垃圾焚燒廠課程設(shè)計(jì)

1、3.2.5 概述 25) 城市生活垃圾 35) 采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 35) 建設(shè)項(xiàng)目周圍的環(huán)境概況 35) 垃圾的性質(zhì)、成份及產(chǎn)生量的分析 33.2.6 工藝方案選擇 46) 焚燒工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及試用條件 4 錯(cuò) 誤 !未定義書簽。6) 擬采用的工藝形式 56) 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。 63.2.7 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 67) 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。3.1.2 人工分選 77 永磁筒式磁選機(jī) 77 滾筒破碎機(jī) 77) 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)

2、 誤 !未定義書簽。余熱鍋爐的選型 107) 煙氣處理階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型 103.3.1 半干式洗滌塔 113.3.2 布袋除塵器 113.3.3 煙囪 123.4 垃圾焚燒過程的熱能平衡 123.5 生活垃圾燃燒中二惡英的控制 144. 效益分析 144.1 環(huán)境效益分析 144.2 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川渝黔滇結(jié)合部， 地處四川盆地南緣與云貴高原的過渡 地帶，地勢(shì)北低南高。北部

3、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。瀘州簡介瀘州，古稱“江陽”，別稱“酒城”，位于中國四川省東南部，長江和沱江兩江交 匯處。瀘州是著名的中國國家歷史文化名城， 聞名遐爾的名酒瀘州老窖和郎酒均出自 于此，是全國重要的循環(huán)型化工基地， 全國重要的裝備制造業(yè)基地， 是全國大中型全 液壓汽車起重機(jī)、挖掘機(jī)制造中心，瀘州市先后獲得過聯(lián)合國改善人居環(huán)境最佳范例 獎(jiǎng)（迪拜獎(jiǎng)）、國家衛(wèi)生城市、中國優(yōu)秀旅游城市、全國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 28個(gè)內(nèi)河主要港口和國家水運(yùn)口岸，有四 川第一大港口和集裝

4、箱碼頭 瀘州港以及四川第三大航空港 瀘州藍(lán)田機(jī)場(chǎng)，是國家公路樞紐城市之一。表2垃圾中各元素含量分析/%1.1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，是固體廢物的一種。城市生活垃圾產(chǎn)量之大，增長之快，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79.2%,其次為堆肥化，占18.8%,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

5、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。1.2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）/中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）；生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范（CJJ90-2009）;1.3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3.1km，運(yùn)距9km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。1.4垃圾的性質(zhì)、成份及產(chǎn)生量的分析瀘

6、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）紙類塑料竹木1布類廚余果皮金屬玻璃渣石11.813.10.93.557.39.91.21.21.1CHONSClWA20.11.611.20.40.50.257.18.92工藝方案選擇2.1焚燒工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及試用條件解決垃圾問題的

7、目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“減量化、無害化及資源化”。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)過燃燒反應(yīng)， 可燃成分充分氧化，最終成為無害穩(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 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，燃燒過程

8、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，無害化程度高；1 、經(jīng)過焚燒，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

9、長。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、焚燒過程中產(chǎn)生的二惡英問題，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。2.2 擬采用的工藝形式針對(duì)我國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)比較適合國內(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。2.3 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

10、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)

11、 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)來確定。在通常情況下，煙氣凈化工藝主要針對(duì)酸性氣體(HCI, 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

12、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SO少，含HCI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濃度排放要求，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

13、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噁英與呋喃有再合成的可能。233灰渣處置方案本工程由布袋除塵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， 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 送到爐灰倉里，爐灰倉下有螺旋輸送機(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

14、輸送， 把散水泥送到水泥倉，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)管都裝過濾器或過濾網(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，渣中的金屬經(jīng) 振動(dòng)篩分選后被吸鐵器吸出，通過埋刮式輸送機(jī)送入金屬坑貯存。爐渣根據(jù)B0協(xié)議, 由授權(quán)方負(fù)責(zé)處置。3工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.1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)

15、備，用于暫時(shí)儲(chǔ)放進(jìn)入處理系統(tǒng)的垃圾并用來調(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)劃等因素來決定。垃圾貯坑的容量應(yīng)可提供兩天的最大處理量。貯坑容積V式中：-存儲(chǔ)時(shí)間，d;該設(shè)計(jì)中取 =1.5q-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0.8-0.9之間；該設(shè)計(jì)取=0.88-垃圾有效密度，該設(shè)計(jì)取=1.32q3貝U: V =1.5 X 95/(0.88 X 1.32)=122.68 m體積尺寸計(jì)算(a b c)由 V=a X b X c得：取 a=6 m, b=5 m, c=5 m則V實(shí)際=6X 5X 5=150 122.68 m3則

16、方案可行。3.1.2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1.2%的大塊金屬、1.2%的玻璃和約1.1%的其他無機(jī)物質(zhì)被選出，即：金屬：q1= QoX 1.2% = 0.276 t/h玻璃：q2= Qo X 1.2% = 0.276 t/h其他：q3= QX 1.1% = 0.253 t/h分出量：

17、Q、= q 計(jì) q2+q3 =0.805 t/h3.1.3永磁筒式磁選機(jī)垃圾經(jīng)過磁選后理論上可以分選出所有的金屬分出量：Q=Q X 1.2%=0.276 t/h該設(shè)計(jì)中選用的磁選設(shè)備為：CT永磁筒式磁選機(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/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-9249002400130-40070-1103-04.03.53.1.4滾筒破碎機(jī)滾筒破碎機(jī)其機(jī)身主體的形狀是用篩板做成的圓筒， 工作過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產(chǎn)滾筒破碎機(jī)，具體技術(shù)特征如

18、下表： 表4滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征規(guī)格3000x6000生產(chǎn)能力80-120t/h滾筒直徑/m3長度/m6傾角/度3轉(zhuǎn)數(shù)r/min12規(guī)格3000x6000篩孔尺寸/mm50:提升板高度/mm300電動(dòng)機(jī)型號(hào)BJQ-72-4功率/kW30 :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 Q=QX (11.8+13.1+0.9+3.5+9.9)=9.016 t/h則：經(jīng)分選后進(jìn)入后繼焚燒處理的可燃組分為：Q= 9.016+23 X 57.3% = 22.195 t/h經(jīng)分選出

19、來的去填埋處理的物質(zhì)為:Q5= 23-22.195 = 0.805 t/h3.2焚燒階段各單元設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型3.2.1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0.5t/m 3在貯坑堆 積壓實(shí)后其堆積密度將增大到0.8-0.9 t/m 3 （該設(shè)計(jì)取0.8 t/m 3）；理論上貯坑體積為V aTN式中：a-容積系數(shù)，一般為1.2-1.5。該設(shè)計(jì)取值a=1.2TN- 則:V存放時(shí)間d,該設(shè)計(jì)取值T=3d日焚燒垃圾容量，m/d，該設(shè)計(jì)為N=80 m=1.2 X 3X 138X 0.8= 397.44

20、 m 3由 V=a x b x c得:取 a=11 m, b= 8 m, c= 5 m設(shè)計(jì)符合要求;則V實(shí)際=11 x 8X 5=440 m 397.44 m3 3.2.2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(

21、8.0 ) 5.68.03463528839303294自重/kg電機(jī)功率/kW閉合時(shí)間/s3工作油壓/kg/cm額定起重量/t440V 60Hz53003516200163.2.3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， 其特點(diǎn)是產(chǎn)量大，水分高，熱值低,成分變化大，有害成分較少，在處理過程中要求達(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

22、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/(mi.h )。2式中G-爐排機(jī)械負(fù)荷，G=450kg/( m.h)爐排形式：SITY-2000傾斜往復(fù)階梯式機(jī)械爐排W-垃圾焚燒量，W=230t/dt-運(yùn)行時(shí)間，t=11h/da-爐排面積，m由此可得：A=46.46 m2G W,kg/(m2?h) tA 由此可得燃燒室容積V：生活垃圾中包含了眾多元素，生活垃圾焚燒的過程實(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)的過程，它首先產(chǎn)

23、生的是大量的熱量和燃燒產(chǎn)物(CQ H2Q)，其次就是污染物，如HCI、SQ。a：理論空氣需要量L0根據(jù)生活垃圾應(yīng)用基的質(zhì)量分?jǐn)?shù):w(C)+w(H)+w(Q)+w(N)+w(S)+w(CI)+w(W)+w(A)=100%由C H S CI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 Lo b :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)中取空氣過剩系數(shù)n=1.5，貝焚燒爐區(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：表6Y4-73-11

24、引風(fēng)機(jī)性能參數(shù)型號(hào)轉(zhuǎn)速r/min全壓/Pa流量m?h效率/%軸功率kW14D14503940-2793103000-16900083.5-80.4127-156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Y126-4225290X 105X 8510585M30X 800c :燃燒產(chǎn)物煙氣量U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)平衡進(jìn)行計(jì)算的。垃圾完全燃燒后生成的煙氣的主要成分為CQ、SQ2和Q,其中Q是空氣過剩量中帶入的,而其他成分所占容積比例很小，量級(jí)在 0.01以下，故計(jì)算煙氣量是忽略不計(jì)。實(shí)際燃燒煙氣量V,為：其中：Vcq20.01867C0.37

25、m3/kgVHCI 0.006w(CI) 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230/1120.91(t/h)，實(shí)際空氣量G空 3.27 20.91 29/22.488.522(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 缶警0 11g/h)飛灰含量為處理垃圾量的0.5%-0.6%，設(shè)計(jì)中的含量為處理垃圾量的2%已則: 根據(jù)質(zhì)量平衡可求得生活垃圾焚燒廠的排煙量：3.2.5余熱鍋爐的選型在垃圾燃燒過程中產(chǎn)生大量的熱能，可以經(jīng)余熱鍋爐后利用起來去發(fā)電供熱。 余熱鍋爐中不發(fā)生燃燒過程，也沒有燃燒相關(guān)的設(shè)

26、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)備出來的高溫?zé)煔?經(jīng)煙道輸送至余熱鍋爐入口，再流經(jīng)過熱器、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)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mmQ8/1100-2.5-0.62.50.616511003100 X 2300 X32503.3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

27、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濾的方法完成顆粒物的 凈化過程，當(dāng)煙氣通過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)算簡單，工程投資較低, 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

28、均值80煙氣黑度格林曼黑度,級(jí)測(cè)定值1SOmg/n3小時(shí)均值260HClmg/m小時(shí)均值75二惡英類TEQ ng/m測(cè)定均值1.0注:各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)限值均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含11%O的干煙氣為參考值換算。331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HCI的去除

29、效果可達(dá)到95%以上，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 VSO20.0014m3/kg 0.0014 230 103322m3 /kg該條件下 Vm 22.4 200 273 1 38.8L/mol273其質(zhì)量含量為m 64翕偽531 108mg經(jīng)處理后SO去除率為80%則處理后煙氣中的含量為:w(SO2)85.31 1020%3-4.25 230 1033108.64mg/m 322mg/m符合要求;HCI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 36.54

30、14 10 31.067 107mg38.8 10經(jīng)處理后HCI去除率為95%則處理后煙氣中的含量為:符合要求;w( HCl )1.067 10 轡 5.458mg / m34.25 230 103.3.2布袋除塵器袋除塵器工作機(jī)理是含塵煙氣通過過濾材料， 塵粒被過濾下來，過濾材料捕集粗 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 有一定的過濾作用。袋除塵器運(yùn)行中控制煙氣通過濾料的速度（稱為過濾速度）頗為重要。一般取過濾速度為0.5 2m/min，對(duì)于大于0.1的微粒效率可達(dá)99%以上, 設(shè)備阻力損失約為980 I470Pa 。除塵器處理氣體量式中Q-通過除塵

31、器的含塵氣體量，nVhQS-生產(chǎn)過程產(chǎn)生的氣體量； Q=4.25m3/kg X 230x 1000kg/11h=88863.633/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LFDM系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)過濾面積/m2室數(shù)/個(gè)過濾風(fēng)速/(m/mi n)濾袋材料LFDM4013312003680412ZLN十刺氈型號(hào)允許溫度/r阻力/Pa漏風(fēng)率/%清灰方式除塵效率/%LFDM401v250C1200150099.

32、53.3.3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60m選用丫4-73-11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GB799-76型號(hào)功率kWST0103風(fēng)機(jī)軸電機(jī)軸JS157-10360500 X 160X 120160120M36X 10003.4垃圾焚燒過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

33、無害化效果，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^余熱鍋爐進(jìn)行熱能回收，最后經(jīng)過煙氣凈化系統(tǒng)處理后排入大氣。 垃圾燃燒釋放出來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：供入熱及帶入熱Q入 垃圾燃燒熱Q1，入Q1,入=G 垃圾 Qd 20.91 103 55001.15 108(kJ/h) 空氣帶入的物理熱 Q2,入0;由于以環(huán)境溫度為基準(zhǔn)點(diǎn)，空氣帶入的物理熱記為貝U: Q 入 Q“，入 Q2，入 2.34 108(kJ/h)支出熱 Q出余熱利

34、用有效熱，出在焚燒過程中，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唏口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n =40%排煙熱損失Q2出煙氣經(jīng)過預(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),CH2 1.957kJ/(kg? C)煙氣的體積分?jǐn)?shù)組成為：CO 8.73% , H 2O 24.71% , N 2 61.18% , O 2 5.41% ,SQ 0.03% (示例 CO2: VCyVn=0.37/4.25=8.73%)則煙氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成為：CO 14.00%

35、 , H 2O 18.06% , N2 61.33% , Q 6.3% ,SQ 0.06%。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%計(jì)，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Q2出Q3出Q礎(chǔ)Q5 出相對(duì)誤差有效利用熱為8 82.34 102.23 102.34 108Q1出Q4出100%0.94 1080.06 1082.34

36、 108收入支出項(xiàng)目符號(hào)數(shù)值項(xiàng)目符號(hào)數(shù)值有效表11生活垃圾焚燒熱能平衡表kJ/h%kJ/h%垃圾燃燒 熱Q入2.34 x 108100余熱利用有效熱Q出0.94 x 10842.2空氣帶入熱Q入00排煙熱損失Q出1.00 x 10844.8不完全燃燒損失Q3岀0.094 x 1084.2 :灰渣物理熱損失Q出80.06 x 102.7爐體散熱損失Q出0.12 x 1085.4誤差15610000.7 1刀Q攵入總計(jì)2.34 x 108100刀出82.23 x 101003.5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)，垃圾焚燒過程特別是含氯化合 物的廢物燃燒過程，是環(huán)

37、境中二惡英的一個(gè)主要來源。由此，要發(fā)展垃圾焚燒技術(shù)， 二惡英的控制問題尤為重要。焚燒過程中二惡英的形成概括起來有三種形成途徑： a碳、氫、氧和氯等元素通過基元反應(yīng)生成二惡英；b.在燃燒過程中由含氯前體物通過化學(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：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)低而長的后拱，延長氣體流通路徑，保 證燃燒煙氣在爐膛溫度w 850C時(shí)停留不少于2s，爐膛溫度w 1000時(shí)停留不少于Is ; 為了使氣體