垃圾焚燒爐種類與原理

圖8—1垃圾焚燒組分三元圖可燃區(qū)的界限值：

Wy≤50%（水分）

Ay≤60%（灰分）

Ry≥25%（可燃分）

第一頁，共42頁。

表8—1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第二頁，共42頁。焚燒系統(tǒng)（包括八個子系統(tǒng)）

（1）貯存及進料系統(tǒng)（2）焚燒系統(tǒng)（焚燒爐）（3）廢熱回收系統(tǒng)；（4）發(fā)電系統(tǒng)

（5）飼水處理系統(tǒng)（6）廢氣處理系統(tǒng)（7）廢水處理系統(tǒng)（8）灰渣收集及處理系統(tǒng)第三頁，共42頁。

圖8—3城市垃圾焚燒廠處理工藝流程圖1-傾卸平臺2-垃圾貯坑3-抓斗4-操作室5-進料口6-爐排干燥段7-爐排燃燒段8-爐排后燃燒段9-焚燒爐10-灰渣11-出灰輸送帶12-灰渣貯坑13-出灰抓斗14-廢氣冷卻室15-熱交換器16-空氣預熱器17-酸性氣體去除設備18-濾袋集塵器19-引風機20-煙囪21-飛灰輸送帶22-抽風機23-廢水處理設備貯存及進料系統(tǒng)

焚燒系統(tǒng)

廢熱回收系統(tǒng)

發(fā)電系統(tǒng)

飼水處理系統(tǒng)

廢氣處理系統(tǒng)

廢水處理系統(tǒng)

灰渣收集及處理系統(tǒng)

第四頁，共42頁。圖8—4曲徑多室固定爐排焚燒爐

1-二次燃燒室2-混合室3、5-火焰道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)療垃圾助燃器口一次燃燒室二次燃燒室醫(yī)療垃圾助燃室第五頁，共42頁。圖8—5同軸多室固定爐排焚燒爐一次燃燒室二次燃燒室第六頁，共42頁。一、固定爐排焚燒爐

特點（1）

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（10～375kg/h）；（3）

燃燒不完全；（4）

多采用人工加料，勞動強度大，工作環(huán)境條件較差。應

用

少量廢物的焚燒處理。

第七頁，共42頁。圖8—6鏈條式機械爐排焚燒爐燃燒氣爐渣空氣第八頁，共42頁。

圖8—7階梯往復式機械爐排焚燒爐燃燒氣爐渣第九頁，共42頁。二、活動爐排（機械爐排）焚燒爐

特點

（1）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；（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)局部燃燒不完全、燃不盡等現(xiàn)象；（4）往復式可對料層翻動、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；應用工業(yè)化、大規(guī)模焚燒處理。第十頁，共42頁。圖8—8水平組裝式固定爐床焚燒爐第十一頁，共42頁。三、固定爐床焚燒爐

——水平組裝式

特點（1）建造快速簡便、制造成本較低；（2）對物料的適應性強，不需物料前處理；（3）可自動連續(xù)進料及排灰；（4）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，廢物燃燒不完全，殘灰中含碳量較高。應用比較適用于廢紙、城市垃圾和醫(yī)療垃圾的小型焚燒處理，單爐處理容量在200t/d以下。第十二頁，共42頁。圖8—9立式多層固定爐床焚燒爐

1-冷卻空氣

2-中心軸內(nèi)筒

3-中心軸外筒

4-攪拌臂內(nèi)筒

5-攪拌臂外筒

6-隔板7-攪拌齒第十三頁，共42頁。三、固定爐床焚燒爐

——立式多層爐

特點（1）廢物在爐內(nèi)停留時間長，適合處理含水率高、熱值低的污泥；（2）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、對物料的適應性強；（4）燃燒器結(jié)構(gòu)復雜、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。應用

在污泥焚燒方面得到了較為廣泛的應用，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處理。第十四頁，共42頁。圖8—10螺旋式固定爐床焚燒爐

煙氣空氣進料第十五頁，共42頁。三、固定爐床焚燒爐

——螺旋式

特點：（1）對物料的適應性強、能焚燒各種復雜的固體廢物；（2）處理能力大、運行可靠；（3）燃燒室的溫度低、設備使用壽命長；（4）可全部實行自動控制、工業(yè)化程度高。應用

城市生活垃圾和危險廢物。第十六頁，共42頁。圖8—11高溫氣化固定爐床焚燒爐熱解氣體第十七頁，共42頁。三、固定爐床焚燒爐

——高溫氣化式

特點（1）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；（3）

對不同物料的適應性較強；（4）

比較適合有害廢物和危險廢物的焚燒處理；（5）

焚燒溫度高，對設備和運行管理要求高。用途危害性大的工業(yè)廢物和危險廢物。第十八頁，共42頁。圖8—12普通型旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐固體廢物煙氣二次燃燒第十九頁，共42頁。圖8—13后旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐（一次燃燒）（二次燃燒）第二十頁，共42頁。四、活動爐床焚燒爐

——旋轉(zhuǎn)窯式特點（1）對物料的適應性強，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；（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；（3）

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；（5）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；（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。應用城市生活垃圾、工業(yè)固廢和危險廢物。第二十一頁，共42頁。圖8—14沸騰式流化床焚燒爐燃燒區(qū)流化區(qū)床表區(qū)刪格區(qū)第二十二頁，共42頁。圖8—15循環(huán)流化床焚燒爐一燃室二燃室第二十三頁，共42頁。五、流化床焚燒爐

特點（1）物料與空氣、熱載體間充分混合接觸，傳熱傳質(zhì)效率高，燃燒速度快、效率高；（2）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?。唬?）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；（6）

處理能力不大（常在50～200t/d）。應用

常用于城市垃圾、污泥、危險廢物等，或用于對物料進行預處理。第二十四頁，共42頁。圖8—16直接噴水冷卻工作示意圖煙氣水霧第二十五頁，共42頁。圖8—17雙筒式廢熱回收鍋爐水包汽包第二十六頁，共42頁。圖8—18離心除塵原理

圖8—19多管離心除塵器第二十七頁，共42頁。圖8—20脈沖清洗式布袋除塵器

圖8—21逆流清洗式布袋除塵器第二十八頁，共42頁。圖8—22靜電除塵器工作原理圖圖8—23靜電除塵器的外形圖++++++++++++-第二十九頁，共42頁。濕式洗氣法

原理（以NaOH堿性藥劑時）：

NaOH+HCl→NaCl+H2ONaOH+SO2→Na2SO3+H2O特點（1）對酸性氣體的去除效率很高，HCl去除率可達98%，SOx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）的潛力；（2）

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)生二次污染；（4）

尾氣排放時產(chǎn)生白煙現(xiàn)象等。第三十頁，共42頁。圖8—24濕式洗氣塔的構(gòu)造進氣洗滌液出氣第三十一頁，共42頁。干式洗氣法

特點（1）設備簡單，維修容易，造價便宜，消石灰輸送管線不易堵塞；（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)生的反應物和未反應物量較多，從而增加了后續(xù)灰渣處置的難度。原理第三十二頁，共42頁。

圖8—25Flank干法組合洗氣系統(tǒng)

排氣第三十三頁，共42頁。半干式洗氣法

原理CaO+H2O→Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2OCa(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O或

SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O

特點（1）構(gòu)造簡單、投資少；（2）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；（4）霧化效果好、氣液接觸面大，去除效率高于干式法；（5）

操作溫度高于氣體飽和溫度，尾氣不產(chǎn)生白煙；（6）

但是噴嘴易堵塞；塔內(nèi)壁易為固體化學物質(zhì)附著及堆積；（7）

設計和操作時，對加水量控制要求比較嚴格。第三十四頁，共42頁。圖8—27Flank半干法組合洗氣系統(tǒng)

排氣第三十五頁，共42頁。

圖8—26半干法洗氣塔

第三十六頁，共42頁。表8—5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

反應物量

廢水量

建造費用

操作維護費用

干

式

半干式

濕

式

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%）。

第三十七頁，共42頁。二噁英——含有2個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的有機氯化合物。（Dioxin，簡稱DXN）（即Polychlorodibenzo-p-dioxins,略寫為PCDDs）呋喃——含有1個氧鍵連結(jié)二個苯環(huán)的有機氯化合物。（即Polychlorodibenzo-furan,略寫為PCDFs）二噁英（類）——PCDDs和PCDFs兩類物質(zhì)的統(tǒng)稱。

二噁英（PCDDs）呋喃（PCDFs）

第三十八頁，共42頁。二噁英的產(chǎn)生

①

垃圾本身含有的微量二噁英；②含氯前驅(qū)體在爐內(nèi)反應時生成的二噁英（如聚氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等）；③

在廢氣冷卻過程中，前驅(qū)體等有機物轉(zhuǎn)變成二噁英。第三十九頁，共42頁。圖8—28垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英的示意圖焚燒過程中反應生成冷卻過程中再合成原料帶