固廢固體廢物的熱處理課件

1第六章固體廢物的熱處理ThermalTreatment

ofSolidWaste1第六章固體廢物的熱處理ThermalTreatment2概述原理：在高溫條件下，使廢物中的某些物質(zhì)發(fā)生離解、氧化、還原、氯化、氣化、溶解度改變等熱化學(xué)歷程。包括煅燒、燒結(jié)、焙燒、焚燒、熱解等。其中煅燒、焙燒、燒結(jié)等多用作工/礦業(yè)廢物的預(yù)處理。目的：無(wú)害化、減量化；回收物質(zhì)或能源。2概述原理：在高溫條件下，使廢物中的某些物質(zhì)發(fā)生離解、氧化、3本章主要內(nèi)容6.1固體廢物的焚燒處理6.2固體廢物的熱解處理6.3固體廢物的其他熱處理方法3本章主要內(nèi)容6.1固體廢物的焚燒處理4本章重點(diǎn)【概念】焚燒焙燒熱值燃燒溫度熱解DRE熱灼減量比焚燒效率【方法原理】焚燒原理；熱平衡和煙氣分析；焚燒工藝系統(tǒng)組成；焚燒爐系統(tǒng)選擇；熱解原理；典型固體廢物的熱解；焙燒方法。

4本章重點(diǎn)【概念】焚燒焙燒熱值燃燒溫度56.1焚燒處理將可燃性廢物與空氣中的氧氣在高溫下發(fā)生燃燒反應(yīng)，使廢物中的有毒有害成分氧化分解，達(dá)到減容、去除毒性并回收能源的目的。目的：減容、去除毒性并回收能源。應(yīng)用：適宜處理有機(jī)成分多、熱值高的廢物（包括固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的危險(xiǎn)廢物）。56.1焚燒處理將可燃性廢物與空氣中的氧氣在高溫下發(fā)生燃6機(jī)械化連續(xù)垃圾焚燒爐，處理能力、焚燒效果、治污↗旋風(fēng)收塵焚毀帶病毒、病菌的垃圾?！?874、美1885、法等試驗(yàn)研究，建立間歇式固定床焚燒爐，效率低，殘?jiān)看螅瑹o(wú)煙氣、殘?jiān)幚碓O(shè)施大型機(jī)械化爐排；較高效率的煙氣凈化系統(tǒng)（機(jī)械、靜電除塵和洗滌）自控、移動(dòng)式機(jī)械爐排焚燒爐，多樣化，焚燒溫度↗850-1100℃以上除塵資源化智能化多功能綜合性19世紀(jì)中后期120世紀(jì)初21960’31970~19904…..我國(guó)始于1980′6.1焚燒處理焚燒技術(shù)的發(fā)展史除塵/脫硫/脫硝技術(shù)發(fā)展煙氣凈化投資占1/2~2/36機(jī)械化連續(xù)垃圾焚燒爐，處理能力、焚燒效果、治污↗旋風(fēng)收塵焚7垃圾發(fā)電站高溫焚燒已經(jīng)發(fā)展成為一種應(yīng)用最廣、最有前途的生活垃圾和危險(xiǎn)廢物的處理方法之一。集焚燒、發(fā)電、供熱和環(huán)境美化為一體。德、法、美、日7垃圾發(fā)電站高溫焚燒已經(jīng)發(fā)展成為一種應(yīng)用最廣、最有前途的生活86.1焚燒處理主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家城市垃圾處理中焚燒所占的比例（%）瑞士日本丹麥瑞典法國(guó)比利時(shí)757370695540荷蘭奧地利美國(guó)德國(guó)挪威英國(guó)352316161512加拿大意大利西班牙芬蘭愛(ài)爾蘭葡萄牙875500新加坡垃圾100%進(jìn)行高溫焚燒處理我國(guó)城市生活垃圾焚燒處理占處理總量的比例在較理想的條件下5~15年內(nèi)可達(dá)到0.5～l.8％、5～11％。86.1焚燒處理主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家城市垃圾處理中焚燒所占的比9垃圾焚燒--爭(zhēng)議的焦點(diǎn)是目前較為流行的垃圾減量處理技術(shù)，用焚化技術(shù)垃圾轉(zhuǎn)化為灰燼、氣體、微粒和熱力，能夠減少原來(lái)垃圾約八成的質(zhì)量和九成五的體積。由于焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生如二噁英的強(qiáng)致癌物，垃圾焚燒技術(shù)一直在國(guó)內(nèi)外飽受爭(zhēng)議。9垃圾焚燒--爭(zhēng)議的焦點(diǎn)是目前較為流行的垃圾減量處理技術(shù)，用10焚燒原理燃燒、燃燒機(jī)理、燃燒技術(shù)、主要影響因素?zé)崞胶饧盁煔夥治龉腆w廢物熱值、燃燒溫度、空氣和煙氣量計(jì)算焚燒工藝焚燒工藝系統(tǒng)組成（前處理，進(jìn)料，焚燒爐，空氣，煙氣，其它系統(tǒng)：灰渣，廢水，余熱，發(fā)電，自動(dòng)化）焚燒爐系統(tǒng)焚燒爐、余熱利用系統(tǒng)、焚燒爐選評(píng)6.1焚燒處理10焚燒燃燒、燃燒機(jī)理、燃燒技術(shù)、主要影響因素?zé)崞胶饧盁煔?1

溫度著火條件可燃物質(zhì)助燃物質(zhì)引燃火源蒸發(fā)揮發(fā)分解燒結(jié)、熔融氧化還原CxHyOzNuSvClw+(x+v+y/4–w/4–z/2)O2→xCO2+wHCl+0.5uN2+vSO2+(y-w)/2H2O

焚燒6.1.1焚燒原理理論式必備條件11可燃物質(zhì)蒸發(fā)揮發(fā)分解燒結(jié)、熔融氧化還原C12（1）固體廢物的焚燒過(guò)程固體廢物干燥廢物熱解的氣態(tài)廢物完全燃燒氣態(tài)產(chǎn)物

加熱→水分蒸發(fā)熱解炭與氧化劑混合著火、燃燒炭渣與氧化劑混合著火、熱力氧化蒸氣液態(tài)物熔化升華熱解不完全燃燒產(chǎn)物PIC原有機(jī)有害物POHCPrincipalOrganicHazardousConstituent蠟等有機(jī)物紙/木材12（1）固體廢物的焚燒過(guò)程固體廢物干燥廢物熱解的氣態(tài)廢物完13（2）固體廢物的燃燒方式根據(jù)不同可燃物質(zhì)的種類，有三種不同的燃燒方式。蒸發(fā)燃燒固體受熱熔化→蒸氣→燃燒，如：蠟。分解燃燒固體受熱分解→燃燒，留下固體碳及惰性物。如：木材和紙。表面燃燒如木炭，焦等受熱后不發(fā)生熔化、蒸發(fā)和分解等過(guò)程，而是在固體表面與空氣反應(yīng)進(jìn)行燃燒。13（2）固體廢物的燃燒方式根據(jù)不同可燃物質(zhì)的種類，有三種不14（3）固體廢物燃燒的產(chǎn)物有機(jī)碳→二氧化碳?xì)怏w。有機(jī)物中的氫→水。有機(jī)硫和有機(jī)磷→二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷。有機(jī)氮化物→主要是氣態(tài)的氮，也有少量的氮氧化物生成。有機(jī)氟化物→氟化氫，氫不足可能出現(xiàn)四氟化碳或二氟氧碳。有機(jī)氯化物→氯化氫。由于氧和氯的電負(fù)性相近，存在著下列可逆反應(yīng)：2HCl十1/2O2

＝C12十H2O有機(jī)溴化物和碘化物→溴化氫及少量溴氣以及元素碘。金屬→鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物和氧化物等。不可燃物→灰分、爐渣14（3）固體廢物燃燒的產(chǎn)物有機(jī)碳→二氧化碳?xì)怏w。15層狀燃燒技術(shù)過(guò)程穩(wěn)定、技術(shù)成熟、應(yīng)用廣固定爐排焚燒爐、水平機(jī)械焚燒爐、傾斜機(jī)械焚燒爐等

輻射、煙氣對(duì)流，翻轉(zhuǎn)及攪動(dòng)爐型設(shè)計(jì)和配風(fēng)設(shè)計(jì)流化燃燒技術(shù)較成熟，對(duì)入料要求均勻化、細(xì)小化;可處理低熱值、高水分廢物流化床焚燒爐

空氣流和煙氣流快速移動(dòng)，物料流態(tài)化狀態(tài)旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)較成熟回轉(zhuǎn)窯焚燒爐

滾筒及抄板6.1.2焚燒處理技術(shù)15層狀燃燒技術(shù)過(guò)程穩(wěn)定、技術(shù)成熟、應(yīng)用廣流化燃燒技術(shù)較成16廢物性質(zhì)：可燃成份（熱值）、有毒害物質(zhì)、水分、粒度焚燒溫度：危廢1150℃,垃圾850~950℃供氧量和物料混合程度:過(guò)剩空氣系數(shù)

停留時(shí)間:廢物>1.5~2h;煙氣>2s

廢物料層厚度、運(yùn)動(dòng)方式、預(yù)熱溫度進(jìn)氣方式、燃燒器性能、煙氣凈化系統(tǒng)阻力３Ｔ+１Ｅ6.1.3焚燒影響因素加熱、燃燒時(shí)間一般與粒度的1-2次方成正比。焚燒影

響因素決定無(wú)害化和減量化程度低位熱值＞3350kJ/kg16廢物性質(zhì)：可燃成份（熱值）、有毒害物質(zhì)、水分、粒度焚燒17“三T一E”在實(shí)際焚燒操作中控制四方面的因素：溫度、停留時(shí)間，攪拌和過(guò)量空氣率。簡(jiǎn)稱“三T一E”。溫度一般來(lái)說(shuō)，溫度高在爐內(nèi)停留時(shí)間短。當(dāng)爐溫很高、燃燒速度受擴(kuò)散控制時(shí)，溫度的影響較?。划?dāng)爐溫較低，燃燒速度為化學(xué)反應(yīng)控制時(shí)，受溫度的影響較大；湍流（混合）程度相對(duì)速度越大，加熱時(shí)間越短。在燃燒過(guò)程中，燃燒速度受擴(kuò)散控制時(shí)，燃燒時(shí)間隨相對(duì)速度的增大而縮小。當(dāng)粒度很小時(shí)，加熱時(shí)間及燃燒時(shí)間與相對(duì)速度無(wú)關(guān)。3)過(guò)量空氣率一般燃燒時(shí)間與周圍氣體中氧濃度成反比。過(guò)少氧不足，不利于混合，過(guò)大溫度低、煙氣量大。17“三T一E”在實(shí)際焚燒操作中控制四方面的因素：溫度、停留18:單位質(zhì)量固體廢物在完全燃燒時(shí)釋放出的熱量，kJ/kg熱值HHVLHVDulong公式、Steuer公式、Scheurer公式等6.1.2熱平衡和煙氣分析粗熱值HHV（焓熱值）：是指化合物在一定溫度下反應(yīng)到達(dá)最終產(chǎn)物的焓的變化（水是液態(tài)）。凈熱值NHV（水是氣態(tài)）。18:單位質(zhì)量固體廢物在完全燃燒時(shí)釋放出的熱量，kJ/kg19城市垃圾熱（能）值及其估算方法由于城市垃圾中含有一定量的可燃（發(fā)熱）成分，因此具有一定的含熱（能）量。熱值（單位質(zhì)量物質(zhì)的含熱量）表明垃圾的可燃性質(zhì)。利用給出的城市垃圾單一物理組分熱值數(shù)，根據(jù)垃圾樣品物理成分分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。杜朗（Dulong）公式如下所示：Hh=34000C+14300(H-O/8)+10500SHW=337C+1428(H-O/8)+95S

式中：Hh

、HW——高位熱值、（即）濕基熱值（kJ/kg）；

C——垃圾樣品含碳百分率；濕基元素分析，下同；

H——垃圾樣品含氫百分率；

O——垃圾樣品含氧百分率；

S——垃圾樣品含硫百分率。19城市垃圾熱（能）值及其估算方法由于城市垃圾中含有一定量的20城市垃圾熱（能）值及其估算方法化學(xué)工學(xué)便覽公式：Hh（kJ/kg）=34000C+14300(H-O/2)+9300S低位熱值：Hl（kJ/kg）=Hh–2500(9H+W)20城市垃圾熱（能）值及其估算方法化學(xué)工學(xué)便覽公式：212122單一組分熱值22單一組分熱值23（1）固體廢物熱值計(jì)算**例題：城市垃圾熱值的計(jì)算P162例6-1廢物燃燒可用熱值的計(jì)算能量守恒廢物熱量+輔助燃料熱量+助燃空氣熱量有用熱量+化學(xué)不完全燃燒熱損+機(jī)械熱損+煙氣顯熱+灰渣顯熱Q123（1）固體廢物熱值計(jì)算**例題：城市垃圾熱值的計(jì)算能量守24例1某城市垃圾熱值的計(jì)算下表是我國(guó)某城市垃圾的組分，假設(shè)各組分的熱值與美國(guó)城市垃圾的典型組分的熱值相同，可據(jù)此計(jì)算出該市垃圾的熱值：可燃組分不可燃組分組分重量百分率（%）組分重量百分率（%）食品廢物（廚余物）30煤灰38樹(shù)枝雜草5陶瓷、磚石5紙張12金屬3塑料3皮革和橡膠3纖維織物1合計(jì)5446表**某市居民生活垃圾組分(重量百分率)24例1某城市垃圾熱值的計(jì)算下表是我國(guó)某城市垃圾的組25例1城市垃圾熱值的計(jì)算解：（1）以100kg為基準(zhǔn)，分別計(jì)算各組分的重量廚房廢渣及果皮重量＝100kg×30.0％＝30.0kg同樣可計(jì)算樹(shù)枝雜草、紙張、塑料、皮革和橡膠、纖維織物的重量分別為：5kg、12kg、3kg、3kg、1kg。典型熱值分別為4650kJ/kg、6510kJ/kg、16750kJ/kg、32560kJ/kg、23260kJ/kg、17450kJ/kg。（2）計(jì)算各組分產(chǎn)生的熱量，廚房廢渣產(chǎn)生的能量＝4650kJ/kg×30.0kg=139500kJ樹(shù)枝雜草、紙張、塑料、皮革和橡膠、纖維織物產(chǎn)生的能量分別為：32550kJ、201000kJ、97680kJ、23260kJ、52350kJ。

(3)垃圾的熱值為（139500+32550+201000+97680+23260+52350）/100=5463.4kJ/kg≥5000kJ/kg該垃圾可采用燃燒的方式處理。

25例1城市垃圾熱值的計(jì)算解：（1）以100kg為基準(zhǔn)26例6-1廢物燃燒熱值的計(jì)算某固體廢物含可燃物60%，水分20%，惰性物20%，固體廢物的元素組成為碳28%，氫4%，氧23%，氮4%，水分20%，灰分20%，假設(shè)①固體廢物的熱值為11630kJ/kg。②爐柵殘?jiān)剂?%，碳的熱值為32564kJ/kg。③廢物進(jìn)入爐膛的溫度為65℃，離開(kāi)爐柵的殘?jiān)鼫囟葹?50℃，殘?jiān)谋葻釣?.323kJ/(kg℃)。④水的氣化潛熱為2420kJ/kg。⑤廢物燃燒造成的熱輻射損失為熱值的0.5%，試計(jì)算此廢物燃燒的可利用熱值。26例6-1廢物燃燒熱值的計(jì)算某固體廢物含可燃物60%，水27例6-1廢物燃燒熱值的計(jì)算解：設(shè)固體廢物為1kg，則：燃燒產(chǎn)生的總熱量Q=1×11630=11630kJ

廢物燃燒的可利用熱量=Q-（未燃盡碳損失Q1+殘?jiān)鼛ё叩臒崃縌2+水汽化潛熱損失Q3+熱輻射損失Q4）其中：

所以：27例6-1廢物燃燒熱值的計(jì)算解：設(shè)固體廢物為1kg，28:在焚燒系統(tǒng)處于恒壓、絕熱狀態(tài)，系統(tǒng)所有能量都用于提高系統(tǒng)溫度和物料的含熱時(shí)，焚燒系統(tǒng)的最終溫度若以烴類化合物代替廢物，假設(shè)LHV=有用熱量，則絕熱燃燒溫度實(shí)際燃燒溫度近似計(jì)算（2）燃燒溫度的計(jì)算設(shè)25℃煙氣質(zhì)量定壓熱容=1.254kJ/(kg●K)m理空=3.59×10-4NHV28:在焚燒系統(tǒng)處于恒壓、絕熱狀態(tài)，系統(tǒng)所有能量都用于提高系29:完成燃燒反應(yīng)的最小空氣量理論空氣量實(shí)際空氣量濕煙氣量=過(guò)?？諝?理論煙氣（3）空氣和煙氣量計(jì)算＝（1＋α）V理空29:完成燃燒反應(yīng)的最小空氣量理論空氣量實(shí)際空氣量濕煙氣量=30焚燒工藝系統(tǒng)空氣系統(tǒng)前處理系統(tǒng)進(jìn)料系統(tǒng)焚燒爐系統(tǒng)其它系統(tǒng)灰渣、余熱利用及自控…煙氣系統(tǒng)（凈化）6.1.3焚燒工藝系統(tǒng)組成30焚燒工藝系統(tǒng)空氣系統(tǒng)前處理系統(tǒng)進(jìn)料系統(tǒng)焚燒爐系統(tǒng)其它系統(tǒng)31

接受貯存分選破碎

使不可燃成分＜5%，水分＜15%，粒度小而均勻，不含有毒害性物質(zhì)。貯存滿足2-3天或一周的處理量。

車輛、地衡、控制間、垃圾池、吊車、抓斗、破碎和篩分設(shè)備、磁選機(jī)，以及臭氣和滲濾液收集、處理設(shè)施等。

操作設(shè)備、設(shè)施構(gòu)筑物(1)前處理系統(tǒng)(關(guān)鍵)前處理系統(tǒng)對(duì)混裝垃圾處理工藝系統(tǒng)而言非常關(guān)鍵31接受貯存分選破32（2）進(jìn)料系統(tǒng)作用：定量給料和密閉隔離進(jìn)料方式：螺旋給料、爐排進(jìn)料、推進(jìn)器給料等32（2）進(jìn)料系統(tǒng)作用：定量給料和密閉隔離33（圖449）焚燒爐加料系統(tǒng)爐排進(jìn)料33（圖449）焚燒爐加料系統(tǒng)爐排進(jìn)料34氣化熱解爐氣化熔融爐電子束焚燒爐離子焚燒爐催化焚燒爐固定爐排焚燒爐水平鏈條爐排焚燒爐傾斜機(jī)械爐排焚燒爐回轉(zhuǎn)式焚燒爐流化床焚燒爐立式焚燒爐焚燒爐(3)焚燒爐系統(tǒng)（核心）目前在垃圾焚燒中應(yīng)用最廣的主要有三種：機(jī)械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐34氣化熱解爐氣化熔融爐電子束焚燒爐離子焚燒爐催化焚燒爐固定35機(jī)械爐排燃燒室是核心，由爐膛、爐排與空氣供應(yīng)系統(tǒng)組成。35機(jī)械爐排燃燒室是核心，由爐膛、爐排與空氣供應(yīng)系統(tǒng)組成。36爐排有效面積A...燃燒室有效容積V...停留時(shí)間...焚燒爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算焚燒爐典型熱負(fù)荷及過(guò)剩空氣系數(shù)見(jiàn)表6-1衡量焚燒爐處理能力的主要指標(biāo)：燃燒室容積熱力負(fù)荷Q體熱和爐排機(jī)械負(fù)荷Q質(zhì)熱力、機(jī)械負(fù)荷熱力負(fù)荷氣體流量θ煙>2s，θ固>1.5-2h36爐排有效面積A...燃燒室有效容積V...停留時(shí)間...37主要設(shè)施通風(fēng)管道、進(jìn)氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)和空氣預(yù)熱器等助燃空氣一次助燃空氣（臭氣）：60%~80%，干燥段15%、燃燒段75%、燃燼段10%；助燃、冷卻爐排、攪動(dòng)爐料二次助燃空氣：20%~40%，火焰上和二次燃燒室空氣；助燃、控制湍流程度換熱器預(yù)熱余熱鍋爐后，200~280℃(4)空氣系統(tǒng)作用：提供氧氣、冷卻爐排、混合爐料、控制煙氣氣流等37主要通風(fēng)管道、進(jìn)氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)和空氣預(yù)熱器等助燃空氣一次38(5)煙氣處理系統(tǒng)焚燒爐煙氣和殘?jiān)枪腆w廢物焚燒處理的最主要污染物。焚燒爐煙氣由顆粒污染物和氣態(tài)污染物組成。顆粒污染物主要是由于燃燒氣體帶出的顆粒物和不完全燃燒形成的灰分顆粒，包括粉塵和煙霧；粉塵是懸浮于氣體介質(zhì)中的微小固體顆粒、黑煙顆粒等，粒徑多為1-200um；煙霧是指粒徑為0.01-1um的氣溶膠，其上吸附苯并[a]芘等高毒性、強(qiáng)致癌物質(zhì)，對(duì)人體健康具有很大危害性。38(5)煙氣處理系統(tǒng)焚燒爐煙氣和殘?jiān)枪腆w廢物焚燒處理39焚燒煙氣主要污染物焚燒爐煙氣的氣態(tài)污染物種類很多，如SOx、COx、NOx、HCl、HF、二噁英類(PCDDs)物質(zhì)等。其中：SOx主要來(lái)源于廢紙和廚余垃圾HCl主要來(lái)源于廢塑料NOx主要來(lái)源于空氣中的氮和廚余垃圾。二噁英類物質(zhì)，可能來(lái)源于的廢塑料、廢藥品等，或由其前驅(qū)體物質(zhì)在焚燒爐內(nèi)焚燒過(guò)程中生成，或特定條件（300~500℃）下?tīng)t外生成。39焚燒煙氣主要污染物焚燒爐煙氣的氣態(tài)污染物種類很多，如SO40二噁英劇毒：有“世紀(jì)之毒”之稱，是毒性最大的化合物之一，毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍。國(guó)際癌癥研究中心將其列為人類一級(jí)致癌物，它們能干擾機(jī)體的內(nèi)分泌，產(chǎn)生廣泛的健康影響，并對(duì)動(dòng)物有極強(qiáng)的致癌性。持久性污染物：溶于脂肪，難以降解，半衰期時(shí)間長(zhǎng)，一旦進(jìn)入人體，10年都難排出，而一旦累計(jì)到一定程度，就會(huì)致人于死地。常以微小的顆粒存在于大氣、土壤和水中。主要的污染源是化工冶金工業(yè)、垃圾焚燒、造紙以及生產(chǎn)殺蟲(chóng)劑等產(chǎn)業(yè)。日常生活所用的膠袋、PVC(聚氯乙烯)軟膠等物都含有氯，燃燒這些物品時(shí)便會(huì)釋放出二惡英，懸浮于空氣中。40二噁英劇毒：有“世紀(jì)之毒”之稱，是毒性最大的化合物之一，41焚燒主要污染物固體廢物焚燒處理的產(chǎn)渣量及殘?jiān)再|(zhì)，與固體廢物種類、焚燒技術(shù)、管理水平等有關(guān)。生活垃圾焚燒處理產(chǎn)渣率一般為7％-15%。殘?jiān)幕瘜W(xué)組成主要是鈣、硅、鐵、鋁、鎂的氧化物及重金屬氧化物，物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定。41焚燒主要污染物固體廢物焚燒處理的產(chǎn)渣量及殘?jiān)再|(zhì)，與固體42焚燒過(guò)程污染物的產(chǎn)生與防治幾種有機(jī)組分的產(chǎn)生與防治二噁英的產(chǎn)生與防治高溫惡臭的產(chǎn)生與防治惡臭物質(zhì)是末完全燃燒的有機(jī)物，多為有機(jī)硫化物或氮化物。高溫焚燒(或催化燃燒)、溶液吸收、吸附煤煙的產(chǎn)生與防治煤煙是由碳?xì)淙剂系拿摎?、聚合或縮合而生成的，C/H比值大的發(fā)煙傾向大。高溫、增氧、加速煤煙的燃燒速度，物料與空氣的均勻混合，延長(zhǎng)停留時(shí)間短可防治煤煙。因此選擇最合適的焚燒條件，恰當(dāng)?shù)臓t膛尺寸和形狀．是進(jìn)行焚燒的必要條件。42焚燒過(guò)程污染物的產(chǎn)生與防治幾種有機(jī)組分的產(chǎn)生與防治43由于半干法煙氣凈化工藝對(duì)酸性氣體去除率高，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備成熟、廢水零排放等特點(diǎn)，在生活垃圾焚燒處理中得到了廣泛利用，配合濾袋除塵設(shè)備：反應(yīng)器洗滌塔吸附塔靜電除塵器布袋除塵器旋風(fēng)除塵器沉降室…PCDDs:TCDDsPCDFs酸性氣體:HF、SOX、NOX、HCl重金屬汞、鎘、鉛煙塵催化氧化/化學(xué)吸收（濕法、干法、半干法）/氧化還原/物理吸附A控制燃燒溫度和停留時(shí)間B減少煙氣200~500℃停留時(shí)間C有效凈化（如吸附）(5)煙氣處理系統(tǒng)靜電除塵袋式過(guò)濾

離心分離重力沉降…43由于半干法煙氣凈化工藝對(duì)酸性氣體去除率高，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備44焚燒過(guò)程污染物的產(chǎn)生與防治我國(guó)在《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2001）和《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001）中對(duì)排放廢氣都有嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)44焚燒過(guò)程污染物的產(chǎn)生與防治我國(guó)在《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)45生活垃圾焚燒處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求45生活垃圾焚燒處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求46危險(xiǎn)廢物焚燒爐大氣污染物排放限值序號(hào)污染物不同焚燒容量時(shí)的最高允許排放濃度限值（mg/m3）≤300(kg/h)300～2500(kg/h)≥2500(kg/h)1煙氣黑度格林曼Ⅰ級(jí)2煙塵10080653一氧化碳(CO)10080804二氧化硫(SO2)4003002005氟化氫(HF)9.07.05.06氯化氫(HCl)10070607氮氧化物(以NO2計(jì))5008汞及其化合物(以Hg計(jì))0.19鎘及其化合物(以Cd計(jì))0.110砷、鎳及其化合物(以As＋Ni計(jì))2)1.011鉛及其化合物(以Pb計(jì))1.012鉻、錫、銻、銅、錳及其化合物

(以Cr＋Sn＋Sb＋Cu＋Mn計(jì))3)4.013二噁英類0.5TEQng/m346危險(xiǎn)廢物焚燒爐大氣污染物排放限值序號(hào)污染物不同焚燒容量時(shí)47灰渣系統(tǒng)分選回收金屬、玻璃和陶瓷廢水處理系統(tǒng)余熱系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)(6)

焚燒工藝其它系統(tǒng)47灰渣系統(tǒng)分選回收金屬、玻璃和陶瓷廢水處理系統(tǒng)余熱系統(tǒng)發(fā)48焚燒殘?jiān)奶幚砗屠梅贌龤堅(jiān)绹?guó)礦山局從城市垃圾焚燒殘?jiān)谢厥砧F、非鐵金屬和玻璃。燒結(jié)殘?jiān)鼰Y(jié)殘?jiān)窍笊笆粯用芏雀叩牧Ｓ冢渲兄亟饘偃艹隽可?，可作混凝土的粗骨料及筑路材料用?gt;3.2cm→破碎<3.2cm焚燒殘?jiān)Y分→>4目→磁選→4-20目→磁選→<20目→磁選→磁性金屬殘?jiān)鬯椤氰F金屬磁性金屬>20目非鐵金屬<20目的玻璃棒磨蘇聯(lián)研究用感應(yīng)射頻共振法從垃圾焚燒殘?jiān)蟹蛛x回收導(dǎo)電性的黑色和有色金屬；用光度分選法得到玻璃和陶瓷。48焚燒殘?jiān)奶幚砗屠梅贌龤堅(jiān)鼰Y(jié)殘?jiān)?gt;3.2cm→破碎焚49焚燒能源的回收利用能源回收是垃圾焚燒處理的主要目的，有兩種利用方式。A、焚燒熱回收利用：利用固體廢物焚燒熱來(lái)生產(chǎn)蒸汽和發(fā)電，其方法如下：焚燒爐(襯以耐火材料的燃燒室)后面裝一個(gè)廢熱鍋爐；建水墻式垃圾焚燒爐。B、將廢物處理成燃料(廢物燃料)廢物燃料(RDF：RefuseDerivedFuel)：用廢物處理成燃料，可以作為主要燃料或輔助燃料和主燃料(如煤)一起進(jìn)行燃燒。經(jīng)粉碎的廢物燃料：制成粉末狀廢物燃料或把廢物燃料制成“煤磚”、“煤球”或其它散粒狀燃料。49焚燒能源的回收利用能源回收是垃圾焚燒處理的主要目的，有兩50焚燒熱能利用方式熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)生蒸汽發(fā)電，適用于廢物熱值大的場(chǎng)合。用于發(fā)電時(shí)，一般在產(chǎn)生蒸汽的鍋爐、蒸汽透平機(jī)或氣體透平機(jī)以及發(fā)電機(jī)中進(jìn)行。由熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程，能量損失很大，熱效率不高，因此，固體廢物的有效熱值不夠大時(shí)回收能量發(fā)電是不合算的，往往用于熱交換器及廢熱鍋爐產(chǎn)生熱水或蒸汽。一般來(lái)說(shuō)．焚燒爐—廢熱鍋爐典型熱效率是63％，蒸汽透平—發(fā)電機(jī)系統(tǒng)典型熱效率只有30％左右，如果采用焚燒爐—蒸汽鍋爐—透平機(jī)—發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以回收利用其能量，整個(gè)熱效率只有20％。若產(chǎn)生的動(dòng)力中一部分利用于其前端加工系統(tǒng)(破碎、分選)，則凈輸出的動(dòng)力只占整個(gè)熱效率的17.5％，預(yù)熱燃燒空氣預(yù)熱廢物本身50焚燒熱能利用方式熱電聯(lián)產(chǎn)516.1.4焚燒爐目前在垃圾焚燒中應(yīng)用最廣的主要有三種：流化床焚燒爐回轉(zhuǎn)窯焚燒爐機(jī)械爐排焚燒爐516.1.4焚燒爐目前在垃圾焚燒中應(yīng)用最廣的主要有三種52工作原理：垃圾通過(guò)進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排（爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)），由于爐排之間的交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，將垃圾向下方推動(dòng)，使垃圾依次通過(guò)爐排上的各個(gè)區(qū)域（垃圾由一個(gè)區(qū)進(jìn)入到另一區(qū)時(shí)，起到一個(gè)大翻身的作用），直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進(jìn)入并與垃圾混合；高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽，同時(shí)煙氣也得到冷卻，最后煙氣經(jīng)煙氣處理裝置處理后排出。特點(diǎn)：爐排的材質(zhì)要求和加工精度要求高，要求爐排與爐排之間的接觸面相當(dāng)光滑、排與排之間的間隙相當(dāng)小。另外機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損壞率高，維護(hù)量大。爐排爐造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用高，使其在中國(guó)的推廣應(yīng)用困難重重。該工藝在中國(guó)焚燒垃圾適用性不強(qiáng)，我國(guó)垃圾沒(méi)有嚴(yán)格分類，垃圾中含水分較高、成分復(fù)雜，所以熱值很低，很難把垃圾焚燒透徹，爐內(nèi)溫度難以提高，造成二次污染的可能性就大。機(jī)械爐排焚燒爐52工作原理：垃圾通過(guò)進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排（爐排分為53是一種有機(jī)械傳動(dòng)裝置的多膛焚燒爐，內(nèi)襯耐火材料。內(nèi)部一般分6層，最多12層，每層是一個(gè)爐膛。廢物從上部送入，由一個(gè)旋轉(zhuǎn)空心中心鈾上的水平推料片推動(dòng)廢物橫過(guò)爐膛表面，經(jīng)過(guò)一個(gè)洞口掉到下面，未完全燃燒的廢物繼續(xù)被燒掉，灰渣落入爐子底部由此運(yùn)走。（1）立式多段焚燒爐53是一種有機(jī)械傳動(dòng)裝置的多膛焚燒爐，內(nèi)襯耐火材料。內(nèi)部一般54多段爐多段爐的特點(diǎn)：是廢物在爐內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，能揮發(fā)較多水分，適合處理含水率高、熱值低的污泥、可以使用多種燃料，燃燒效率高，可以利用任何一層的燃料燃燒器以提高爐內(nèi)溫度。缺點(diǎn)：物料停留時(shí)間長(zhǎng)，使調(diào)節(jié)溫度時(shí)較為遲緩，控制輔助燃料的燃燒比較困難。結(jié)構(gòu)繁雜、移動(dòng)零件多、易出故障、維修費(fèi)用高；排氣溫度較低，產(chǎn)生惡臭，排氣需要脫臭或增加燃燒器燃燒；用于處理有害廢物則需要二次燃燒室，提高燃燒溫度，以除去未燃燒完的氣體物質(zhì)；不適用于含可熔性灰分的廢物以及需要極高溫度才能破壞的物質(zhì)。54多段爐多段爐的特點(diǎn)：55工作原理：爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內(nèi)加入大量的石英砂，將石英砂加熱到600℃以上，并在爐底鼓入200℃以上的熱風(fēng)，使熱砂沸騰起來(lái)，再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰，垃圾很快被干燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續(xù)沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經(jīng)過(guò)水冷后，用分選設(shè)備將粗渣、細(xì)渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過(guò)提升設(shè)備送回到爐中繼續(xù)使用。特點(diǎn)：流化床燃燒充分，爐內(nèi)燃燒控制較好，但煙氣中灰塵量大，操作復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用較高，對(duì)燃料粒度均勻性要求較高，需大功率的破碎裝置，石英砂對(duì)設(shè)備磨損嚴(yán)重，設(shè)備維護(hù)量大。

該工藝比較適合我國(guó)的國(guó)情，燃燒比較復(fù)雜、水分比較多的垃圾也能夠把垃圾燃燒徹底，溫度也比較高，投資也比較低，是適合中國(guó)國(guó)情的工藝流程。流化床焚燒爐55工作原理：爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內(nèi)加入大量的56流化床焚燒爐

圓柱形容器底部裝有多孔板，板上放置載熱體砂，作為焚燒爐的燃燒床。常用燃燒床的溫度在760一890℃之間，傳熱快。固體廢物在燃燒床中由向上流動(dòng)的空氣使其呈懸浮狀態(tài)，直至燒盡，燒成的灰由煙道氣帶到爐頂排出爐外。56流化床焚燒爐圓柱形容器底部裝有多孔板，板上放置載熱體砂57流化床焚燒爐優(yōu)點(diǎn)：焚燒時(shí)，固體顆粒激烈運(yùn)動(dòng)，顆粒和氣體間的傳熱、傳質(zhì)速度快，因而處理能力大，爐子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于氣態(tài)、液態(tài)、固體廢物的焚燒。特別熱值偏低的廢物。缺點(diǎn)：固體廢物需破碎為一定粒度才能入爐。在燃燒床中要保持一定的氣流速度(一般為1.5—2.5m/s)。氣流速度過(guò)高，會(huì)使過(guò)多的未燃燒廢物被煙道氣帶走。57流化床焚燒爐優(yōu)點(diǎn)：58工作原理：回轉(zhuǎn)式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列，爐體水平放置并略為傾斜。通過(guò)爐身的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，使?fàn)t體內(nèi)的垃圾充分燃燒，同時(shí)向爐體傾斜的方向移動(dòng)，直至燃盡并排出爐體。特點(diǎn)：設(shè)備利用率高，灰渣中含碳量低，過(guò)?？諝饬康停泻怏w排放量低。但燃燒不易控制，垃圾熱值低時(shí)燃燒困難。

對(duì)于垃圾量比較少的地區(qū)可以采用該工藝?；剞D(zhuǎn)式焚燒爐58工作原理：回轉(zhuǎn)式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排59（2）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐窯身為一可旋轉(zhuǎn)的圓柱體，傾斜度小，轉(zhuǎn)速低。廢物由高端進(jìn)入，沿爐體長(zhǎng)度方向移動(dòng)。燃燒溫度在890一1600℃之間。59（2）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐窯身為一可旋轉(zhuǎn)的圓柱體，傾斜度小，轉(zhuǎn)速60（2）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐是大型設(shè)備，占地多、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)高，在固體廢物及污泥的焚燒上已在許多地方得到應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)：操作彈性大，可焚燒不同性質(zhì)（液、固、氣）廢物；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，事故少，利于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。缺點(diǎn)：熱效率低（35-40%），處理低熱值廢物時(shí)，須加輔助燃料；成本高混合差，燃燒不完全，須設(shè)后燃室脫臭；窯身較長(zhǎng)，占地面積大。60（2）轉(zhuǎn)窯式焚燒爐是大型設(shè)備，占地多、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)高，在固體廢61工作原理：垃圾經(jīng)自動(dòng)給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，然后送入第一級(jí)爐排，在爐排上經(jīng)高溫?fù)]發(fā)、裂解，爐排在脈沖空氣動(dòng)力裝置的推動(dòng)下拋動(dòng)，將垃圾逐級(jí)拋入下一級(jí)爐排，此時(shí)高分子物質(zhì)進(jìn)行裂解、其它物質(zhì)進(jìn)行燃燒。如此下去，直至最后燃盡后進(jìn)入灰渣坑，由自動(dòng)除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒，同時(shí)使垃圾懸浮在空中。揮發(fā)和裂解出來(lái)的物質(zhì)進(jìn)入第二級(jí)燃燒室，進(jìn)行進(jìn)一步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進(jìn)入第三級(jí)燃燒室進(jìn)行完全燃燒；高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時(shí)煙氣經(jīng)冷卻后排出。其優(yōu)點(diǎn)是：（1）處理垃圾范圍廣泛能夠處理工業(yè)垃圾、生活垃圾、醫(yī)院垃圾廢棄物、廢棄橡膠輪胎等。（2）燃燒熱效率高。（3）運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低由于采用了許多特殊的設(shè)計(jì)以及較高的自動(dòng)化控制水平，因此運(yùn)行人員少（維護(hù)工作量也較少。（4）可靠性高焚燒爐故障率非常低（5）排放物控制水平高。

6）爐排在壓縮空氣的吹掃下，有自清潔功能。脈沖拋式爐排焚燒爐61工作原理：垃圾經(jīng)自動(dòng)給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，62焚燒爐（4）多室焚燒爐多室焚燒爐的特點(diǎn)是適合采用小量多次間歇式投加，固態(tài)含揮發(fā)分高的廢物的焚燒。對(duì)污泥、液體或氣體等廢物需要增加合適的燃燒器才能使用。（5）廢塑料專用焚燒爐塑料專用焚燒爐大致有二種方式：一種是塑料熱分解燃燒，另—種是塑料邊熱分解邊部分燃燒。爐子的型式有間歇式和連續(xù)式。（6）典型垃圾焚燒爐典型垃圾焚燒爐的特點(diǎn)是對(duì)較大的垃圾團(tuán)塊不用預(yù)處理即可焚燒。爐內(nèi)最低溫應(yīng)為750℃，沒(méi)有惡臭排出，最高溫度可達(dá)1050℃，可使灰渣熔融。垃圾中含塑料時(shí)，會(huì)發(fā)生熔融而透過(guò)爐柵，在爐柵下面焚燒，造成爐柵損壞；此外，有害氣體會(huì)使?fàn)t膛腐蝕。62焚燒爐（4）多室焚燒爐63爐型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)機(jī)械焚燒爐容量大（單爐容量達(dá)100~500t/d）、效率高、焚燒徹底、公害易處理、燃燒穩(wěn)定、控管容易、余熱利用高造價(jià)高、技術(shù)復(fù)雜、維修費(fèi)高，需連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行管理要求高回轉(zhuǎn)式焚燒爐垃圾攪拌及干燥性好、可適用中小容量（單爐容100~400t/d）、可高溫安全燃燒，殘灰顆粒小連續(xù)傳動(dòng)裝置復(fù)雜、爐內(nèi)的耐火材料易損壞控氣式焚燒爐適用中小容量（單爐容量150t/d）、

構(gòu)造簡(jiǎn)單、裝置可移動(dòng)、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)燃燒不完全、燃燒效率低、使用年限短、平均建造成本較高流化床焚燒爐容量適中（單爐容量50~200t/d）、

燃燒溫度較低（750~850℃）、熱傳導(dǎo)好、公害低、焚燒效率高操作技術(shù)高、燃料種類受到限制、進(jìn)料顆粒較小、單位處理量所需動(dòng)力高、爐床材料易沖蝕損壞垃圾衍生燃料焚燒爐適用大容量（單爐容200~750t/d）焚燒、余熱利用率高、可資源回收造價(jià)昂貴、設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜、技術(shù)復(fù)雜、不適合高水分垃圾焚燒爐的選評(píng)63爐型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)機(jī)械焚燒爐容量大（單爐容量達(dá)100~64黑度，煙氣量，大黑效果差…

…

6.1.6焚燒效果評(píng)價(jià)燃燒效率(1)目測(cè)法(2)熱灼減量法(3)二氧化碳法(4)POHCs的破壞去除效率熱灼減率Rc=（(W渣-W灰)/W渣）×100%一般3%～5%。W渣、W灰分別為焚燒殘?jiān)头贌龤堅(jiān)?50±25℃經(jīng)3小時(shí)灼熱后冷卻至室溫的質(zhì)量。危險(xiǎn)廢物64黑度，煙氣量，大黑效果差……6.1.6焚燒效65焚燒效果評(píng)價(jià)煙氣排放濃度限值指標(biāo)：煙塵、有害氣體、重金屬元素單質(zhì)或其化合物、有機(jī)污染物。65焚燒效果評(píng)價(jià)煙氣排放濃度限值指標(biāo)：66生活垃圾焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)我國(guó)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2001）對(duì)焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)要求項(xiàng)目煙氣出口溫度，℃煙氣停留時(shí)間，S焚燒爐渣熱灼減率，%焚燒爐出口煙氣中氧含量，%指標(biāo)≥850≥2≤56~12≥1000≥166生活垃圾焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)我國(guó)《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)67危險(xiǎn)廢物焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)項(xiàng)目焚燒爐溫度，℃煙氣停留時(shí)間，S焚燒爐渣熱灼減率，%焚燒效率，%焚毀去除率，%危險(xiǎn)廢物≥1100≥2.0＜5≥99.9≥99.99多氯聯(lián)苯≥1200≥2.0＜5≥99.9≥99.9999醫(yī)院臨床廢物≥850≥1.0＜5≥99.9≥99.99我國(guó)《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001）對(duì)焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)要求67危險(xiǎn)廢物焚燒爐技術(shù)性能指標(biāo)項(xiàng)目焚燒爐溫度，℃煙氣停留時(shí)間68焚燒處理的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)占地少；對(duì)垃圾處理徹底，減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化程度高；可回收部分熱能；還可回收有價(jià)金屬；可就近安裝，節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用。不受氣候影響，衛(wèi)生條件好。缺點(diǎn)投資大，占用資金周期長(zhǎng)；對(duì)垃圾熱值有一定要求，使應(yīng)用受到限制；存在廢氣二次污染問(wèn)題。發(fā)展前景好，應(yīng)用日趨廣泛。68焚燒處理的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)69垃圾焚燒發(fā)電要求垃圾處理量達(dá)到一定規(guī)模,而且投資額較大(一個(gè)場(chǎng)的投資在2億元以上),在省會(huì)城市可行,在中小城市則不易推廣。另一方面，同常規(guī)燃燒發(fā)電相比,垃圾焚燒電廠的發(fā)電裝機(jī)容量都很小,而且由于腐蝕問(wèn)題,目前垃圾焚燒發(fā)電的效率一般不超過(guò)15%,遠(yuǎn)低于燃燒發(fā)電的水平，電價(jià)無(wú)法同火電競(jìng)爭(zhēng)。.垃圾焚燒電廠效益主要來(lái)自垃圾處理費(fèi)和發(fā)電效益,但許多城市居民的垃圾處理費(fèi)收不上來(lái),除非政府財(cái)政貼錢(qián),否則電廠必然虧本.山東荷澤垃圾發(fā)電項(xiàng)目是中國(guó)第一個(gè)全部利用國(guó)產(chǎn)技術(shù)和國(guó)產(chǎn)設(shè)備的垃圾發(fā)電企業(yè),總投資1.6個(gè)億,這也是山東目前唯一在運(yùn)行的垃圾焚燒電廠,但累計(jì)虧損額已達(dá)1248.6萬(wàn)元,僅2005年上半年就虧損316萬(wàn)元.69垃圾焚燒發(fā)電要求垃圾處理量達(dá)到一定規(guī)模,而且投資額較大(70“鼓勵(lì)垃圾焚燒發(fā)電和供熱”、“大力研究開(kāi)發(fā)和推廣利用先進(jìn)的垃圾焚燒技術(shù)”、“鼓勵(lì)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、土地資源稀缺地區(qū)建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠”等相關(guān)條款在國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)《節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國(guó)發(fā)[2007]15號(hào)）、《中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》《全國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)“十一五”規(guī)劃》等國(guó)家條文中均有提及。同時(shí)，由于垃圾焚燒發(fā)電屬于生物質(zhì)發(fā)電，根據(jù)《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》（發(fā)改價(jià)格[2006]7號(hào)），國(guó)家上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策的推行以及多項(xiàng)針對(duì)垃圾發(fā)電采取的優(yōu)惠政策使得垃圾焚燒發(fā)電得以較快的發(fā)展。70“鼓勵(lì)垃圾焚燒發(fā)電和供熱”、“大力研究開(kāi)發(fā)和推廣利用先進(jìn)71日本：焚燒先行者，但焚燒總量不大五六十年代，伴隨著日本經(jīng)濟(jì)的騰飛，垃圾排出量也逐漸增大。當(dāng)時(shí)近4成垃圾是挖坑填埋或直接傾倒，造成大量次生污染。1965年7月，在東京都灣岸地域的江東區(qū)海上垃圾填埋地——夢(mèng)之島蒼蠅大量繁殖，造成了嚴(yán)重的夢(mèng)之島蒼蠅之災(zāi)。

由于日本先天的島國(guó)地貌，匱乏的土地資源不允許對(duì)垃圾進(jìn)行大規(guī)模的填埋處理。加上傳統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，焚燒成為了日本處理垃圾的不二之選，日本也成為世界上最早應(yīng)用垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的國(guó)家。數(shù)據(jù)顯示，2001年日本共排出了5210萬(wàn)噸一般廢棄物，只有995萬(wàn)噸左右被最終填埋處理，絕大部分被焚燒或再生利用。日本對(duì)垃圾的處理以焚燒為主，但在前期分類回收以及資源化的過(guò)程之后，焚燒總量其實(shí)不大。71日本：焚燒先行者，但焚燒總量不大五六十年代，伴隨著日本經(jīng)72中國(guó)：填埋為主，焚燒法方興未艾中國(guó)的垃圾量正以10%的速度增長(zhǎng)≈GDP增長(zhǎng)率，預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)的垃圾量將增至4.8億噸。填埋作為一種通用的垃圾處理方法，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)成本低廉，目前中國(guó)多對(duì)垃圾采取直接填埋，焚燒的比例不高。但土地資源消耗量極大，同時(shí)次生污染頻發(fā)的填埋法顯然不能適應(yīng)垃圾總量的增長(zhǎng)速度，減量減容快并且經(jīng)濟(jì)效應(yīng)明顯的垃圾焚燒法在中國(guó)漸漸興起。以北京為例，目前的16座垃圾填埋場(chǎng)，日處理能力1.03萬(wàn)噸，而目前北京的垃圾日產(chǎn)量為1.84萬(wàn)噸，處理能力的缺口每天高達(dá)8000噸。按北京目前的垃圾增長(zhǎng)量，未來(lái)四年，全部垃圾填埋場(chǎng)將被垃圾填滿。為此，在《北京市關(guān)于全面推進(jìn)生活垃圾處理工作的意見(jiàn)》中，明確提出要加快建設(shè)垃圾焚燒廠，計(jì)劃到2015年垃圾焚燒率達(dá)到40%。72中國(guó)：填埋為主，焚燒法方興未艾中國(guó)的垃圾量正以10%的速73垃圾焚燒發(fā)電?？谑谐鞘猩罾贌l(fā)電特許經(jīng)營(yíng)BOT項(xiàng)目73垃圾焚燒發(fā)電海口市城市生活垃圾焚燒發(fā)電特許經(jīng)營(yíng)BOT項(xiàng)目74上海江橋生活垃圾焚燒廠74上海江橋生活垃圾焚燒廠75垃圾焚燒廠

廣州李坑垃圾焚燒發(fā)電廠青島垃圾焚燒廠

75垃圾焚燒廠廣州李坑垃圾焚燒發(fā)電廠青島垃圾焚燒廠76日本東京的MINATO垃圾焚燒發(fā)電廠76日本東京的MINATO垃圾焚燒發(fā)電廠77熱解原理熱解定義及特點(diǎn)、熱解過(guò)程及產(chǎn)物、有機(jī)固體廢物熱解機(jī)理熱解工藝熱解工藝分類典型固體廢物的熱解城市生活垃圾的熱解、廢塑料的熱解、污泥的熱解、廢橡膠的高溫?zé)峤?、農(nóng)林廢棄物的熱解6.2.固體廢物的熱解處理77熱解熱解定義及特點(diǎn)、熱解過(guò)程及產(chǎn)物、有機(jī)固體廢物熱解機(jī)786.2.2熱解的原理定義熱解是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無(wú)氧或缺氧條件下，使有機(jī)物在高溫下分解，最終成為可燃?xì)?、油、固形炭的過(guò)程。786.2.2熱解的原理定義796.2.2熱解的原理有機(jī)固體廢物氣體（H2

、CH4

、CO、CO2

）

+有機(jī)液體（有機(jī)酸、芳烴、焦油）+固體(炭黑、灰)大分子鍵斷裂、異構(gòu)化和小分子聚合廢物組成（表6－4、6－5）、裂解溫度、催化劑等3(C6H10O5)8H2O+C6H8O（可燃油）

液體油

+2CO+2CO2+CH4+H2氣體

+7C固體Eg.纖維素分子裂解產(chǎn)物(1)熱解過(guò)程及產(chǎn)物796.2.2熱解的原理有機(jī)固體廢物氣體（80(2)固體廢物熱解處理的特點(diǎn)鉻Ⅲ不轉(zhuǎn)為ⅥNOx產(chǎn)量少轉(zhuǎn)為可貯存性能源排氣量小硫、重金屬等大都被固定高溫、還原條件80(2)固體廢物熱解處理的特點(diǎn)鉻Ⅲ不轉(zhuǎn)為ⅥNOx產(chǎn)轉(zhuǎn)81熱解法與焚燒法的比較不同點(diǎn)

a.燃燒過(guò)程和機(jī)理不同。焚燒是充分供氧、完全燃燒的放熱過(guò)程；熱解是利用是有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，是在無(wú)氧或缺氧條件下，可燃的固體廢物的高溫分解過(guò)程，是吸熱的。b.產(chǎn)物不同。焚燒的產(chǎn)物主要是二氧化碳和水；熱解的產(chǎn)物主要是可燃的低分子化合物如可燃?xì)?、油、固形炭。c.能量利用方式不同。焚燒產(chǎn)生熱能量大的可用于發(fā)電，量小的只可供加熱水或產(chǎn)生蒸汽，只能就近利用。熱解產(chǎn)物是燃料油及燃料氣，便于貯藏及遠(yuǎn)距離輸送。相同點(diǎn)處理對(duì)象相同，都是加熱分解過(guò)程，都能使固體廢物減量化和穩(wěn)定化81熱解法與焚燒法的比較不同點(diǎn)82(3)熱解動(dòng)力學(xué)**大部分生活垃圾可用一級(jí)反應(yīng)描述其熱解過(guò)程采用熱天平研究垃圾熱解可求得反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)82(3)熱解動(dòng)力學(xué)**大部分生活垃圾可用一級(jí)反應(yīng)描述83(4)熱解過(guò)程控制參數(shù)廢物的成分有機(jī)物成分比例大，熱值高，則可熱解性相對(duì)較好，產(chǎn)品熱值高，可回收性好，殘?jiān)?。空氣量空氣量多，廢料燃燒供熱多，但N2使產(chǎn)品氣體的熱值降低。反應(yīng)器類型固定床處理量大，流態(tài)床溫度可控性好。逆流有較高的有機(jī)物轉(zhuǎn)化率，而順流可促進(jìn)熱傳導(dǎo)，加快熱解過(guò)程。83(4)熱解過(guò)程控制參數(shù)廢物的成分84(4)熱解過(guò)程控制參數(shù)溫度溫度是熱解過(guò)程最重要的控制參數(shù)。溫度變化對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量、成分比例有較大的影響。（如圖示）保溫時(shí)間決定物料分解轉(zhuǎn)化率。保溫時(shí)間與處理量成反比關(guān)系。保溫時(shí)間長(zhǎng)，熱解充分，但處理量少；保溫時(shí)間短，則熱解不完全，但處理量大。84(4)熱解過(guò)程控制參數(shù)溫度保溫時(shí)間85（5）熱解的應(yīng)用熱解應(yīng)用少。因廢物種類多樣多變，異物、夾雜物多，因此要穩(wěn)定連續(xù)地?zé)峤?，在技術(shù)上和運(yùn)轉(zhuǎn)操作上要求都較高，難度較大。熱解常用間接加熱的方式，熱效率低，特別是大量的熱媒介分離難；而直接加熱，產(chǎn)物熱值低，回收利用困難。適宜熱分解的有機(jī)廢物有：廢塑料（含氯者除外）、廢橡膠、廢輪胎、廢油及油泥、廢有機(jī)污泥。85（5）熱解的應(yīng)用熱解應(yīng)用少。86是否生成爐渣造渣型和非造渣型熱解、燃燒位置單塔式和雙塔式產(chǎn)物物理形態(tài)氣化方式、液化方式、炭化方式熱解爐結(jié)構(gòu)固定床、移動(dòng)床、流化床和旋轉(zhuǎn)爐熱解溫度不同高溫?zé)峤?、中溫?zé)峤?、低溫?zé)峤夤岱绞街苯蛹訜?/p>

、間接加熱6.2.3熱解工藝分類1000℃以上，

600-700℃，600

℃以下

部分燃燒，熱傳導(dǎo)86是否生成爐渣造渣型和非造渣型熱解、燃燒位置單塔式和雙塔式87固定床反應(yīng)器產(chǎn)物包括底排熔渣(或灰渣)和頂排氣體。排出的氣體中含一定的焦油等成分，經(jīng)冷卻洗滌后可作燃?xì)馐褂?。特點(diǎn)：氣體流速較低，出氣夾帶顆粒物質(zhì)較少；燃料轉(zhuǎn)換率高，二次污染少。粘性和濕性物料需預(yù)烘干和粉碎使不結(jié)成餅狀；氣流為上行式，溫度低，含焦油等成分多，易堵塞管道。87固定床反應(yīng)器產(chǎn)物88移動(dòng)床熱分解裝置88移動(dòng)床熱分解裝置89流化床反應(yīng)器氣體與燃料同向接觸，反應(yīng)器中高速氣流使顆粒懸浮，反應(yīng)速度快，設(shè)備尺寸小。適應(yīng)于含水量高或含水量波動(dòng)大的廢物燃料。要求廢物可燃性好。溫度應(yīng)控制在避免灰渣熔融結(jié)塊的范圍內(nèi)；反應(yīng)器熱損失大，煙氣帶走大量熱和較多未反應(yīng)的燃料粉末。廢料熱值不高時(shí)須提供輔助燃料以保持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。700-1000℃

89流化床反應(yīng)器氣體與燃料同向接觸，700-1000℃90回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)窯是一種間接加熱的高溫分解反應(yīng)器。產(chǎn)品可燃?xì)鉄嶂递^高；要求廢物必須破碎較細(xì)（小于5cm）以利于熱傳導(dǎo)，保證反應(yīng)進(jìn)行完全。90回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)窯是一種間接加熱的高溫分解反應(yīng)器。91熱解工藝分類熱解工藝常按反應(yīng)器來(lái)分類，常用的工藝流程有：立式爐熱分解法雙塔循環(huán)流態(tài)式熱分解法回轉(zhuǎn)窯熱分解法熱解工藝按反應(yīng)物或產(chǎn)品分類，如：熱解造油工藝熱解造氣工藝城市垃圾熱解工藝污泥熱解工藝91熱解工藝分類熱解工藝常按反應(yīng)器來(lái)分類，常用的工藝流程有：92雙塔循環(huán)流化床熱解反應(yīng)器流程見(jiàn)下圖。熱分解及燃燒反應(yīng)分開(kāi)在兩個(gè)塔中進(jìn)行。燃燒爐熱解爐炭燃燒爐熱解爐燃料氣廢氣垃圾流態(tài)化氣體雜質(zhì)空氣雜質(zhì)燃料氣垃圾給料器除焦油器焦油冷卻廢氣助燃爐空氣燃燒氣體流態(tài)化蒸汽流態(tài)化蒸汽92雙塔循環(huán)流化床熱解反應(yīng)器流程見(jiàn)下圖。熱分解及燃燒反應(yīng)分開(kāi)93雙塔循環(huán)流化床熱解反應(yīng)器特點(diǎn)：熱分解及燃燒反應(yīng)分開(kāi)在兩個(gè)塔中進(jìn)行。熱分解的系統(tǒng)內(nèi)不混入燃燒廢氣，因此可得高熱值燃料氣。在兩個(gè)塔中使用特殊的氣體分散板，伴有旋回作用，形成淺層流動(dòng)層，可防止熱媒體結(jié)塊。在燃燒爐內(nèi)只須滿足炭燃燒，需要的空氣量少，向外排出廢氣少；而生成的炭及油品，在燃燒爐內(nèi)作為燃料使用，減少了固融物和焦油狀物。由于燃燒溫度低，產(chǎn)生的NOX少。特別適合于處理熱塑性塑料含量高的垃圾的熱解。93雙塔循環(huán)流化床熱解反應(yīng)器特點(diǎn)：熱分解及燃燒反應(yīng)分開(kāi)在兩個(gè)94熱解工藝系統(tǒng)組成熱解工藝系統(tǒng)包括前處理、進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)器、產(chǎn)品回收凈化系統(tǒng)、污染控制系統(tǒng)。94熱解工藝系統(tǒng)組成熱解工藝系統(tǒng)包括前處理、進(jìn)料系統(tǒng)、反應(yīng)器956.2.4典型固體廢物的熱解城市垃圾的熱解廢塑料的熱解廢橡膠的熱解污泥的熱解956.2.4典型固體廢物的熱解城市垃圾的熱解96（1）城市垃圾的熱解熱解產(chǎn)物產(chǎn)物的組分與垃圾成分、熱解溫度及熱解裝置有關(guān)。熱解流程移動(dòng)床熱分解工藝雙塔循環(huán)式流動(dòng)床熱分解工藝管型瞬間熱分解回轉(zhuǎn)窯熱解工藝高溫熔融熱分解純氧高溫?zé)岱纸釻CC流程96（1）城市垃圾的熱解熱解產(chǎn)物97主要熱解技術(shù)Occidental系統(tǒng)新日鐵系統(tǒng)Purox系統(tǒng)Landgard系統(tǒng)流化床系統(tǒng)Garret系統(tǒng)各系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)?城市生活垃圾的熱解產(chǎn)物主要是低熱值的燃?xì)?7主要熱Occidental系統(tǒng)新日鐵系統(tǒng)Purox系統(tǒng)98新日鐵系統(tǒng)熱解熔融為一體的復(fù)合處理工藝；煙塵至二燃室燃燒；惰性物質(zhì)被熔融成玻璃體。干燥熱解燃燒熔融垃圾不需爐床，沒(méi)有爐床損傷問(wèn)題98新日鐵系統(tǒng)熱解熔融為一體的復(fù)合處理工藝；煙塵至二燃室燃燒99Purox系統(tǒng)有機(jī)物幾乎全部分解，熱分解溫度高達(dá)1650℃

，由于不是供應(yīng)空氣而是采用純氧，NOx發(fā)生量很少。垃圾減量較多，約為95％—98％；突出的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)垃圾不需要或只需要簡(jiǎn)單的破碎和分選加工。99Purox系統(tǒng)有機(jī)物幾乎全部分解，熱分解溫度高達(dá)1650100Landgard熱解系統(tǒng)原理圖（圖468）以有機(jī)物氣化為目標(biāo)；前處理簡(jiǎn)單，對(duì)垃圾組成適應(yīng)性強(qiáng)；裝置簡(jiǎn)單，操作可靠100Landgard熱解系統(tǒng)原理圖（圖468）以有機(jī)物氣化101城市垃圾熱解方式的經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)101城市垃圾熱解方式的經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)102產(chǎn)物是燃料油或化工原料熱解目前被認(rèn)為是一種最有效、最科學(xué)的回收廢塑料的途徑（2）廢塑料的熱解不同塑料的熱解圖前處理熔融熱解油品回收殘?jiān)幚砭C合處理排氣處理

102產(chǎn)物是燃料油或化工原料（2）廢塑料的熱解不同塑料的熱解103廢塑料的熱解聚烯烴類塑料的熱分解速度與支、側(cè)鏈取代基有關(guān)。熱分解速度的排序是：HDPE＜LDPE＜PP＜PS。HDPE熱解溫度為447℃，LDPE的熱解溫度為417℃，

PP的熱解溫度為407℃，PS為376℃，PVC塑料熱分解時(shí)先在較低溫度(200—360℃)釋放出HCl產(chǎn)生多烴，然后再在較高溫度(＜500℃)下進(jìn)一步分解。103廢塑料的熱解聚烯烴類塑料的熱分解速度與支、側(cè)鏈取代基有104廢塑料的熱解熱解產(chǎn)物解聚反應(yīng)型塑料受熱分解為單體；隨機(jī)反應(yīng)型塑料受熱分解為無(wú)一定數(shù)目的C原子和H原子結(jié)合的低分子化合物；大塑料受熱分解產(chǎn)物兩者兼而有之。104廢塑料的熱解熱解產(chǎn)物105原料PE/%PP/%PS/%混合/%回收率油氣體油氣體油氣體油氣體93.26.383.414.691.96.190.06.0幾種典型廢塑料的熱裂解回收率和產(chǎn)物的組成及含量105PE/%PP/%PS/%混合/%回收率油氣體油氣體油氣106

槽式——管式——流化床(聚合浴、分解槽)（管式蒸餾、螺旋式）管式蒸餾法熱分解技術(shù)螺旋式熱分解系統(tǒng)流化床熱分解系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單地把廢PS制成液狀單體（重油溶解或分解），而且用于回收單體的分解設(shè)備、反應(yīng)溫度和停留時(shí)間均可隨意控制。

由于抽料泵會(huì)造成減壓，物料在分解管內(nèi)停留時(shí)間不穩(wěn)定；高溫分解時(shí)氣化率高；分解速度慢的聚合物不能完全實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化；外部加熱耗能較大。

熱解原料的分散不夠均勻，顆粒與氣體的熱交換效率低，管線容易結(jié)焦等。

廢塑料的熱解設(shè)備106槽式——107油化工藝各種方法的比較107油化工藝各種方法的比較108一般工藝流程廢塑料收集篩選金屬、泥砂、織物等破碎熔融熱分解熱解氣冷凝未凝氣燃燒脫HCL回收鹽酸殘?jiān)厥沼蛷U氣(400~500℃)(230~280℃)108一般工藝流程廢塑料收集篩選金屬、泥砂、織物等破碎熔融熱109廢塑料的熱解流程109廢塑料的熱解流程110污泥脫水干燥熱解炭灰分離油氣冷凝熱量回收二次污染防治

（3）污泥的熱解110污泥脫水（3）污泥的熱解111污泥的熱解111污泥的熱解112污泥與廢物聯(lián)合熱解特點(diǎn)：有用無(wú)機(jī)物可直接回收，有機(jī)物的熱量亦被回收利用。尾氣經(jīng)過(guò)多級(jí)凈化處理，廢水經(jīng)過(guò)一般處理均能達(dá)到允許排放的標(biāo)準(zhǔn)。殘?jiān)械奈⒘吭乜蛇M(jìn)行填埋處理，而占地面積只有傳統(tǒng)填埋面積的20一30％，還可省去傳統(tǒng)填埋前的預(yù)處理。固體廢物與污泥聯(lián)合熱解解處理的方法改變了污泥熱解處理的地位，大大提高了污泥作為能源的競(jìng)爭(zhēng)能力。污泥和城市垃圾聯(lián)合熱解處理可提供