垃圾焚燒爐的種類及原理.ppt

1、垃圾焚燒爐的種類及工作原理,圖81 垃圾焚燒組分三元圖,可燃區(qū)的界限值： Wy50% （ 水分） Ay60% （灰分） Ry25%（可燃分）,表81 焚燒各要素的互動(dòng)關(guān)系,焚燒系統(tǒng)（包括八個(gè)子系統(tǒng) ）,（1）貯存及進(jìn)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),圖83 城市垃圾焚燒廠處理工藝流程圖 1-傾卸平臺(tái) 2-垃圾貯坑 3-抓斗 4-操作室 5-進(jìn)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 1

2、4-廢氣冷卻室 15-熱交換器 16-空氣預(yù)熱器 17-酸性氣體去除設(shè)備 18-濾袋集塵器 19-引風(fēng)機(jī) 20-煙囪 21-飛灰輸送帶 22-抽風(fēng)機(jī) 23-廢水處理設(shè)備,貯存及進(jìn)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),圖84 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,圖85 同軸多室固定爐排焚燒爐,一次燃燒室,二次燃燒室,

3、一、固定爐排焚燒爐,特 點(diǎn) （1） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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（10375kg/h）； （3） 燃燒不完全； （4） 多采用人工加料，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境條件較差。 應(yīng) 用 少量廢物的焚燒處理。,圖86 鏈條式機(jī)械爐排焚燒爐,燃燒氣,爐渣,空氣,圖87 階梯往復(fù)式機(jī)械爐排焚燒爐,燃燒氣,爐渣,二、活動(dòng)爐排（機(jī)械爐排）焚燒爐,特 點(diǎn) （1）可實(shí)現(xiàn)操作的連續(xù)化、自動(dòng)化； （2）處理能力大、工作條件好； （3）鏈條式結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)物料沒有攪動(dòng)作用，容易出現(xiàn)局部燃燒不完全、燃不盡等現(xiàn)象； （4）往復(fù)式可對(duì)料層翻動(dòng)、扒松，空氣與物料接觸充分，燃燒完全，性能

4、比鏈條爐排的要好； 應(yīng) 用 工業(yè)化、大規(guī)模焚燒處理。,圖88 水平組裝式固定爐床焚燒爐,三、固定爐床焚燒爐水平組裝式,特 點(diǎn) （1）建造快速簡(jiǎn)便、制造成本較低； （2）對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)，不需物料前處理； （3）可自動(dòng)連續(xù)進(jìn)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(duì)物料的攪拌不足，廢物燃燒不完全，殘灰中含碳量較高。 應(yīng)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。,圖89 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,三、固定爐床焚燒

5、爐立式多層爐,特 點(diǎn) （1）廢物在爐內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，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(yùn)轉(zhuǎn)靈魂、對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)； （4）燃燒器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、移動(dòng)零件多、易出故障、維修費(fèi)用高； （5） 排氣溫度較低，易產(chǎn)生惡臭。 應(yīng) 用 在污泥焚燒方面得到了較為廣泛的應(yīng)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。,圖810 螺旋式固定爐床焚燒爐,煙氣,空氣,進(jìn)料,三、固定爐床焚燒爐螺旋式,特 點(diǎn)： （1）對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)、能焚燒各種復(fù)雜的固體廢物； （2）處理能力大、運(yùn)行可靠； （3）燃燒室的溫度低、設(shè)備使用壽

6、命長(zhǎng)； （4）可全部實(shí)行自動(dòng)控制、工業(yè)化程度高。 應(yīng) 用 城市生活垃圾和危險(xiǎn)廢物。,圖811高溫氣化固定爐床焚燒爐,熱解氣體,三、固定爐床焚燒爐高溫氣化式,特 點(diǎn) （1）焚燒溫度高，物料燃燒完全，對(duì)有害物質(zhì)的破壞徹底； （2）爐渣實(shí)現(xiàn)了熔融固化，避免了焚燒爐渣對(duì)環(huán)境的危害； （3） 對(duì)不同物料的適應(yīng)性較強(qiáng)； （4） 比較適合有害廢物和危險(xiǎn)廢物的焚燒處理； （5） 焚燒溫度高，對(duì)設(shè)備和運(yùn)行管理要求高。 用 途 危害性大的工業(yè)廢物和危險(xiǎn)廢物。,圖812 普通型旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐,固體廢物,煙 氣 二次燃燒,圖813 后旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐,（一次燃燒）,（二次燃燒）,四、活動(dòng)爐床焚燒爐旋轉(zhuǎn)窯式,特 點(diǎn) （1）對(duì)

7、物料的適應(yīng)性強(qiáng)，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(dú)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(dòng)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(yùn)動(dòng)部件、運(yùn)行穩(wěn)定可靠； （5）可全部實(shí)行自動(dòng)控制、工業(yè)化程度高、處理能力大； （6） 建造費(fèi)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(huì)形成熔渣，易對(duì)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(yīng) 用 城市生活垃圾、工業(yè)固廢和危險(xiǎn)廢物。,圖814 沸騰式流化床焚燒爐,燃燒區(qū),流化區(qū),床表區(qū)

8、,刪格區(qū),圖815 循環(huán)流化床焚燒爐,一燃室,二燃室,五、流化床焚燒爐,特 點(diǎn) （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(jiǎn)單，爐體體積較??； （4）流動(dòng)的介質(zhì)對(duì)爐內(nèi)部的磨損較大； （5）要求進(jìn)料顆粒均勻，對(duì)顆粒大小也有一定的要求； （6）處理能力不大（常在50200t/d）。 應(yīng) 用 常用于城市垃圾、污泥、危險(xiǎn)廢物等，或用于對(duì)物料進(jìn)行預(yù)處理。,圖816 直接噴水冷卻工作示意圖,煙氣,水霧,圖817 雙筒式廢熱回收鍋爐,水包,汽包,圖818 離心除塵原理 圖819 多管離心除塵器,圖820 脈沖清洗

9、式布袋除塵器 圖821 逆流清洗式布袋除塵器,圖822 靜電除塵器工作原理圖 圖823 靜電除塵器的外形圖,+ + + + + +,+ + + + + +,-,濕式洗氣法,原理（以NaOH堿性藥劑時(shí)）： NaOH + HCl NaCl + H2O NaOH + SO2 Na2SO3+ H2O 特點(diǎn) （1）對(duì)酸性氣體的去除效率很高，HCl去除率可達(dá)98%，SOx去除率也可達(dá)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(jià)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(huì)產(chǎn)生二次污染； （4） 尾氣排放時(shí)產(chǎn)生白煙現(xiàn)象等。,圖824 濕式洗氣塔的構(gòu)造,進(jìn)氣

10、,洗滌液,出氣,干式洗氣法,特點(diǎn) （1）設(shè)備簡(jiǎn)單，維修容易，造價(jià)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(shí)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(yīng)物和未反應(yīng)物量較多，從而增加了后續(xù)灰渣處置的難度。,原 理,圖825 Flank干法組合洗氣系統(tǒng),排氣,半干式洗氣法,原理 CaO+H2OCa(OH)2 Ca(OH)2+SO2CaSO3+ H2O Ca(OH)2+2HClCaCl2+ 2H2O 或 SO2+ CaO+1/2 H2OCaSO31/2 H2O 特點(diǎn) （1）構(gòu)造簡(jiǎn)單、投資少； （2）壓差小、能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低

11、； （3）耗水量遠(yuǎn)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(xué)物質(zhì)附著及堆積； （7）設(shè)計(jì)和操作時(shí)，對(duì)加水量控制要求比較嚴(yán)格。,圖827 Flank半干法組合洗氣系統(tǒng),排氣,圖826 半干法洗氣塔,表85 酸性氣體控制技術(shù)比較,注：,1.,去除效率以,HCl,去除率為準(zhǔn)。,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%,）,。,二噁英含有2個(gè)氧鍵連結(jié)二個(gè)苯環(huán)的有機(jī)氯化合物。

12、 （Dioxin，簡(jiǎn)稱DXN） （即Polychloro dibenzo-p-dioxins, 略寫為PCDDs） 呋 喃含有1個(gè)氧鍵連結(jié)二個(gè)苯環(huán)的有機(jī)氯化合物。 （即Polychloro dibenzo-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）,二噁英的產(chǎn)生, 垃圾本身含有的微量二噁英； 含氯前驅(qū)體在爐內(nèi)反應(yīng)時(shí)生成的二噁英（如聚氯乙烯、 氯代苯、五氯苯酚等）； 在廢氣冷卻過程中，前驅(qū)體等有機(jī)物轉(zhuǎn)變成二噁英。,圖828 垃圾焚燒產(chǎn)生二噁英的示意圖,焚燒過程中反應(yīng)生成,冷卻過程中再合成,原料帶入,二噁英的控制,控制原則 首先，要盡量控制其產(chǎn)生；其次，對(duì)產(chǎn)生的二口惡英要采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理。 控制方法 （1）控制來源 通過廢物分類收集，加強(qiáng)資源回收，避免含PCDDS/PCDFS物質(zhì)及含氯成分高的物質(zhì)（如PVC塑料等）進(jìn)入垃圾中。,二噁英的控制,（2）減少爐內(nèi)形成（ “3T”法） 保持爐內(nèi)高溫800以上（最好是900），可將二噁英完全分解 （在705下相當(dāng)穩(wěn)定）； 保證足夠的煙氣高溫停留時(shí)間（12s以上），使二噁英充分分解； 優(yōu)