(chǎn)物水的狀態(tài)不同，前者是液態(tài)水，后者是氣態(tài)水。兩者相差的正是水的汽化潛熱。 第2頁，共39頁。判斷城市生活垃圾能否采用焚燒處理的依據(jù)之一就是它的發(fā)熱量能否支付對它自身干燥，并維持一定高的焚燒溫度。 簡便

2、的判斷方法是用一種垃圾焚燒三元圖。對于焚燒工藝和焚燒爐的設(shè)計，必需做詳細(xì)的物質(zhì)平衡和熱量平衡計算。第3頁，共39頁。二、固體廢物的燃燒過程從工程技術(shù)觀點看，需焚燒的物料從送入焚燒爐起，到形成煙氣和固態(tài)殘渣的整個過程，可總稱為焚燒過程。它包括了三個階段：（1）干燥階段 對機械送料的運動式爐排，從物料送入焚燒爐起到物料開始析出揮發(fā)分著火，都屬于干燥階段。在此階段，水分以蒸汽形態(tài)析出，需吸收大量的熱量。因此物料水分不易過高，否則爐溫降低，不易著火，需投入輔料來改善。 有時也可采用干燥段和焚燒段分開的設(shè)計。第4頁，共39頁。（2）焚燒階段 焚燒階段包括三個同時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)模式：強氧化反應(yīng) 即廢物中的

3、可燃組分發(fā)生完全燃燒的反應(yīng)。熱解 即在無氧或近乎無氧的條件下，利用熱能破壞含碳高分子化合物元素間的化學(xué)鍵，使含碳化合物破壞或者進行化學(xué)重組。在焚燒階段，大分子含碳化合物總是先進行熱解，析出氣態(tài)可燃成份，如CO、CH4等等。揮發(fā)分析出的溫度區(qū)間為200800，物料在不同的熱解溫度下析出的成分和數(shù)量都不相同。第5頁，共39頁。原子基團碰撞 焚燒過程出現(xiàn)的火焰，實質(zhì)上是高溫下富有含原子基團的氣流，它們的電子能量躍遷，以及分子的旋轉(zhuǎn)和振動產(chǎn)生量子輻射，它包括紅外的熱輻射、可見光以及波長更短的紫外線。 溫度在1000以上就能形成火焰。廢物組分上的原子基團碰撞，還易使廢物分解。第6頁，共39頁。（3）燃盡

4、階段 在燃盡階段，灰層的形成和惰性氣體增加，氧氣要穿透灰層與可燃成份反應(yīng)也愈困難。要使物料完全燃燒，必須保證足夠的燃盡時間，這與焚燒爐的幾何尺寸直接相關(guān)。一般措施有：翻動、撥火等措施來減少物料表面的灰層，增加物料停留時間等。第7頁，共39頁。影響燃燒過程的因素主要有：（1）時間：一般來說，燃燒時間與固體粒度的平房成正比。（2）廢物與空氣的混合量比例：燃燒室內(nèi)處于少量過?？諝鈼l件下，燃燒效率最高。（3）溫度：燃燒溫度決定于燃料特性，例如燃料的起燃溫度、含水量以及爐子結(jié)構(gòu)和燃燒空氣量等等。燃燒過程中常采用預(yù)熱空氣來提高燃燒溫度。第8頁，共39頁。三、焚燒的產(chǎn)物1、完全燃燒的產(chǎn)物： 可燃固體廢物基本

5、是有機物，由大量的C、H、O元素組成，有些還含有N、S、P和鹵等元素。這些元素完全燃燒后，生成各種氧化物或部分元素的氫化物。第9頁，共39頁。2、燃燒過程污染物的產(chǎn)生 （1）粉塵的產(chǎn)生和特性項目爐室燃燒室鍋爐室、煙道除塵器煙囪無機煙塵1）燃燒空氣卷起的不燃物、可燃灰分；2）高溫燃燒區(qū)域中低沸點物質(zhì)氣化；3）有害氣體（HCl、SOx去除時，投入的CaCO3末引起的反應(yīng)生成物和未反應(yīng)物氣固、氣氣反應(yīng)引起的粉塵1）煙氣冷卻引起的鹽分；2）為去除有害氣體（HCl、SOx）而投入的Ca(OH)2引起的反應(yīng)生成物和未反應(yīng)物微小粉塵（1m），堿性鹽占多數(shù)有機煙塵1）紙屑等的卷起；2）不完全燃燒引起的未燃碳分

6、不完全燃燒引起的紙灰再度飛散的粉灰粉塵濃度/g/m（標(biāo)準(zhǔn)）16140.010.04（使用除塵器的場合）第10頁，共39頁。（2）無機有害氣體的產(chǎn)生和特性 包括CO和酸性氣體（HCl、HF、SOx、NOx）。 其中NOx的生成有兩個重要的因素，燃燒區(qū)域的氧含量和火焰的溫度。（3）重金屬的產(chǎn)生和特性 焚燒過程中產(chǎn)生的灰渣（包括爐渣和飛灰）一般為無機物質(zhì)，其中含有重金屬化合物。（4）有機污染物的產(chǎn)生和特性 包括二噁英（PCDDs）、呋喃（PCDFs）及多環(huán)芳香烴化合物（PAHs）。 第11頁，共39頁。四、焚燒技術(shù)的指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn) 比較直接的是用肉眼觀察垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣的“黑度”來判斷焚燒效果，煙氣越

7、黑，焚燒效果越差。也可用如下幾項技術(shù)指標(biāo)來衡量焚燒處理結(jié)果。 （1）減量比 用于衡量焚燒處理廢物減量化效果的指標(biāo)是減量比，可用下式計算 式中 MRC減量比，； ma焚燒殘渣的質(zhì)量，kg； mb投加的廢物質(zhì)量，kg； mc殘渣中不可燃物質(zhì)量，kg。第12頁，共39頁。（2）熱灼減量 指焚燒殘渣在（60025）經(jīng)3h灼熱后減少的質(zhì)量占原焚燒殘渣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，計算方法如下 式中 QR熱灼減量，； ma焚燒殘渣在室溫時的質(zhì)量，kg； md焚燒殘渣在（60025）經(jīng)3h灼熱后冷卻至室溫的質(zhì)量，kg。 第13頁，共39頁。（3）燃燒效率 在焚燒處理生活垃圾及一般工業(yè)廢物時，多以燃燒效率（CE）作為評估是否

8、可以達到預(yù)期處理要求的指標(biāo)。 式中 CO2和CO分別為煙道氣中該種氣體的濃度值。 第14頁，共39頁。（4）破壞去除效率 對危險廢物，驗證焚燒是否可以達到預(yù)期的處理要求的指標(biāo)還有特殊化學(xué)物質(zhì)有機性有害主成分（POHCs）的破壞去除效率（DRE），定義為 式中 Win進入焚燒爐的POHCs的質(zhì)量流率； Wout從焚燒爐流出的該種物質(zhì)的質(zhì)量流率。 第15頁，共39頁。（5）煙氣排放濃度限制指標(biāo) 廢物在焚燒過程中會產(chǎn)生一系列新污染物，有可能造成二次污染。對焚燒設(shè)施排放的大氣污染物控制項目大致包括以下四個方面。a煙塵 常將顆粒物、黑度、總碳量作為控制指標(biāo)；b有害氣體 包括SO2、HCl、HF、CO和N

9、Ox；c重金屬元素單質(zhì)和其化合物 如Hg、Cd、Pb、Ni、Cr、As等。d有機污染物 如二噁英，包括多氯代二苯并p二噁英（PCDDs）和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）。 詳細(xì)可參考我國于2001年11月發(fā)布的 生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)。第16頁，共39頁。五、固體廢物的焚燒系統(tǒng)第17頁，共39頁。第18頁，共39頁。1、原料貯存及進料系統(tǒng)固體廢物進入焚燒系統(tǒng)之前應(yīng)滿足物料中的不可燃成分降低到5左右，粒度小而均勻，含水率降低到15以下，不含有毒害性物質(zhì)。進料系統(tǒng)分為間歇與連續(xù)兩種，現(xiàn)代大型焚燒爐均采用連續(xù)進料方式。第19頁，共39頁。第20頁，共39頁。2、焚燒系統(tǒng) 即焚燒爐本體內(nèi)的設(shè)備，主要

10、包括爐床及燃燒室。爐床多為機械可移動式爐排構(gòu)造。燃燒時一般在爐床正上方，按構(gòu)造可分成室式爐（箱式爐）、多段爐、回轉(zhuǎn)爐、流化床爐等。 燃燒可分為一次燃燒和二次燃燒。一次燃燒是燃燒的開始，二次燃燒是完成整個燃燒過程的重要階段。第21頁，共39頁。第22頁，共39頁。第23頁，共39頁。3、助燃空氣系統(tǒng) 包括一次助燃空氣（爐排下送入）、二次助燃空氣（二次燃燒室噴入）、輔助燃油所需的空氣以及爐墻密封冷卻空氣等。主要設(shè)備是送風(fēng)機。第24頁，共39頁。4、余熱利用系統(tǒng)直接熱能利用 回收熱氣體、蒸汽、熱水等。熱利用率高、設(shè)備投資省，適合于小規(guī)模（日處理量100t/d）、垃圾焚燒設(shè)備和垃圾熱值較低的小型焚燒廠

11、。余熱發(fā)電 可以遠(yuǎn)距離輸送，不受用戶限制。主要設(shè)備是余熱鍋爐。熱電聯(lián)供 即發(fā)電-區(qū)域性供熱和發(fā)電-工業(yè)供熱，熱利用率較高。第25頁，共39頁。5、排渣系統(tǒng) 由焚燒爐產(chǎn)生的底灰及廢氣處理單元產(chǎn)生的飛灰，有些廠采用合并收集方式，有些則采用分開收集方式。這些灰渣中都含有重金屬，飛灰中含量尤其高，在對其進行最終處置之前必須先經(jīng)過穩(wěn)定化處理。 灰渣的產(chǎn)量與垃圾種類、焚燒爐形式、焚燒條件有關(guān)。一般焚燒1t垃圾會產(chǎn)生100150kg爐渣，飛灰約20kg左右。第26頁，共39頁。6、廢氣排放與污染控制系統(tǒng) 固體廢物燃燒過程產(chǎn)生煙氣，主要成份是N2、O2、CO2及H2O。生活垃圾焚燒煙氣中的污染物可分為顆粒物（

12、粉塵）、酸性氣體（HCl、HF、SOx、NOx等）、重金屬（Hg、Pb、Cr等）和有機劇毒性污染物（二噁英、呋喃等）四大類。與垃圾的成份、焚燒爐的爐型、燃燒條件等因素有密切的關(guān)系。 研究和實踐表明，“低溫控制”和“高效顆粒物捕集”是煙氣凈化系統(tǒng)成功運行的關(guān)鍵因素。 首先控制溫度盡可能低（露點以下），同時應(yīng)采用高效除塵器。第27頁，共39頁。7、自動控制系統(tǒng) 在大型垃圾焚燒廠自控系統(tǒng)中，一般選用以微機為基礎(chǔ)的集散型控制系統(tǒng)（distributed control system，DCS）。典型自動控制包括稱重及車輛自動管制自動控制，吊車的自動運行，爐渣吊車的自動控制，自動燃燒系統(tǒng)、焚燒爐的自動啟動

13、和停爐，以及實現(xiàn)多變量控制的模糊數(shù)學(xué)控制。感測儀器（溫度、壓力、液位和PH計）控制中心電腦動作控制設(shè)備（控制閥、風(fēng)門）第28頁，共39頁。六、焚燒設(shè)備1、按焚燒室數(shù)量分類單室焚燒爐 多用來處理少數(shù)工業(yè)垃圾。多室焚燒爐 生活垃圾處理中多采用。主要特點是空氣多次供給。第29頁，共39頁。第30頁，共39頁。2、按爐型分類立式多段爐 爐體從上到下共分三個操作區(qū)：干燥區(qū)（310540）、焚燒區(qū)（760980）、焚燒后灰渣冷卻區(qū)（260540）。 優(yōu)點：停留時間長、適合處理多種廢物，運轉(zhuǎn)靈活，燃燒效率高。 缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易出故障、維修費用高，排氣溫度低，易產(chǎn)生惡臭，需設(shè)二次燃燒設(shè)備。 此設(shè)備在污泥焚燒

14、方面應(yīng)用較廣泛，但不適合含可溶性灰分的廢物，以及需極高溫度才能破壞的廢物的焚燒處理。第31頁，共39頁?；剞D(zhuǎn)窯焚燒爐 根據(jù)不同的分類，可分成如下幾類：順流爐（高水分垃圾）和逆流爐（高揮發(fā)性垃圾）：根據(jù)燃燒氣體和垃圾前進方向是否一致來劃分。熔融爐（爐內(nèi)溫度在1100以下）和非熔融爐（1200以上）帶耐火材料和不帶耐火材料爐 最常用的回轉(zhuǎn)窯一般是順流式、帶耐火材料的非熔融爐。第32頁，共39頁。流化床焚燒爐 垃圾被破碎到20cm以下投入到爐內(nèi)，垃圾和爐內(nèi)的高溫流動砂接觸混合，瞬間氣化并燃燒。未燃盡成份和輕質(zhì)垃圾飛到上部繼續(xù)燃燒，不可燃物和流動砂沉到爐底，一起被排出，混合物分離成流動砂和不可燃物，流

15、動砂可保持大量熱量，流回爐內(nèi)循環(huán)使用，70%左右垃圾的灰分以飛灰形式流向煙氣處理設(shè)備。第33頁，共39頁。第34頁，共39頁。七、焚燒過程污染物的產(chǎn)生與防治 垃圾所產(chǎn)生的煙氣主要成份為CO2、H2O、N2、O2等，部分有害物質(zhì)：煙塵、酸性氣體（HCl、HF、SO2）、NOx、CO、碳?xì)浠衔?、重金屬（Pb、Hg）和二噁英。1、酸性氣體的處理 處理方法有干法和濕法兩種。參見大氣污染控制相關(guān)內(nèi)容。第35頁，共39頁。2、 NOx的去除燃燒控制法 通過低氧濃度燃燒控制的產(chǎn)生，但易引起不完全燃燒，產(chǎn)生CO而產(chǎn)生二噁英。無觸媒脫氮法 將尿素或氨水噴入焚燒爐內(nèi)，通過下列反應(yīng)而分解NOx 。觸媒脫氮法 即使

16、用催化劑（含有Pt以及Cu、Cr）來催化還原，去除率高但價格昂貴。第36頁，共39頁。3、二噁英的控制最有效的方法就是“三T”：溫度：維持爐內(nèi)溫度在800以上，最好900以上，將二噁英完全分解；時間：保證足夠的煙氣高溫停留時間；渦流：采用優(yōu)化爐型和二次噴入空氣的方法，充分混合攪拌煙氣使之完全燃燒能夠。對產(chǎn)生的二噁英可采用噴入活性炭粉末吸收；設(shè)置觸媒分解器；設(shè)置活性炭塔吸收。第37頁，共39頁。4、煙塵的處理 可采用除塵設(shè)備。常用的有靜電除塵器、濾袋式除塵器以及濕法除塵等等。第38頁，共39頁。1、最孤獨的時光，會塑造最堅強的自己。2、把臉一直向著陽光，這樣就不會見到陰影。3、永遠(yuǎn)不要埋怨你已經(jīng)

17、發(fā)生的事情，要么就改變它，要么就安靜的接受它。4、不論你在什么時候開始，重要的是開始之后就不要停止。5、通往光明的道路是平坦的，為了成功，為了奮斗的渴望，我們不得不努力。6、付出了不一定有回報，但不付出永遠(yuǎn)沒有回報。7、成功就是你被擊落到失望的深淵之后反彈得有多高。8、為了照亮夜空，星星才站在天空的高處。9、我們的人生必須勵志，不勵志就仿佛沒有靈魂。10、拼盡全力，逼自己優(yōu)秀一把，青春已所剩不多。11、一個人如果不能從內(nèi)心去原諒別人，那他就永遠(yuǎn)不會心安理得。12、每個人心里都有一段傷痕，時間才是最好的療劑。13、如果我不堅強，那就等著別人來嘲笑。14、早晨給自己一個微笑，種下一天旳陽光。15、

18、沒有愛不會死，不過有了愛會活過來。16、失敗的定義：什么都要做，什么都在做，卻從未做完過，也未做好過。17、當(dāng)我微笑著說我很好的時候，你應(yīng)該對我說，安好就好。18、人不僅要做好事，更要以準(zhǔn)確的方式做好事。19、我們并不需要用太華麗的語言來包裹自己，因為我們要做最真實的自己。20、一個人除非自己有信心，否則無法帶給別人信心。21、為別人鼓掌的人也是在給自己的生命加油。22、失去金錢的人損失甚少，失去健康的人損失極多，失去勇氣的人損失一切。23、相信就是強大，懷疑只會抑制能力，而信仰就是力量。24、那些嘗試去做某事卻失敗的人，比那些什么也不嘗試做卻成功的人不知要好上多少。25、自己打敗自己是最可悲

19、的失敗，自己戰(zhàn)勝自己是最可貴的勝利。26、沒有熱忱，世間便無進步。27、失敗并不意味你浪費了時間和生命，失敗表明你有理由重新開始。28、青春如此華美，卻在煙火在散場。29、生命的道路上永遠(yuǎn)沒有捷徑可言，只有腳踏實地走下去。30、只要還有明天，今天就永遠(yuǎn)是起跑線。31、認(rèn)真可以把事情做對，而用心卻可以做到完美。32、如果上帝沒有幫助你那他一定相信你可以。33、只要有信心，人永遠(yuǎn)不會挫敗。34、珍惜今天的美好就是為了讓明天的回憶更美好。35、只要你在路上，就不要放棄前進的勇氣，走走停停的生活會一直繼續(xù)。36、大起大落誰都有拍拍灰塵繼續(xù)走。37、孤獨并不可怕，每個人都是孤獨的，可怕的是害怕孤獨。38

20、、寧可失敗在你喜歡的事情上，也不要成功在你所憎惡的事情上。39、我很平凡，但骨子里的我卻很勇敢。40、眼中閃爍的淚光，也將化作永不妥協(xié)的堅強。41、我不去想是否能夠成功，既然選了遠(yuǎn)方，便只顧風(fēng)雨兼程。42、寧可自己去原諒別人，莫等別人來原諒自己。43、踩著垃圾到達的高度和踩著金子到達的高度是一樣的。44、每天告訴自己一次：我真的很不錯。45、人生最大的挑戰(zhàn)沒過于戰(zhàn)勝自己！46、愚癡的人，一直想要別人了解他。有智慧的人，卻努力的了解自己。47、現(xiàn)實的壓力壓的我們喘不過氣也壓的我們走向成功。48、心若有陽光，你便會看見這個世界有那么多美好值得期待和向往。49、相信自己，你能作繭自縛，就能破繭成蝶。

21、50、不能強迫別人來愛自己，只能努力讓自己成為值得愛的人。51、不要拿過去的記憶，來折磨現(xiàn)在的自己。52、汗水是成功的潤滑劑。53、人必須有自信，這是成功的秘密。54、成功的秘密在于始終如一地忠于目標(biāo)。55、只有一條路不能選擇那就是放棄。56、最后的措手不及是因為當(dāng)初游刃有余的自己57、現(xiàn)實很近又很冷，夢想很遠(yuǎn)卻很溫暖。58、沒有人能替你承受痛苦，也沒有人能搶走你的堅強。59、不要拿我跟任何人比，我不是誰的影子，更不是誰的替代品，我不知道年少輕狂，我只懂得勝者為。60、如果你看到面前的陰影，別怕，那是因為你的背后有陽光。61、寧可笑著流淚，絕不哭著后悔。62、覺得自己做得到和做不到，只在一念之

22、間。63、跌倒，撞墻，一敗涂地，都不用害怕，年輕叫你勇敢。64、做最好的今天，回顧最好的昨天，迎接最美好的明天。65、每件事情都必須有一個期限，否則，大多數(shù)人都會有多少時間就花掉多少時間。66、當(dāng)你被壓力壓得透不過氣來的時候，記住，碳正是因為壓力而變成閃耀的鉆石。67、現(xiàn)實會告訴你，不努力就會被生活給踩死。無需找什么借口，一無所有，就是拼的理由。68、人生道路，絕大多數(shù)人，絕大多數(shù)時候，人都只能靠自己。69、不是某人使你煩惱，而是你拿某人的言行來煩惱自己。70、當(dāng)一個人真正覺悟的一刻，他放棄追尋外在世界的財富，而開始追尋他內(nèi)心世界的真正財富。71、失敗并不意味你浪費了時間和生命，失敗表明你有理由重新開始。72、人生應(yīng)該樹立目標(biāo)，否則你的精力會白白浪費。73、山澗的泉水經(jīng)過一路曲