2023年第二篇生活垃圾焚燒技術(shù)工藝

第二篇生活垃圾焚燒技術(shù)工藝

第一章垃圾焚燒廠工藝

第一節(jié)123.1焚燒工藝概述

生活垃圾焚燒廠的系統(tǒng)構(gòu)成在不同的國家、研究機構(gòu)有不同的劃

分方法，或者由于垃圾焚燒廠的規(guī)模不同而具有不同的系統(tǒng)構(gòu)成。但

現(xiàn)代化生活垃圾焚燒廠的基本內(nèi)容大體相同，其一般的工藝流程框圖

可參見圖

圖2-L1垃圾焚燒廠的一般工藝流程框圖

垃圾焚燒廠的工藝流程可描述為:前處理系統(tǒng)中的垃圾與助燃空氣系統(tǒng)所提供的一次和二次

助燃空氣在垃圾焚燒爐中混合燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱能被余熱鍋爐加以回收利用，經(jīng)過降溫后的

煙氣送入煙氣處理系統(tǒng)處理后，經(jīng)煙囪排人大氣；垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣經(jīng)爐渣處理系統(tǒng)處理后送

往填埋廠或作為其他用途，煙氣處理系統(tǒng)所收集的飛灰做專門處理；各系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水送往廢水

處理系統(tǒng)，處理后的廢水可排入河流等公共水域或加以再利用；現(xiàn)代化的垃圾焚燒廠的整個處理

過程都可由自動控制系統(tǒng)加以控制。

1.2.3.2常見焚燒處置工藝及相應(yīng)的工藝流程圖

目前垃圾焚燒廠采用的垃圾焚燒爐主要為回轉(zhuǎn)窯、流化床、機械爐排三種。對于不同型式的垃圾

焚燒爐，垃圾焚燒廠各系統(tǒng)也必然具有不同的工藝流程，由于篇幅所限，不能對三種情況一一介

紹。根據(jù)各國垃圾焚燒爐的使用情況，機械爐排焚燒爐應(yīng)用最廣且技術(shù)比較成，是國內(nèi)外生活

垃熟，其單臺日處理量的范圍也最大(50-700t/d)圾焚燒廠的主流爐型。因而，本節(jié)對垃圾焚燒

爐的討論對象也限于機械爐排焚燒爐。對各系統(tǒng)而言，其工藝流程也不盡相同，比如，有些垃圾

焚燒廠的前處理系統(tǒng)中不設(shè)垃圾貯坑，而將垃圾直接送入進料斗。為此，對各系統(tǒng)工藝流程的討

論也僅限于普遍情況。圖2-1-2為某一垃圾焚燒廠主廠房的工藝布置縱剖視圖。

1、前處理系統(tǒng)

垃圾焚燒廠前處理系統(tǒng)也可稱為垃圾接收與貯存系統(tǒng)，其一般的工藝流程如下。

垃圾進廠I--*地衡卜T1垃圾卸料平臺|一~>|垃圾貯坑I

生活垃圾由垃圾運輸車運入垃圾焚燒廠，經(jīng)過地衡稱重后進入垃圾卸料平臺（也可稱為傾卸

平臺），按控制系統(tǒng)指定的卸料門將垃圾倒入垃圾貯坑。

在此系統(tǒng)中，如果設(shè)有大件垃圾破碎機，可用吊車將大件垃圾抓入破碎機中進行處理，處理

后的大件垃圾重新倒入垃圾貯坑?？赏ㄟ^分析垃圾成分的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及大件垃圾所占的比例，決定

垃圾焚燒廠是否需要設(shè)置大件垃圾破碎機。

稱重系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備是地衡，它由車輛的承載臺、指示重量的稱重裝置、連接信號輸送

轉(zhuǎn)換裝置和稱重結(jié)果打印裝置等組成。承載臺根據(jù)地衡最大稱重決定其標準尺寸，垃圾焚燒廠地

衡一般最大稱重為15-20t近年來垃圾收集車呈大型化趨勢，出現(xiàn)了稱重大于30t的地衡。

一般的大型垃圾焚燒廠都擁有多個卸料門，卸料門在無投入垃圾的情況下處于關(guān)閉狀態(tài)，以

避免垃圾貯坑中的臭氣外溢。為了垃圾貯坑中的堆高相對均勻，應(yīng)在垃圾卸料平臺入口處和卸料

門前設(shè)置自動指示燈，以便控制那個卸料門的開啟。在垃圾焚燒技術(shù)發(fā)達的國家，這些設(shè)施一般

都采用自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)了卸料平臺無人操作，當(dāng)垃圾車到達卸料門前時，傳感器感知到有車輛

到達，自動控制卸料門的開閉。

垃圾貯坑的容積設(shè)計以能貯存3-5天的垃圾焚燒量為宜。貯存的目的是將原生垃圾在貯坑中

進行脫水；吊車抓斗在貯坑中對垃圾進行攪拌，使垃圾組分均勻；在攪拌過程中也會脫擊部分泥

砂。這些措施都可改善燃燒狀況，提高燃燒效率。在貯坑里停留的時間太短，脫水不充分，垃圾

不易燃燒；時間太長，垃圾不再脫水，可燃揮發(fā)分溢出太多，也會造成垃圾不易燃燒和能量的耗

散。

2、垃圾焚燒系統(tǒng)

垃圾焚燒系統(tǒng)是垃圾焚燒廠中最為關(guān)鍵的系統(tǒng)，垃圾焚燒爐提供了垃圾燃燒的場所和空間，

它的結(jié)構(gòu)和型式將直接影響到垃圾的燃燒狀況和燃燒效果。

垃圾焚燒系統(tǒng)的一般工藝流程如下。

實際上，垃圾焚燒系統(tǒng)與前處理系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)、灰渣

處理系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等密切相關(guān)，這里將它們分開只是為了討論和分析的方

便。

吊車抓斗從垃圾貯坑中抓起垃圾，送入進料漏斗，漏斗中的垃圾沿進料滑槽落下，由飼料器

將垃圾推入爐排預(yù)熱段，機械爐排在驅(qū)動機構(gòu)的作用下使垃圾依次通過燃燒段和后燃燼段，燃燒

后的爐渣落入爐渣貯坑。

為了保證單位時間進料量的穩(wěn)定性，飼料器應(yīng)具有測定進料量的功能，現(xiàn)行的飼料器一般

采用改變推桿的行程來控制進料的體積，但由于垃圾在進料滑槽中的密度不均勻，造成進料的質(zhì)

量控制并不能達到預(yù)期的效果。目前，解決這個問題的有效方法之一是在滑槽中設(shè)置擋板，使擋

板上的垃圾自由落下以提高垃圾密度的均勻性，同時還可以改進滑槽中垃圾的堵塞現(xiàn)象。

飼料器和爐排可采用機械或液壓驅(qū)動方式，其中因液壓驅(qū)動方式操作穩(wěn)定、可靠性好等優(yōu)點

而應(yīng)用較廣。

3、余熱利用系統(tǒng)

從垃圾焚燒爐中排出的高溫?zé)煔獗仨毥?jīng)過冷卻后方能排放，降低煙氣溫度可采用噴水冷卻

或設(shè)置余熱鍋爐的方式。

余熱利用是在垃圾焚燒爐的爐膛和煙道中布置換熱面，以吸收垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量，從

而達到回收能量的目的。在沒有設(shè)置余熱鍋爐而采用噴水冷卻方式的系統(tǒng)中,余熱沒有得到利用，

噴水的目的僅僅是為了降低排煙溫度。一般來講，將煙氣余熱用來加熱助燃空氣或

加熱水是最簡單和普遍可行的方法。而且隨著垃圾焚燒爐容量的增加，目前越來越普遍采用設(shè)置

余熱鍋爐方式回收余熱。

設(shè)置余熱鍋爐的余熱利用系統(tǒng)，其回收能量的方式有多種：利用余熱鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)

動汽輪發(fā)電機發(fā)電，以產(chǎn)生高品位的電能，這種方式在現(xiàn)代化垃圾焚燒廠應(yīng)用最廣；提供給蒸汽

需求單位及本廠所需的一定壓力和溫度的蒸汽；提供熱水需求單位所需熱水。

對于采用余熱鍋爐的垃圾焚燒廠，余熱利用系統(tǒng)的工藝流程如下：

在有些垃圾焚燒廠，采用余熱鍋爐和噴水冷卻相結(jié)合的方式，其工藝流程為:

焚麗］一A愉爐、噴水冷卻設(shè)施|―煙氣處理設(shè)魄

垃圾焚燒發(fā)電的熱效率一般只有20%左右，如何提高垃圾焚燒廠熱效率已引起了普遍的關(guān)

注。近年來，部分垃圾焚燒廠采用熱電聯(lián)供熱系統(tǒng)，將發(fā)電后的蒸汽或一部分抽汽向廠外進行區(qū)

域性供熱，以提高垃圾焚燒廠的熱效率。但是，當(dāng)進行大規(guī)模區(qū)域供熱時，由于區(qū)域的熱能需求

隨時間、季節(jié)的變化而變化很大，而垃圾焚燒爐的運行不能適應(yīng)這樣大的變化，因此，垃圾焚燒

爐的供熱一般只能提供用戶一部分的熱量需求。

4、煙氣處理系統(tǒng)

煙氣處理系統(tǒng)主要是去除煙氣中的固體顆粒、硫氧化物、氮氧化物、氯化氫等有害物質(zhì)，以

達到煙氣排放標準，減少環(huán)境污染。各國、各地區(qū)都有不同的煙氣排放標準，相應(yīng)垃圾焚燒廠也

有不同的煙氣處理系統(tǒng)。煙氣處理系統(tǒng)一般有下列幾種設(shè)備組合：

半干式反應(yīng)塔］———

I袋.除塵器］——也還——?一式贏塔

車將后耳前一“水幕除塵器I

前二種設(shè)備組合為目前各國垃圾焚燒廠通常采用的煙氣處理系統(tǒng)，后一種設(shè)備組合可供煙氣

排放標準較低的地區(qū)，在建設(shè)小型垃圾焚燒廠時選用參考。

近年來，二嗯英污染引起了世界各國人民的普遍關(guān)注，而垃圾焚燒廠又是產(chǎn)生二嗯英的主要

來源之一，由于目前對二嗯英的形成機理還沒有達成統(tǒng)一的共識，因此通過僅控制焚燒參數(shù)來抑

制二嗯英的生成，其效果很難確定。目前所采用的去除二嗯英的方法主要為采用活性炭噴射裝置

和袋式除塵器。

5、灰渣處理系統(tǒng)

灰渣處理系統(tǒng)一般有以下幾種工藝流程：

碉—｛濕式法一|―:藤

\^\—?怦濕式法?—A|爐渣貯坑|

甌一匹亙］-A恒”而

從垃圾焚燒爐出渣口排出的爐渣具有相當(dāng)高的溫度，必須進行降溫。濕式法就是將爐渣直接

送入裝有水的爐渣冷卻裝置中進行降溫，然后再用爐渣輸送機將其送入爐渣貯坑中。

來自靜電除塵器或袋式除塵器的灰渣稱為飛灰，通常情況下，飛灰應(yīng)與從垃圾焚燒爐出口排

出的爐渣分別進行處理，這是由于飛灰中重金屬的含量較爐渣中多。一般的做法是將飛灰作為危

險品固化后送入填埋廠做最終的處置。

過去垃圾焚燒爐渣作為一般廢棄物，可以在垃圾填埋廠進行填埋處理。隨著環(huán)保要求的愈加

嚴格，爐渣中可能出現(xiàn)的重金屬的滲出也已成為不可忽視的問題，爐渣的固化和熔融法是目前解

決這一問題的兩種有效途徑。國外正在積極開發(fā)新的爐渣處理方法。

6、助燃空氣系統(tǒng)

助燃空氣系統(tǒng)是垃圾焚燒廠中的一個非常重要的部分，它為垃圾的正常燃燒提供了必需的氧

氣，它所供應(yīng)的送風(fēng)溫度和風(fēng)量直接影響到垃圾的燃燒是否充分、爐膛溫度是否合理、煙氣中的

有害物質(zhì)是否能夠減少。

助燃空氣系統(tǒng)的一般工藝流程為：

送風(fēng)機空氣預(yù)熱器焚燒爐一＞余熱利用系統(tǒng)

送風(fēng)機包括一次送風(fēng)機和二次送風(fēng)機，通常情況下，一次送風(fēng)機從垃圾貯坑上方抽取空氣,

通過空氣預(yù)熱器將其加熱后，從爐排下方送入爐膛；二次助燃空氣可從垃圾貯坑上方或廠房內(nèi)抽

取空氣并經(jīng)預(yù)熱后，送入垃圾焚燒爐。燃燒所產(chǎn)生的煙氣及過量空氣經(jīng)過余熱利用

系統(tǒng)回收能量后進入煙氣處理系統(tǒng)，最后通過煙囪排人大氣。

7、廢水處理系統(tǒng)

垃圾焚燒廠中廢水的主要來源有：垃圾滲瀝水、洗車廢水、垃圾卸料平臺地面清洗水、灰渣

處理設(shè)備廢水、鍋爐排污水、洗煙廢水等。不同廢水中有害成分的種類和含量各不相同，因此也

應(yīng)采取不同的處理方法，但這種做法過于復(fù)雜，也不現(xiàn)實。通常按照廢水中所含

有害物的種類將廢水分為有機廢水和無機廢水，針對這兩種廢水采用不同的處理方法和處理流程。

在廢水處理過程中，一部分廢水經(jīng)過處理后排入城市污水管網(wǎng)，還有一部分經(jīng)過處理的廢水

則可加以利用。

廢水的處理方法很多，不同的垃圾焚燒廠可采用不同的廢水處理工藝，這里介紹一種常用的

廢水處理工藝。

有機廢水一［點濾］-一1生物顯理］一?叵區(qū)）一?（活性炭）一滅閽一?"排放

,____,|混一沉鏈?.

無機廢水一*怔樹一?混凝過濾一*■再利用水固—?再利用

一過渡脫水4一i4水

--------?——不卜小

對于灰渣冷卻水和洗煙用水等重金屬含量較高的廢水，其廢水處理流程應(yīng)具有去除重金屬的

環(huán)節(jié)。對于這類廢水，常采用的廢水處理工藝為:

灰渣冷卻水—[----------,.——I.--------------1

——?（水銀揮散）一重金屬處回怔聞一?情性炭周一?排放

洗煙廢水」--------------

8、自動控制系統(tǒng)

在實現(xiàn)垃圾焚燒廠的高度自動化以前，把垃圾焚燒爐看成是各個系統(tǒng)的組合，自動化的工作

主要集中在實現(xiàn)這些單獨系統(tǒng)的自動化管理，如垃圾焚燒狀態(tài)的電視監(jiān)視，各種設(shè)備通電狀況的

顯示等。隨后，為了推進各個系統(tǒng)設(shè)備自動化管理向更高水平發(fā)展，實現(xiàn)垃圾供料、垃圾焚燒一

體化、自動化，引進了垃圾焚燒爐自動化燃燒控制系統(tǒng)。另外一些相關(guān)設(shè)備的自動化也有了進展，

例如：垃圾接收、灰渣的輸送和自動稱重設(shè)備、吊車自動運行設(shè)備等的自動化都實現(xiàn)了實用化。

現(xiàn)在，由于計算機的應(yīng)用，垃圾焚燒爐的運行管理除了日常操作實現(xiàn)了自動化，一些非日常

的操作也實現(xiàn)了自動化，例如：垃圾焚燒爐、汽輪機的啟動與關(guān)閉等。垃圾焚燒系統(tǒng)自動化的范

圍，大致可分為以下三個方面：①設(shè)施運行管理必須的數(shù)據(jù)處理自動化；②垃圾運

輸車及灰渣輸車的車輛管理自動化；③設(shè)備機器運行操作的自動化。

上述各種運行操作實現(xiàn)自動化以后，為了實現(xiàn)最佳的運行狀態(tài)，目前仍必須依賴人的判斷。

國外正在開發(fā)各種各樣的軟件，能夠與熟練操作員的判斷非常接近，能夠進行圖象解析、模糊控

制等。目前這些軟件僅作為主軟件的支持系統(tǒng)，可以相信，在不遠的將來，綜合運

行狀態(tài)的最優(yōu)化控制是完全可能的。

垃圾焚燒廠的典型工藝流程框圖見圖2-1-3

b->

ffi2-1-2某一垃圾焚燒廠主廠房的工藝布置縱剖視圖

1一卸料平臺；2一卸料門；3一垃圾貯坑；4一垃圾吊車；5一進料漏斗；6-焚燒爐拽；7—余熱鍋爐；8—洗滌塔；9一袋式除塵器;

IG-引風(fēng)機；】I~煙囪；12——次風(fēng)機；13—插庚器；14一爐液輸送帶；15—)?詵機；16—爐將士炕；17一爐渣吊車；18—廢金屬

輸送帶；19一廢金屬？坑；20—飛陜?送帶；21—輸送帶；22—混合輸送借；23—飛來加Si器；24—高壓質(zhì)汽聯(lián)箱；25一汽輪發(fā)電機；

2&-自用黑汽系統(tǒng)；27—中央控副室；28—低壓配電室；29—高低配電*；3(1液壓室,31—車輛控制軍

空氣過渡器次風(fēng)機

二次風(fēng)機

港瀝水

二次空氣8i熱器

過墟器

爐渣抓斗

綠

地

設(shè)

垃

石

化

坤

備

圾

灰

用

沖

冷

車

漿

水

洗

卻

清

用

用

用

洗

水

水

水

用

水

圖2-1-3垃圾焚燒廠

I的處理系統(tǒng)口垃圾焚

N煙氣處理系統(tǒng)V海瀝水

典理工藝流程框圖

燒系統(tǒng)山余熱利用系統(tǒng)

處理系統(tǒng)M灰渣處理系統(tǒng)

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，垃圾質(zhì)量不斷提高，城市垃圾中的可燃物比例不斷增加，

生活垃圾已具備了采用焚燒法處理的條件。目前具代表性的生活垃圾焚燒爐有機械爐排焚

燒、循環(huán)流化床、回轉(zhuǎn)窯及等類型。

現(xiàn)代化生活垃圾焚燒廠的系統(tǒng)構(gòu)成因所采用的焚燒處理設(shè)備的不同而有所不同。但一

般大型垃圾焚燒廠的系統(tǒng)構(gòu)成，都包含有前處理系統(tǒng)、垃圾焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、二

次污染防治系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等。其一般工藝流程如下：

垃圾接收系統(tǒng)中的垃圾經(jīng)前處理系統(tǒng)輸送至垃圾焚燒系統(tǒng)，在焚燒爐內(nèi)垃圾與空氣充

分混合燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱能由余熱利用系統(tǒng)邠以回收利用（如發(fā)電、供熱等），在整個

工藝流程中產(chǎn)生的二次污染物（灰渣、廢水、煙氣）分別集中經(jīng)由二次污染防治系統(tǒng)處理

后達標排放。各系統(tǒng)都配備有監(jiān)測控制設(shè)備，枸成完整的自動控制系統(tǒng)。

國內(nèi)外垃圾焚燒廠目前所采用的垃圾焚統(tǒng)設(shè)備主要有機械爐排爐、循環(huán)流化床及回轉(zhuǎn)

窯3種。對應(yīng)于不同的焚燒設(shè)備，有不同的工藝流程。

1.爐排焚燒爐爐排焚燒爐采用活動式爐排，在城市生活垃圾的焚燒處理中應(yīng)用較

為廣泛。機械爐排爐的工藝流程可簡單描述為：垃圾經(jīng)給料裝置進入焚燒爐燃燒室，在爐

排的運動下，垃圾隨爐排運動，分別經(jīng)過爐床干燥段、燃燒段、燃盡段。垃圾燃燒過程主

要受到爐排結(jié)構(gòu)及燃燒空氣系統(tǒng)的影響，應(yīng)合理選擇爐排運動速度，確保垃圾移動到爐排

末端時已完全燃盡成灰渣。燃盡的灰渣從爐排末端落下，降溫冷卻后排出；焚燒產(chǎn)生的煙

氣流經(jīng)余熱鍋爐受熱囿進行熱交換。焚燒過程產(chǎn)生的灰渣收集后填埋或深化處理，廢水及

廢氣經(jīng)處理達標后排放。

2.沸騰床焚燒爐沸騰床焚燒爐是借助不起反應(yīng)的惰性介質(zhì)（如石英砂）的均勻傳

熱和蓄熱效果，使生活垃圾達到完全燃燒。因為砂粒尺寸較小，垃圾必須先破碎成小顆

粒，以便燃燒反應(yīng)的順利進行。沸騰床焚燒爐的工藝流程可簡單描述為：垃圾經(jīng)適當(dāng)?shù)念A(yù)

處理后，由給料系統(tǒng)送入沸騰床燃燒室，調(diào)節(jié)進入燃燒室的一次風(fēng)（燃燒空氣多由底部送

人），使其處于流化燃燒狀態(tài)，由于沸騰床中的介質(zhì)處于懸浮狀態(tài)，氣、固間可充分混合

接觸，整個爐床燃燒段的溫度相對較均勻；細小物料由煙氣攜帶進入高溫分離器，收集后

返回燃燒室，煙氣經(jīng)尾部煙道進入凈化裝置凈化后排入大氣。如果在進料時同時加入石灰

粉末，則在焚燒過程中可以去除部分酸性氣體。

3.回轉(zhuǎn)窯焚燒爐回轉(zhuǎn)窯是一個不停旋轉(zhuǎn)的空心圓筒，其內(nèi)壁可襯以耐火材料，一

般窯體較長。生活垃圾從前端送入窯中進行焚燒，同時窯體旋轉(zhuǎn)，對窯中的垃圾起到攪拌

混合的作用，垃圾從一端投入，到達另一端時已被燃盡成灰渣。燃燒過程窯體旋轉(zhuǎn)時保持

適當(dāng)?shù)膬A斜度，有利于垃圾的前進。垃圾焚燒廠中回轉(zhuǎn)窯焚燒爐可單獨或與爐排焚燒爐組

合使用。

a

煙

囪

除塵器系統(tǒng)

洗滌塔

a

V排放冷凝水箱

圖3T城市生活垃圾焚燒廠處理工藝流程圖

1.2.3.3焚燒工藝實例介紹

嘉定固處中心和江橋焚燒廠工藝

,即從垃

廣義上，垃圾焚燒系統(tǒng)包括整個垃圾焚燒廠（圖圾的前處理到煙氣處理等，但本章的焚燒系統(tǒng)僅

指從垃圾吊車接到垃圾以后至二次燃燒室出口以及垃圾焚燒爐渣出渣機。因此，本章的焚燒系統(tǒng)

含垃圾的接收、燃燒（干燥、燃燒、燃燼）、出渣，燃燒氣體的完全燃燒以及為保證完全燃燒的

助燃和空氣供應(yīng)（一次助燃空氣和二次助燃空氣）等工藝.

從不同的角度，垃圾焚燒爐分類很多。另外，許多焚燒工藝體現(xiàn)在具體的焚燒設(shè)備上，所以結(jié)合

設(shè)備篇閱讀工藝篇更好。

按焚燒室分類

1）單室焚燒爐要求在一個燃燒室內(nèi)完成：①供應(yīng)空氣；②熱分解、表面燃燒；③完成垃圾

的揮發(fā)成分、固定碳素、臭氣成分、有害氣體的完全燃燒等全部過程。圖為單室焚燒爐示意圖。

當(dāng)處理揮發(fā)性成分含量高，熱分解速度快且在干燥過程中易產(chǎn)生臭氣和有害氣體的物質(zhì)時，一般

而言，單室焚燒爐常會產(chǎn)生不完全燃燒現(xiàn)象。因此，除了在用來處理少數(shù)工業(yè)垃圾以外，在生活

垃圾處理領(lǐng)域應(yīng)用極少。

圖2-3-4單室焚燒爐

1T燒里，2T火層，31垃圾:

4-爐條?5.灰帆：6■中排上部

空氣孔，7?助燃：8~小排F部空

氣孔，9一清掃口，10—煙囪2-3-4

2）多室焚燒爐在一次燃燒過程中，不供應(yīng)全部所需空氣，而只供應(yīng)能將固定碳素燃燒的空

氣，依靠燃燒氣體的輻射、對流傳熱等將垃圾干館，在二次或三次燃燒過程中將干儲氣體、臭

氣、有害氣體等完全燃燒的設(shè)備稱為多室焚燒爐。一般而言，處理燃燒氣體量較多的物質(zhì)時多

使用本類爐。在生活垃圾理領(lǐng)域，多采用多室焚燒爐。

圖2-3-5多室焚燒爐

I-二次燃燒室；2—混合室：3、5一火焰道：4—燃燒室；6、招7掃口

7中間口：8一爐條：9?灰槽：11一一般垃圾供料口?12爐床，

13?醫(yī)療垃圾供料口?14?醫(yī)療垃圾助燃器口

2、按爐型分類

按爐型可把焚燒爐分為爐排爐、流化床爐和回轉(zhuǎn)窯爐等類型。

1）爐排型焚燒爐爐排型焚燒爐形式多樣，其應(yīng)用占全世界垃圾焚燒市場總量的80%

以上，，如圖2-3-6所示。該類爐型的最大優(yōu)勢在于技術(shù)成熟，運行穩(wěn)定、可靠，適應(yīng)范圍廣，

絕大部分固體垃圾不需要任何預(yù)處理可直接進爐燃燒。尤其應(yīng)用于大規(guī)模垃圾集中處理，可使

垃圾焚燒發(fā)電（或供熱）。但爐排需用高級耐熱合金鋼作材料，投資及維修費較高，而且機械

爐排爐不適合含水率特別高的污泥，對于大件生活垃圾也不適宜直接用爐排型焚燒爐。

機械爐排爐垃圾燃燒的工藝特點如下。

①燃燒溫度。垃圾的燃燒溫度是指垃圾中的可燃物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)在高溫下完全分

解，直至被破壞所需要達到的合理溫度。根據(jù)經(jīng)驗，該溫度范圍在800-1000℃之間。

②垃圾燃燒過程。垃圾在爐排上的焚燒過程大致可分為三個階段。

第一階段：垃圾干燥脫水、烘烤著火。針對我國目前高水分、低熱值垃圾的焚燒，這一階

段必不可少。一般為了縮短垃圾水分的干燥和烘烤時間，該爐排區(qū)域的一次進風(fēng)均需經(jīng)過加熱

（可用高溫?zé)煔饣驈U蒸汽對進爐空氣進行加熱），溫度一般在200℃左右。

第二階段：高溫燃燒。通常爐排上的垃圾在900℃左右的范圍燃燒，因此爐排區(qū)域的進風(fēng)

溫度必須相應(yīng)低些，以免過高的溫度損害爐排，縮短使用壽命。

第三階段：燃盡。垃圾經(jīng)完全燃燒后變成灰渣，在此階段溫度逐漸降低，爐渣被排出

爐外。

③爐內(nèi)停留時間。垃圾焚燒的停留時間有兩層含義。一是指垃圾從進爐到從爐內(nèi)排出

之間在爐排上的停留時間，根據(jù)目前的垃圾組分、熱值、含水率等情況，一般垃圾在爐內(nèi)的停

留時間為1-L5s。二是指垃圾焚燒時產(chǎn)生的有毒有害煙氣，在爐內(nèi)處于焚燒條件進一步氧化燃

燒，使有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)所需的時間，該停留時間是決定爐體尺寸的重要依據(jù)。

一般來說，在850℃以上的溫度區(qū)域停留2s,便能滿足垃圾焚燒的工藝需要。

爐排式焚燒爐按爐排功能可分為干燥爐排、點燃爐排、組合爐排和燃燒爐排；按結(jié)構(gòu)形式

可分為移動式、往復(fù)式、搖擺式、翻轉(zhuǎn)式和輻式等。爐排型焚燒爐的特點是能直接焚燒生活垃

圾，不必預(yù)先進行分選或破碎。其焚燒過程如下：垃圾落入爐排后，被吹入爐排的熱風(fēng)烘干；

與此同時，吸收燃燒氣體的輻射熱，使水分蒸發(fā)；干燥后的垃圾逐步點燃，運行中將可燃物質(zhì)

燃盡；其灰分與其他不可燃物質(zhì)一起排出爐外。到目前為止，爐排已廣泛應(yīng)用于生活垃圾處理

中，主要包括如下類型。

①移動式（又稱鏈條式）爐排。通常使用持續(xù)移動的傳送帶式裝置。點燃后垃圾通過

調(diào)節(jié)填料爐排的速度可控制垃圾的干燥和點燃時間。點燃的垃圾在移動翻轉(zhuǎn)過程中完成燃

燒，爐排燃燒的速度可根據(jù)垃圾組分性質(zhì)及其焚燒特性進行調(diào)整。

②往復(fù)式爐排。是由交錯排列在一起的固定爐排和活動爐排組成，它以推移形式使燃

燒床始終處于運動狀態(tài)。爐排有順推和逆推兩種方式，馬丁式焚燒爐的爐排即為一種典型的逆

推往復(fù)式爐排，這種爐排適合處理不同組分的低熱值生活垃圾。

③搖擺式爐排。是由一系列塊形爐排有規(guī)律地橫排在爐體中。操作時，爐排有次序地

上下?lián)u動，使物料運動。相鄰兩爐排之間在搖擺時相對起落，從而起到攪拌和推動垃圾的作用，

完成燃燒過程。

④翻轉(zhuǎn)式爐排。由各種弓形爐條構(gòu)成。爐條以間隔的搖動使垃圾物料向前推移，并在

推移過程中得以翻轉(zhuǎn)和撥動。這種爐排適合于輕質(zhì)燃料的焚燒。

⑤回推式爐排。是一種傾斜的來回運動的爐排系統(tǒng)。垃圾在爐排上來回運動，始終交

錯處于運動和松散狀態(tài)，由于回推形式可使下部物料燃燒，適合于低熱值垃圾的焚燒。

6輻式爐排。它由高低排列的水平輻組合而成，垃圾通過被動的軸子輸入，在向前推

動的過程中完成烘干、點火、燃燒等過程。

2）流化床焚燒爐流化床焚燒爐可以對任何垃圾進行焚燒處理。它的最大優(yōu)點是可以

使垃圾完全燃燒，并對有害物質(zhì)進行最徹底的破壞，一般排出爐外的未燃物均在1%左右，燃

燒殘渣最低，有利于環(huán)境保護，同時也適用于焚燒高水分的污泥類等物質(zhì)。流化床焚燒爐主要

用來焚燒輕質(zhì)木屑等，但近年開始逐步應(yīng)用于焚燒污泥、煤和生活垃圾。流化床焚燒爐根據(jù)風(fēng)

速和垃圾顆粒的運動狀況可分為固定層、沸騰流動層和循環(huán)流動層。

①固定層。氣速較低，垃圾顆粒保持靜態(tài)，氣體從垃圾顆粒間通過。

②沸騰流動層。氣速超過流動臨界點的狀態(tài)，從而在顆粒中產(chǎn)生氣泡，顆粒被劇烈攪

拌處于沸騰狀態(tài)。

③循環(huán)流動層。氣體速度超過極限速度，氣體和顆粒之間激烈碰撞混合，顆粒在氣體

作用下處于飛散狀態(tài)。流化床垃圾焚燒爐主要是沸騰流動層狀態(tài)。下圖為流化床的結(jié)構(gòu)。一般

垃圾粉碎到20cm以下后再投入到爐內(nèi)，垃圾和爐內(nèi)的高溫(600-80CTC)接觸混合。瞬間氣化并

燃燒。未燃盡成分和輕質(zhì)垃圾一起飛到上部燃燒室繼續(xù)燃燒。一般認為上部燃燒室的燃燒占40%

左右，但容積卻占流化層的4-5倍，同時上部的溫度也也比下部流化層高100-200℃,通常也稱

為二燃室。

不可燃物和流動沙沉到爐底，一起被排出，混合物分離成流動沙和不可燃物，流動沙可保

持大量的熱量，因此流回爐循環(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。

流化床爐體較小，焚燒爐渣的熱灼減率低(約1%),爐內(nèi)可動部分設(shè)備少，同時由于流

動床將流動沙保持在一定的濕度，所以便于每天啟動和停爐。但由于流化床焚燒爐主要靠空氣

托住垃圾進行燃燒，因此對進爐的垃圾有粒度要求，通常希望進入爐中垃圾的顆粒不大于50mm,

否則大顆粒的垃圾或重質(zhì)的物料會直接落到爐底被排出，達不到完全燃燒的目的。所以流化床

焚燒爐都配備了大功率的破碎裝置，否則垃圾在爐內(nèi)保證不了完全呈沸騰狀態(tài)，無法正常運轉(zhuǎn)。

另外，垃圾在爐內(nèi)沸騰全部靠大風(fēng)量、高風(fēng)壓的空氣，不僅電耗大，而且將一些細小的灰塵全

部吹出爐體，造成鍋爐處大量積灰，并給下游煙氣凈化增加了除塵負荷。流化床焚燒爐的運行

和操作技術(shù)要求高，若垃圾在爐內(nèi)的沸騰高度過高，則大量的細小物質(zhì)會被吹出爐體；相反，

鼓風(fēng)量和壓力不夠，沸騰不完全，則會降低流化床的處理效率。因此需要非常靈敏的調(diào)節(jié)手段

和相當(dāng)有經(jīng)驗的技術(shù)人員操作。

燃燒氣體（煙氣）

圖4-4流化床焚燒爐的結(jié)構(gòu)

1-助燃器：2—流動媒體：3一散氣板；4一不燃物

排出管,5—二次燃燒室：6一流化床爐內(nèi)；

7—供料器；8—二次助燃空氣噴射口：

9一流動媒體（沙）循環(huán)裝苴：

1。-不燃物排出裝置；11一振動分選

3）回轉(zhuǎn)窯焚燒爐回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是一種成熟的技術(shù)，如果待處理的垃圾中含有多

種難燃燒的物質(zhì)，或垃圾的水分變化范圍較大，回轉(zhuǎn)窯是惟一理想的選擇?；剞D(zhuǎn)窯因為轉(zhuǎn)速的

改變，可以影響垃圾在窯中的停留時間，并且對垃圾在高溫空氣及過量氧氣中施加較強的機械

碰撞，能得到可燃物質(zhì)及腐敗物含量很低的爐渣。

回轉(zhuǎn)窯可處理的垃圾范圍廣，特別是在工業(yè)垃圾的焚燒領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在生活垃圾焚燒中

的應(yīng)用主要是為了提高爐渣的燃盡率，將垃圾完全燃盡以達到爐渣再利用時的質(zhì)量要求。這種

情況下，回轉(zhuǎn)窯爐一般安裝在機械爐排爐后。

圖為作為干燥和燃燒爐使用的回轉(zhuǎn)窯；燃盡爐排；在此流程中，機械爐排作為燃盡段安

裝在其后，作用是將爐渣中未燃盡物完全燃燒。但該技術(shù)也存在明顯的缺點：垃圾處理量不大，

飛灰處理難，燃燒不易控制。這使它很難適應(yīng)發(fā)電的需要，在當(dāng)前的垃圾焚

燒中應(yīng)用較少?；剞D(zhuǎn)窯爐是一個帶耐火材料的水平圓筒，繞著其水平軸旋轉(zhuǎn)。從一端投入垃圾,

當(dāng)垃圾到達另一端時已被燃盡成爐渣。

按照不同的依據(jù)，回轉(zhuǎn)爐可分成如下幾類。

①順流爐和逆流爐。根據(jù)燃燒氣體和垃圾前進方向是否一致分為順流爐和逆流爐。處理

高水分垃圾選用逆流爐，助燃器設(shè)置在回轉(zhuǎn)窯前方（出渣口方），而高揮發(fā)性垃圾常用順流爐。

②熔融爐和非熔融爐。爐內(nèi)溫度在1100℃以下的正常燃燒溫度域時，為非熔融爐。當(dāng)

爐內(nèi)溫度達約1200以上時，垃圾將會熔融。

③帶耐火材料爐和不帶耐火材料爐。最常用的回轉(zhuǎn)窯一般是順流式且?guī)突鸩牧系姆?/p>

熔融爐。

圖4-5作為干燥和燃燒爐使用的回轉(zhuǎn)窯示意

1一回轉(zhuǎn)窯；2-燃盡爐博：3一二次燃燒室；

4一助燃器：5一渦爐

表口2四種垃圾焚燒爐型的比較

比較項目機械爐排式模組式回轉(zhuǎn)窯式流化床式

歐洲、美國、日

主要應(yīng)用地區(qū)美國、日本美國、丹麥日本

本

大型200t/d以中小型200t/H大中型

處理能力200t/d中小型150t4

上以下以上以下

設(shè)計、制造及

已成熟已成熟供應(yīng)商有限

操作維修供應(yīng)商有限

除件大垃圾外無法處理大件除大件垃圾外^分類破碎至

前處理設(shè)備

不分類破碎垃圾不需分類破碎5cm以下

垃圾與空氣混

垃圾處理性佳佳佳

合效果較差

表0.3幾種焚燒爐型的應(yīng)用優(yōu)缺點

焚燒爐型式優(yōu)點缺點

機械爐排焚燒爐?適用大容量?造價高

?公害易處理?操作及維修費高

?燃燒可靠?應(yīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)

?運行管理容易?操作運轉(zhuǎn)技術(shù)高

?余熱利用高

回轉(zhuǎn)窯式焚燒爐?垃圾攪拌及干燥性佳?連接傳動裝置復(fù)雜

?可適用中、大容量?爐內(nèi)之耐火材料易損壞

?可高溫安全燃燒

?殘灰顆粒小

模組式焚燒爐?適用小容量?燃燒不完全

?構(gòu)造簡單?燃燒效率低

?裝置可移動、機動性大?使用年限短

?平均建造成本較高

流化床焚燒爐?適用中容量?操作運轉(zhuǎn)技術(shù)高

?燃燒溫度較低?燃料的種類受到限制

?熱傳導(dǎo)較佳?需添加潦動媒介

?公害低?進料顆粒較小

?燃燒效率較佳?單位處理量所需動力高

?爐床材料沖蝕損壞

在垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展早期，固定爐排爐在生活垃圾焚燒領(lǐng)域得到一定的應(yīng)用，但由于其焚

燒效果的局限性，很快便被機械爐排爐取代了。機械爐排爐焚燒技術(shù)發(fā)展歷史很長，技術(shù)開發(fā)

不斷進步，所以至今提到垃圾焚燒爐，便不言而喻是機械爐排爐了。

流化床爐技術(shù)在70年前便已被開發(fā)，之后在20世紀60年代應(yīng)用來焚燒工業(yè)污泥，在

70年代初用來焚燒生活垃圾，80年代在日本得到相當(dāng)?shù)钠占?，市場占有率達10%以上，但在

90年代后期，由于煙氣排放標準的提高，流化床爐在生活垃圾的焚燒爐市場幾乎消失。

現(xiàn)在日本各廠家轉(zhuǎn)而致力于應(yīng)用流化床爐來氣化熔融生活垃圾的技術(shù)開發(fā)。

熱分解處理生活垃圾技術(shù)開發(fā)以后，由于生產(chǎn)的產(chǎn)品（碳、氣）難以滿足質(zhì)量要求而難以

找到使用者，所以沒有很大的發(fā)展。而為了抑制二嗯英等有害物質(zhì)的氣化熔融處理生活垃圾技

術(shù)首先在歐洲得以開發(fā)。歐洲的各種氣化技術(shù)幾乎都被引進到日本并改進而投入日本市場，有

些技術(shù)其實績比歐洲更多。同時日本憑借其雄厚的流化床爐技術(shù)，還開發(fā)出流化床爐氣化熔融

技術(shù)，并開始投入市場，也因此一改一直引進焚燒技術(shù)的局面，技術(shù)出口至歐洲。

回轉(zhuǎn)窯爐主要是用來處理工業(yè)垃圾，所以在此僅對機械爐排爐、流化床爐和氣化熔融技術(shù)

進行比較（見表

外行?上但也火火撫ATU'JLLTK

比較項目機械爐排焚燒爐流化床焚燒爐氣化熔做爐

將垃圾供應(yīng)到耐蒸鑄在塔形爐的底部多孔管先將垃圾在450?6001

鋼（鐵）的爐排上，從爐排中通風(fēng)，使其上砂層流動形的還原性氣氛中熱分解；

下部通風(fēng)，使垃圾燃燒成流動層，粉碎后的垃圾被可燃性氣體以及以炭為:

爐內(nèi)分為干燥、燃燒和投入后，在爐內(nèi)與流動砂的固體殘渣，然后再進行4

焚燒原理

燃燼帶（650?800C）接觸，從而吸燒并熠抬

時燃燒

燃燒后的灰分被燃燒氣

1體帶到煙氣處理系統(tǒng)

比較項目機械爐排焚燒爐流化床焚燒爐氣化煙電爐

城市生活垃圾焚燒使20年前日本開蛤用于黃近年來開始用于處理生

應(yīng)用情

用最多燒城市生活垃圾,但最近幾活垃圾

乎不再采用

坨敏熱值蕊圍約800垃坡熱值范圉妁頌?垃取媯值柩圍的在1500

適用垃~3500kud/kg.污泥等5000kcal/kg_ISOOkcalAg以上

城對象超過20%時,最好設(shè)干適用f島然值的廢切科除r一般垃城外，還可處

燥設(shè)備和液狀的污泥等理焚燒茨清、不可柩垃圾等

爐或大

12W?〃4h(每爐)150tz24h(每爐)200tz24h(每爐)

規(guī)格實績

i般不需要因為是瞬時燃燒,一般設(shè)一般勘碎到15-20cm

前處理粉碎機將技堪粉碎到20cm以下,也有設(shè)下綠脫水機的

以下

焚燒爐渣大部分（約墳城灰分哧煙氣流動煙煙氣It較少,處理易

煙氣處90%）成為主灰從爐底排氣處理系統(tǒng)，且煙氣量變動

理出，煙氣鬢變動小,所以較大,所以對口動控制要求

煙氣處理較容易ttft

燃燒完全.8產(chǎn)生較能時燃燒,品ift成空氣與高祝燃燒（125。1、以上），

二嗜英少，二嗯英產(chǎn)生較少垃饅接觸不均勻,并產(chǎn)生所以二喀英產(chǎn)生較少

控制CO,所以對二18室結(jié)構(gòu)和二

次燃燃穹氣供應(yīng)R求較高

爐下水冷等出灰,諛備不然物與浦動砂同時排水冷和空冷排出烯?；?/p>

出版設(shè)結(jié)構(gòu)筒單出，需姜分離裝設(shè)：不燃物液

備指出裝置，卸選機.砂儲存

球，磁選機等

_______________________

緩慢燃燒,故溫度控制

燃燒管燃燒溫度易受垃圾性質(zhì)，氣化和燃燒餅融為南個

較容易垃康塊大小，垃坂供應(yīng)量，

理過程,燃燒管理達劊前后熱

施動砂溫度的影響平街等較難

運行成同等條件F比演化床比爐排爐多設(shè)置破碎機，比機械爐排的單純焚畿

便宣一些

本不燃物與流動砂的分離設(shè)要高,但比焚燒+灰增融使

備等,運行成本梢貴宜

維修管無前處理設(shè)備，機器點機找點數(shù)稍較多，韁修管機器點數(shù)比單純焚燒要

理數(shù)少,維修管理方便理費構(gòu)商多,但比燹燒十次熔融梢少

爐底灰瀟經(jīng)前單處理坨圾灰分幾乎都隨煙氣垃圾灰分中的5%-

焚燒灰可為鋪路材料等E起成為“慶，爐渣主要是10%為匕版，其他為增收灰

渣相對密度大于1.0以上的渣

不可燃物

減最叱

約10。妁i/iodoot-iot)約l/12(100t-8.3t)

均JJ

減容比j1/37(333m'-約l/33(333m-10m)約l/70(333mJ-?4.8mJ)

|8.9m3)

焚燒爐的設(shè)計

1、工廠處理規(guī)模

處理規(guī)模一般以每天或每小時處理垃圾的重量和煙氣流量來定。評價工廠處理規(guī)模時需要

注意的是，重量并非唯一的指標，它與煙氣流量有密切關(guān)系。因為垃圾性質(zhì)的不同，同樣重量

的垃圾會產(chǎn)生不同的煙氣量，煙氣量將直接決定焚燒爐后續(xù)處理設(shè)備的規(guī)模。一般而言，垃圾

的低位熱值越高，單位垃圾產(chǎn)生的煙氣量越多。

2、處理垃圾性質(zhì)的確定

規(guī)劃垃圾焚燒廠，選擇設(shè)備時，必須確定垃圾的主要性質(zhì)：垃圾的三成分（水分、灰分、

可燃分)，化學(xué)成分，低位熱值，相對密度等。

焚燒爐的使用壽命一般為20年左右，而垃圾的主要性質(zhì)隨著生焚燒爐的使用壽命一般為

活水平、生活習(xí)慣、環(huán)保政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等的變化而變，所以有必要盡量正確地預(yù)測將來的垃

圾性質(zhì)的變化，以便正確地選擇設(shè)備，提高投資效率。

為了使設(shè)備容量得到充分的利用，不使設(shè)備在工廠建廠初期設(shè)備容量太大，而在工廠使用

后期設(shè)備容量太小，一般采用工廠使用期的中間年的垃圾性質(zhì)和垃圾量作為設(shè)計基準。

3、處理能力

垃圾焚燒廠的處理能力有一定的范圍，它根據(jù)垃圾性質(zhì)、焚燒灰渣、助燃條件等而有所變

化。最常用的焚燒能力的表示方法是垃圾焚為處理能力每天1000t的焚燒廠的燃燒圖。從圖中

可以看出，其處理能力隨著垃圾熱值，助燃的有無等而變化。所以在設(shè)計垃圾焚燒廠時，要注

意設(shè)計條件，并保證在各種條件下均達到設(shè)計能力。

4、爐排機械負荷和熱負荷

爐排機械負荷是表示單位爐排面積的垃圾燃燒速度的指標，即單位爐排面積，單位時間內(nèi)

2,

kg/(mh)0

燃燒的垃圾量，

一般而言，爐排機械負荷的選擇有下述原則：①高水分低熱值的垃圾采用的機械負荷值較

低；②要求焚燒爐渣的熱灼減率值低時，機械負荷值要低；③燃燒空氣預(yù)熱溫度越高，機械負

荷值越高；④每臺爐的規(guī)模越大，機械負荷值也越高；⑤水平爐排比傾斜爐排的機械負荷值稍

低。

爐排機械負荷是垃圾焚燒爐設(shè)計的重要指標，但不能僅用爐排面積來衡量垃圾焚燒爐的處

理能力，它和其他因素如爐形、結(jié)構(gòu)等設(shè)計密切相關(guān)。

5、燃燒室熱負荷

燃燒室熱負荷是衡量單位時間內(nèi)單位容積所承受的熱量的指標。這里的燃燒室容積是一

次燃燒室和二次燃燒室之和。熱負荷值的一般在8X104?15xl04kcal/m3h的范圍內(nèi)。

燃燒室熱負荷的大小即表示燃燒火焰在燃燒室內(nèi)的充滿程度，燃燒室太小，燃燒室內(nèi)火焰

過于充滿，爐溫過高，爐壁耐火材料容易損傷，煙氣的爐內(nèi)停留時間也不夠，容易引起不完全

燃燒，嚴重時會造成一氧化碳在后續(xù)煙道中再燃燒甚至引起爆炸。爐壁和爐排上也易熔融結(jié)塊。

燃燒室過大時，熱負荷偏小，爐壁的散熱過大，爐溫偏低，爐內(nèi)火焰充滿不足，燃燒不

穩(wěn)定，也容易使焚燒爐渣熱灼減率值偏高。

G

o

w

e

、■

專

福

垃圾量/(t/h)

圖2-3-13焚燒圖(例)

G=W/(HxA)

式中G----機械負荷，kg/(m2,h);

W----垃圾燃燒量，kg/d：

H——運行時間，h/d;

A----爐排面積；m2?

6、燃燒室出口溫度和煙氣滯留時間

在20世紀80年代，一般要求燃燒室的出口溫度為750-950oc此溫度域的煙氣停留時間為

1s左右。

到了90年代以后，為了是燃燒更加完全，同時為了盡量避免產(chǎn)生二英等有害物質(zhì)，一般

要求燃燒室的出口溫度為850-950oc,且在此溫度域的停留時間為2s以上的設(shè)計越來越多，基

本上成為目前大中型焚燒爐設(shè)計的標準。

同時，從垃圾臭氣焚燒分解的角度來看，要求燃燒溫度在700oc以上。燃燒溫度過低，停

留時間在0.5s以上。煙氣滯留時間過短，將易產(chǎn)生不完全燃燒。但同時要注意的是燃燒溫度過

高，也有很多不良影響。燃燒溫度過高，不僅容易燒壞爐壁、爐排，使垃圾熔融結(jié)塊，堵塞鍋

爐熱交換管和煙道，影響正常運行，而且同時會產(chǎn)生過多的氧化氮。因此，一般設(shè)計燃燒室的

出口溫度為800-950℃為佳。

熱灼減率

下圖所示，焚燒爐渣的熱灼減率是指焚燒爐渣中的未燃燼分的重量，并非相對垃圾而言。

爐渣的熱灼減率是衡量焚燒爐渣的無害化程度的重要指標，也是爐排機械負荷設(shè)計的主要

指標之一。

目前焚燒爐設(shè)計時的爐渣熱灼減率一般在5%以下。大型連續(xù)運行的焚燒爐也要求在3%

以下。

在焚燒爐渣的未燃分中，除了腐爛性的有機質(zhì)的以外，還有非腐爛性的碳素，含有塑料、

橡膠等，所以僅憑熱灼減率一個指標來判斷爐渣的衛(wèi)生程度也許不完全。在德國，除了熱灼減

率以外，還要求焚燒爐渣的有機成分在0.1%以下（約相當(dāng)于熱灼減率7%-10%）。

水分可燃分灰分

未燃分；

?焚燒爐渣

垃圾

圖2-$14焚燒爐渣的熱灼

減率的概念圖

、固體廢物焚燒爐的設(shè)計

1一般原則

固體廢物焚燒爐設(shè)計的基本原則，是使廢物在爐膛內(nèi)按規(guī)定的焚燒溫度和足夠的停留時間,

達到完全燃燒。這就要求選擇適宜的爐床，合理設(shè)計爐膛的形狀和尺寸，增加廢物與氧氣接觸

的機會，使廢物在焚燒過程中水氣易于蒸發(fā)、加速燃燒；以及控制空氣和燃燒氣體的流速及流

向，使氣體得以均勻混合。

2影響焚燒爐設(shè)計的因素

焚燒爐的設(shè)計主要與被燒垃圾的性質(zhì)、處理規(guī)模、處理能力、爐排的機械負荷和熱負荷、

燃燒室熱負荷、燃燒室出口溫度和煙氣滯留時間、熱灼減率等因素有關(guān)。

（1）垃圾性質(zhì)

垃圾焚燒與垃圾的性質(zhì)有密切關(guān)系，包括垃圾的三成分（水分、灰分、可燃分）、化學(xué)

成分、低位熱值、相對密度等。同時由于垃圾的主要性質(zhì)隨人們的生活水平、生活習(xí)慣、環(huán)保

政策、產(chǎn)

焚燒定義

焚燒是種城市垃圾的高溫?zé)崽幚砉に?，?00T?

1000%的焚燒爐爐膛內(nèi)，垃坂通過燃燒使其中的化學(xué)活性成

份被充分氧化，留下的無機組份成為熔渣被排出，在此過程中

垃圾的體積得到縮減，其易腐的討厭性質(zhì)得到了充分的改

沐

一般來講，焚燒是一個為了減量、回收能量或無害化的廢物高溫氧化過程。因此，美國環(huán)

保局（EPA）定義其為在封閉裝置中通過可控制火焰的燃燒。

廢物焚燒處理原理

第二節(jié)焚燒的原理

一、過程

垃圾的焚燒是一個化學(xué)物理過程，在垃圾焚燒時既發(fā)生

了物料分子轉(zhuǎn)化的化學(xué)過程，也發(fā)生了以各種傳遞為主的物

理過程.一般而言，垃圾在焚燒時相依次經(jīng)歷脫水、脫氣、

起燃、燃燒、熄火等幾個步驟，以含碳、氮、氮、硫的有機

物為例具總化學(xué)反應(yīng)可表達為下式，

CRHBN'S,i-O2>?nCO24健H2O+oNOz-+由于燃

燒過程的機理極其復(fù)雜，因此各種元素的氧化程度未必能按

此式這樣完全，而達到完全氧化的機理步驟則至今仍無法

完整描述.

二、平衡

焚燒過程同任何物理化學(xué)過程一樣可以用質(zhì)量和能量平

衡來加以描述。

（一）質(zhì)量平衡

廢棄物焚燒的質(zhì)量平衡要求送入燃燒的垃圾加上空氣等

于排放的灰渣，飛灰和煙氣0作為燃燒產(chǎn)物的各個組成的分

陽取注于燃燒工藝和操作方法，根據(jù)垃圾的成份和操作溫

度，及爐膛內(nèi)的傳質(zhì)條件可以大致確定它們的直域，但更精

確的計算很難達到.

（二）能量平衡

能量針恒定律表明，在一個封閉系統(tǒng)中.能量的徜入等

于能量的輸出。焚燒過程的能量平衡項目可由下表示出I對

于有能量回收的焚燒而言，上表的左右端應(yīng)分別加上鍋爐進

水的熱量和蒸汽的熱蛤

熱量埔入熱量幼出

燃燒產(chǎn)生的熬*水的蒸發(fā)熱（來目度料含水和纖妙案泄梵）

輻射熱損失

交分熱損失（遨料中未燃物及灰分顯規(guī)）

煙氣熱塌失

三、過程的主亮彩瑜因素

焚燒過程的主要影響因素是所謂“三即討間、溫度

熱物料與空氣