固廢第七章 焚燒技術(shù)

1、五、固體廢物典型焚燒系統(tǒng)：五、固體廢物典型焚燒系統(tǒng)：國際上常用的四大焚燒系統(tǒng)：國際上常用的四大焚燒系統(tǒng)：機(jī)械爐床式焚燒爐機(jī)械爐床式焚燒爐旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐流化床式焚燒爐流化床式焚燒爐模組式焚燒爐模組式焚燒爐l貯存及進(jìn)料子系統(tǒng)：貯存及進(jìn)料子系統(tǒng)：l焚燒子系統(tǒng)：焚燒子系統(tǒng)：l廢熱回收子系統(tǒng)：廢熱回收子系統(tǒng)：l發(fā)電子系統(tǒng)：發(fā)電子系統(tǒng)：l給水處理子系統(tǒng)：給水處理子系統(tǒng)：l煙氣處理子系統(tǒng)：煙氣處理子系統(tǒng)：l廢水處理子系統(tǒng)：廢水處理子系統(tǒng)：1、焚燒系統(tǒng)的組成：、焚燒系統(tǒng)的組成：l灰渣收集及處理子系統(tǒng)：灰渣收集及處理子系統(tǒng)：稱重稱重卸料卸料貯存貯存進(jìn)料進(jìn)料：焚燒爐本體（爐床、燃燒室）焚燒爐本體（爐

2、床、燃燒室）爐排爐排是構(gòu)成焚燒爐燃燒室的最關(guān)鍵部件：是構(gòu)成焚燒爐燃燒室的最關(guān)鍵部件：爐排類型：爐排類型：往復(fù)式爐排：往復(fù)式爐排：轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒式爐排：轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒式爐排：搖動(dòng)式爐排：搖動(dòng)式爐排：逆動(dòng)式爐排：逆動(dòng)式爐排：爐排的種類：爐排的種類：爐排類型：爐排類型：轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒式爐排：轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒式爐排：爐膛溫度：爐膛溫度：爐膛內(nèi)的溫度一般為爐膛內(nèi)的溫度一般為7001000，最好控制在，最好控制在750950 爐膛內(nèi)的溫度爐膛內(nèi)的溫度下限設(shè)定下限設(shè)定：惡臭物質(zhì)的氧化分解一般認(rèn)為在惡臭物質(zhì)的氧化分解一般認(rèn)為在700以上時(shí)進(jìn)行得比以上時(shí)進(jìn)行得比較完全，較完全，低溫時(shí)容易產(chǎn)生劇毒物質(zhì)二惡英，當(dāng)溫度高于低溫時(shí)容易產(chǎn)生劇毒物

3、質(zhì)二惡英，當(dāng)溫度高于700 時(shí)，時(shí)，二惡英及其前驅(qū)物由生成轉(zhuǎn)向分解二惡英及其前驅(qū)物由生成轉(zhuǎn)向分解爐膛內(nèi)的溫度爐膛內(nèi)的溫度上限設(shè)定上限設(shè)定：設(shè)備腐蝕和灰渣的結(jié)焦（焚燒灰熔融溫度設(shè)備腐蝕和灰渣的結(jié)焦（焚燒灰熔融溫度11001200 ）減少煙氣中氮氧化物的生成減少煙氣中氮氧化物的生成：爐膛爐膛燃燒室：燃燒室：第一燃燒室第一燃燒室：第二燃燒室：第二燃燒室：主要完成固體物料的燃燒和揮發(fā)組分的火焰燃燒主要完成固體物料的燃燒和揮發(fā)組分的火焰燃燒主要對煙氣中未燃盡組分和懸浮顆粒進(jìn)行燃燒主要對煙氣中未燃盡組分和懸浮顆粒進(jìn)行燃燒助燃空氣：助燃空氣：由爐排下方吹入，其作用是提供廢物燃燒由爐排下方吹入，其作用是提供廢

4、物燃燒所需氧氣，同時(shí)還可以防止?fàn)t排過熱所需氧氣，同時(shí)還可以防止?fàn)t排過熱由爐排上方吹入，其主要作用使?fàn)t膛內(nèi)氣體產(chǎn)由爐排上方吹入，其主要作用使?fàn)t膛內(nèi)氣體產(chǎn)生攪動(dòng)，造成良好的混合效果，同時(shí)為煙氣中生攪動(dòng)，造成良好的混合效果，同時(shí)為煙氣中未燃盡可燃組分氧化分解提供所需的氧氣未燃盡可燃組分氧化分解提供所需的氧氣：燃燒室的四種氣流模式：燃燒室的四種氣流模式：對流式對流式并流式并流式錯(cuò)流式錯(cuò)流式二次回流式二次回流式可以使垃圾受到充分的干燥可以使垃圾受到充分的干燥適于焚燒適于焚燒低熱值低熱值（低位發(fā)熱量（低位發(fā)熱量20004000kJ/kg）及及高含水量高含水量的垃圾較適用；的垃圾較適用；對流式：對流式：燃燒

5、室的四種氣流模式：燃燒室的四種氣流模式：并流式：并流式：燃燒氣體對垃圾干燥效果較低燃燒氣體對垃圾干燥效果較低常用于焚燒常用于焚燒高熱值高熱值(低位發(fā)熱量低位發(fā)熱量5000kJ/kg以上以上)及及低含水量低含水量的垃圾的垃圾適用于焚燒適用于焚燒中等發(fā)熱量中等發(fā)熱量的垃圾，即低位發(fā)熱量的垃圾，即低位發(fā)熱量為為10006300kJ/kg的垃圾。的垃圾。錯(cuò)流式：錯(cuò)流式：燃燒室的四種氣流模式：燃燒室的四種氣流模式：二次回流式：二次回流式：適于適于垃圾熱值隨四季變化較大垃圾熱值隨四季變化較大2、焚燒爐類型：、焚燒爐類型：機(jī)械爐床焚燒爐機(jī)械爐床焚燒爐優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：容量大容量大效率高，效率高，焚燒徹底，焚燒徹底，

6、燃燒穩(wěn)定，燃燒穩(wěn)定，余熱利用高余熱利用高缺點(diǎn)缺點(diǎn)：造價(jià)高，技術(shù)復(fù)雜，維修費(fèi)高，運(yùn)行管理要求高造價(jià)高，技術(shù)復(fù)雜，維修費(fèi)高，運(yùn)行管理要求高不適合于含水率特別高的污泥不適合于含水率特別高的污泥并流式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐并流式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐逆流式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐逆流式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐旋（回）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐：旋（回）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐：并流式旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐：并流式旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐：逆流式旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐：逆流式旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐：旋（回）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐：旋（回）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐：優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：操作彈性大，能適應(yīng)不同性狀的廢物操作彈性大，能適應(yīng)不同性狀的廢物垃圾攪拌及干燥好，適合于中小容量，可高溫垃圾攪拌及干燥好，適合于中小容量，可高溫安全燃燒，殘灰顆粒小

7、安全燃燒，殘灰顆粒小機(jī)械零部件少，發(fā)生故障的可能性小機(jī)械零部件少，發(fā)生故障的可能性小缺點(diǎn)缺點(diǎn)：連續(xù)傳動(dòng)裝置復(fù)雜，爐內(nèi)的耐火材料易損壞連續(xù)傳動(dòng)裝置復(fù)雜，爐內(nèi)的耐火材料易損壞燃燒效率低，處理低熱值廢物時(shí)必須加輔助燃料燃燒效率低，處理低熱值廢物時(shí)必須加輔助燃料爐體排出的尾氣常帶惡臭，需脫臭裝置或?qū)敫郀t體排出的尾氣常帶惡臭，需脫臭裝置或?qū)敫邷睾笕紵覝睾笕紵以诠I(yè)垃圾焚燒領(lǐng)域應(yīng)用廣泛在工業(yè)垃圾焚燒領(lǐng)域應(yīng)用廣泛適用范圍：適用范圍：適用于處理適用于處理PCBs等危險(xiǎn)廢物和一般工業(yè)廢物等危險(xiǎn)廢物和一般工業(yè)廢物特別是含多種難燃燒物質(zhì)或水分變化較大的垃特別是含多種難燃燒物質(zhì)或水分變化較大的垃圾，對處理多種

8、混合固體廢物有利圾，對處理多種混合固體廢物有利處理城市生活垃圾時(shí)會(huì)因動(dòng)力消耗大而增加處理城市生活垃圾時(shí)會(huì)因動(dòng)力消耗大而增加垃圾的處理成本垃圾的處理成本處理高粘度污泥時(shí)，易在爐內(nèi)干燥區(qū)粘附結(jié)處理高粘度污泥時(shí)，易在爐內(nèi)干燥區(qū)粘附結(jié)塊而影響傳熱效率塊而影響傳熱效率流化床式焚燒爐流化床式焚燒爐（Fluidized bed incineration, FBI）如何分離熱載體與灰渣？如何分離熱載體與灰渣？優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：容量適中，熱導(dǎo)性好，燃燒效率高容量適中，熱導(dǎo)性好，燃燒效率高爐床單位面積處理能力大爐床單位面積處理能力大床層溫度易于控制床層溫度易于控制本體結(jié)構(gòu)簡單，無機(jī)械傳動(dòng)部件，不易產(chǎn)生故本體結(jié)構(gòu)簡單，無機(jī)

9、械傳動(dòng)部件，不易產(chǎn)生故障，造價(jià)便宜障，造價(jià)便宜流化床式焚燒爐：流化床式焚燒爐：缺點(diǎn)缺點(diǎn)：動(dòng)力消耗較多動(dòng)力消耗較多廢氣中粉塵較多廢氣中粉塵較多空氣分布必須均勻，否則發(fā)生偏流影響流化狀態(tài)空氣分布必須均勻，否則發(fā)生偏流影響流化狀態(tài)和尾氣夾帶量，燃燒溫度和焚燒完全性和尾氣夾帶量，燃燒溫度和焚燒完全性一種綜合性能優(yōu)越的城市垃圾焚燒方式，尤其一種綜合性能優(yōu)越的城市垃圾焚燒方式，尤其適合我國垃圾熱值低的國情適合我國垃圾熱值低的國情流化床式焚燒爐：流化床式焚燒爐：可用于處理生活垃圾、污泥、油渣以及多種有可用于處理生活垃圾、污泥、油渣以及多種有機(jī)廢液和小顆粒廢物等。機(jī)廢液和小顆粒廢物等。模組式固定床焚燒爐（控氣

10、式焚燒爐）：模組式固定床焚燒爐（控氣式焚燒爐）：一次燃燒室助燃空氣量為理論空氣量的一次燃燒室助燃空氣量為理論空氣量的7080%優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：適用于中小容量，構(gòu)造簡單，裝置可移動(dòng)，機(jī)適用于中小容量，構(gòu)造簡單，裝置可移動(dòng)，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)動(dòng)性強(qiáng)模組式固定床焚燒爐（控氣式焚燒爐）：模組式固定床焚燒爐（控氣式焚燒爐）：缺點(diǎn)缺點(diǎn)：燃燒不完全，燃燒效率低，使用年限短（燃燒不完全，燃燒效率低，使用年限短（510年），平均建造成本高年），平均建造成本高適用范圍：適用范圍：已成為已成為主要的小型廢物焚燒爐主要的小型廢物焚燒爐，普遍為一般學(xué)，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。校、機(jī)關(guān)、醫(yī)院、工廠及小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)使用。

11、適用于廢紙、城市垃圾和醫(yī)療垃圾的處理適用于廢紙、城市垃圾和醫(yī)療垃圾的處理也可用于焚燒其他一般固體、液體及污泥廢物也可用于焚燒其他一般固體、液體及污泥廢物但但不十分適合危險(xiǎn)廢物不十分適合危險(xiǎn)廢物焚燒使用。焚燒使用。模組式固定床焚燒爐（控氣式焚燒爐）：模組式固定床焚燒爐（控氣式焚燒爐）：1）焚燒產(chǎn)生的廢氣組成）焚燒產(chǎn)生的廢氣組成粒狀污染物，粒狀污染物，CO，SO2， SO3， NOX，HCl，HF，重金屬，二惡英，重金屬，二惡英/呋喃，呋喃，N2，H2O2）排放標(biāo)準(zhǔn)）排放標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB 18484-2001 六、焚燒產(chǎn)生的大氣污染物及其控制：六、焚燒產(chǎn)生的

12、大氣污染物及其控制：3）煙氣中主要污染物控制技術(shù)）煙氣中主要污染物控制技術(shù)l 粒狀污染物控制技術(shù)粒狀污染物控制技術(shù)l 氮氧化物控制技術(shù)氮氧化物控制技術(shù)l 酸性氣體控制技術(shù)酸性氣體控制技術(shù)l 重金屬控制技術(shù)重金屬控制技術(shù)l 二惡英二惡英/呋喃控制技術(shù)呋喃控制技術(shù)六、焚燒產(chǎn)生的大氣污染物及其控制：六、焚燒產(chǎn)生的大氣污染物及其控制：l 粒狀污染物控制技術(shù)粒狀污染物控制技術(shù) 靜電除塵器靜電除塵器 布袋除塵器布袋除塵器 旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器 濕法除塵設(shè)備濕法除塵設(shè)備l 氮氧化物控制技術(shù)氮氧化物控制技術(shù)氮氧化物的產(chǎn)生：氮氧化物的產(chǎn)生：燃料型氮氧化物：燃料型氮氧化物：熱力型氮氧化物熱力型氮氧化物（火焰溫度在

13、（火焰溫度在1000以上時(shí)會(huì)大量產(chǎn)生）以上時(shí)會(huì)大量產(chǎn)生）氮氧化物的控制技術(shù)：氮氧化物的控制技術(shù)：燃燒控制法：燃燒控制法：濕法濕法（較少用于垃圾焚燒）（較少用于垃圾焚燒）干法干法（選擇性非催化還原選擇性非催化還原和選擇性催化還原）和選擇性催化還原）空氣中的氮空氣中的氮燃料中的氮燃料中的氮干式洗煙法干式洗煙法半干式洗煙法半干式洗煙法濕式洗煙法濕式洗煙法干式洗煙法干式洗煙法去除效率：去除效率：HCl 60%，SO2 30%左右。左右。半干式洗煙法半干式洗煙法去除效率：去除效率：90%以上。以上。濕式洗煙法濕式洗煙法洗滌塔洗滌塔第一段第一段洗滌塔洗滌塔第二段第二段去除效率：去除效率：90%以上。以上。

14、NaOH或或Ca(OH)2。SO2HCll 重金屬控制技術(shù)重金屬控制技術(shù)降溫凝結(jié)降溫凝結(jié)截獲凝結(jié)顆粒截獲凝結(jié)顆粒各種洗煙塔各種洗煙塔除塵設(shè)備除塵設(shè)備+3）煙氣中主要污染物控制技術(shù)）煙氣中主要污染物控制技術(shù)二噁英（二噁英（PCDDs）：）：指含有二個(gè)氧鍵連接二個(gè)苯指含有二個(gè)氧鍵連接二個(gè)苯環(huán)的一類有機(jī)氯化合物。環(huán)的一類有機(jī)氯化合物。OOO呋喃（呋喃（PCDFs）：）：指含有一個(gè)氧鍵連接二個(gè)苯指含有一個(gè)氧鍵連接二個(gè)苯環(huán)的一類有機(jī)氯化合物。環(huán)的一類有機(jī)氯化合物。TCDD：2,3,7,8四氯二苯二惡英四氯二苯二惡英是現(xiàn)有化合物中最毒物質(zhì)，毒性比氰化物大是現(xiàn)有化合物中最毒物質(zhì)，毒性比氰化物大1000倍倍P

15、CDDs/PCDFs的濃度表示方式：的濃度表示方式：總量濃度總量濃度（ng/m3, ng/kg,ng/L ）毒性當(dāng)量濃度（毒性當(dāng)量濃度（TEQ）：）： 以以2,3,7,8TCDD為基準(zhǔn)（系數(shù)為基準(zhǔn)（系數(shù)1.0）序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目項(xiàng)目單位單位數(shù)值含義數(shù)值含義限值限值1煙塵煙塵mg/m3測定均值測定均值802煙氣黑度煙氣黑度林格曼黑度，級(jí)林格曼黑度，級(jí)測定值測定值13一氧化碳一氧化碳mg/m3小時(shí)均值小時(shí)均值1504氮氧化物氮氧化物mg/m3小時(shí)均值小時(shí)均值4005二氧化硫二氧化硫mg/m3小時(shí)均值小時(shí)均值2606硫化氫硫化氫mg/m3小時(shí)均值小時(shí)均值757汞汞mg/m3測定均值測定均值0.28鎘鎘mg

16、/m3測定均值測定均值0.19鉛鉛mg/m3測定均值測定均值1.610注：表中規(guī)定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)限值，均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下注：表中規(guī)定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)限值，均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含含1111O O2 2的干煙氣的干煙氣為參考值換算為參考值換算生活垃圾焚燒爐大氣污染物排放限值（生活垃圾焚燒爐大氣污染物排放限值（GB18485-2001）PCDDs/PCDFs的產(chǎn)生：的產(chǎn)生：廢物本身所含有：廢物本身所含有：爐內(nèi)形成：爐內(nèi)形成：焚燒含微量焚燒含微量PCDDs/PCDFs的垃圾的垃圾爐內(nèi)形成的不完全燃燒碳?xì)浠衔锱c氯化物結(jié)合形成爐內(nèi)形成的不完全燃燒碳?xì)浠衔锱c氯化物結(jié)合形成排出燃燒室外的煙氣中氯苯、苯酚等前驅(qū)物在特定排出燃燒室外

17、的煙氣中氯苯、苯酚等前驅(qū)物在特定 條件下被金屬氧化物催化合成條件下被金屬氧化物催化合成PCDDs/PCDFs爐外低溫合成：爐外低溫合成：生成生成PCDDs/PCDFs的前驅(qū)物質(zhì)氯苯、苯酚的前驅(qū)物質(zhì)氯苯、苯酚 控制來源：控制來源： 減少爐內(nèi)形成：減少爐內(nèi)形成： 避免爐外低溫再合成：避免爐外低溫再合成：重點(diǎn)：保證足夠的燃燒溫度和停留時(shí)間重點(diǎn)：保證足夠的燃燒溫度和停留時(shí)間 焚燒溫度焚燒溫度850,停留時(shí)間停留時(shí)間 2s 焚燒溫度焚燒溫度 1000,停留時(shí)間停留時(shí)間 1s避免含避免含PCDDs/PCDFs物質(zhì)和含氯成分高的物質(zhì)物質(zhì)和含氯成分高的物質(zhì)（如（如PVC）進(jìn)入垃圾）進(jìn)入垃圾共共“a-g”七條措

18、施七條措施PCDDs/PCDFs的防治：的防治：a.在燃燒室設(shè)計(jì)時(shí)采取適當(dāng)?shù)臓t體熱負(fù)荷，以保持足在燃燒室設(shè)計(jì)時(shí)采取適當(dāng)?shù)臓t體熱負(fù)荷，以保持足夠的燃燒溫度、氣體停留時(shí)間、燃燒段和后燃燒段的夠的燃燒溫度、氣體停留時(shí)間、燃燒段和后燃燒段的不同空氣量及預(yù)熱溫度等不同空氣量及預(yù)熱溫度等b.爐床上的二次空氣量要充足爐床上的二次空氣量要充足c.燃燒室的氣流模式宜采用順流式燃燒室的氣流模式宜采用順流式d.高溫階段爐室體積應(yīng)足以確保廢氣有足夠的停留時(shí)間高溫階段爐室體積應(yīng)足以確保廢氣有足夠的停留時(shí)間e.操作上，確保廢氣中有適當(dāng)?shù)倪^氧濃度（操作上，確保廢氣中有適當(dāng)?shù)倪^氧濃度（612%）f.在啟爐、停爐或爐溫不足時(shí)，應(yīng)確保啟動(dòng)助燃器達(dá)到在啟爐、停爐或爐溫不足時(shí)，應(yīng)確保啟動(dòng)助燃器達(dá)到既定爐溫既定爐溫g.通過監(jiān)測系統(tǒng)和