生活垃圾焚燒技術(shù)工藝

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)1.2.3.1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(jī)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差不多內(nèi)容大體相同，其一樣的工藝流程框圖可參見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，通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操縱系統(tǒng)加以操縱。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納的垃圾焚燒爐要緊為回轉(zhuǎn)窯、流化床、機(jī)械爐排三種。關(guān)于不同型式的垃圾焚燒爐，垃圾焚燒廠各系統(tǒng)也必定具有不同的工藝流程，由于篇幅所限，不能對三種情形一一介紹。依照各國垃圾焚燒爐的使用情形，機(jī)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疇也最大〔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(jī)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，而將垃圾直截了當(dāng)送入進(jìn)料斗。為此，對各系統(tǒng)工藝流程的討論也僅限于普遍情形。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)，其一樣的工藝流程如下。生活垃圾由垃圾運(yùn)輸車運(yùn)入垃圾焚燒廠，通過地衡稱重后進(jìn)入垃圾卸料平臺〔也可稱為傾卸平臺〕，按操縱系統(tǒng)指定的卸料門將垃圾倒入垃圾貯坑。在此系統(tǒng)中，假如設(shè)有大件垃圾破裂機(jī)，可用吊車將大件垃圾抓入破裂機(jī)中進(jìn)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(jì)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)置大件垃圾破裂機(jī)。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。承載臺依照地衡最大稱重決定其標(biāo)準(zhǔn)尺寸，垃圾焚燒廠地衡一樣最大稱重為15-20t近年來垃圾收集車呈大型化趨勢，顯現(xiàn)了稱重大于30t的地衡。一樣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形下處于關(guān)閉狀態(tài)，以幸免垃圾貯坑中的臭氣外溢。為了垃圾貯坑中的堆高相對平均，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，以便操縱那個卸料門的開啟。在垃圾焚燒技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，這些設(shè)施一樣都采納自動化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了卸料平臺無人操作，當(dāng)垃圾車到達(dá)卸料門前時，傳感器感知到有車輛到達(dá)，自動操縱卸料門的開閉。垃圾貯坑的容積設(shè)計(jì)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(jìn)行脫水；吊車抓斗在貯坑中對垃圾進(jìn)行攪拌，使垃圾組分平均；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。在貯坑里停留的時刻太短，脫水不充分，垃圾不易燃燒；時刻太長，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)和型式將直截了當(dāng)阻礙到垃圾的燃燒狀況和燃燒成效。垃圾焚燒系統(tǒng)的一樣工藝流程如下。實(shí)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)、自動操縱系統(tǒng)等緊密相關(guān)，那個地點(diǎn)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(jìn)料漏斗，漏斗中的垃圾沿進(jìn)料滑槽落下，由飼料器將垃圾推入爐排預(yù)熱段，機(jī)械爐排在驅(qū)動機(jī)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。為了保證單位時刻進(jìn)料量的穩(wěn)固性，飼料器應(yīng)具有測定進(jìn)料量的功能，現(xiàn)行的飼料器一樣采納改變推桿的行程來操縱進(jìn)料的體積，但由于垃圾在進(jìn)料滑槽中的密度不平均，造成進(jìn)料的質(zhì)量操縱并不能達(dá)到預(yù)期的成效。目前，解決那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平均性，同時還能夠改進(jìn)滑槽中垃圾的堵塞現(xiàn)象。飼料器和爐排可采納機(jī)械或液壓驅(qū)動方式，其中因液壓驅(qū)動方式操作穩(wěn)固、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)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)煔獗仨毻ㄟ^冷卻后方能排放，降低煙氣溫度可采納噴水冷卻或設(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，以吸取垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量，從而達(dá)到回收能量的目的。在沒有設(shè)置余熱鍋爐而采納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。一樣來講，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，目前越來越普遍采納設(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(jī)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。關(guān)于采納余熱鍋爐的垃圾焚燒廠，余熱利用系統(tǒng)的工藝流程如下：關(guān)于沒有設(shè)置余熱鍋爐，采納噴水冷卻方式的垃圾焚燒廠，其煙氣冷卻的工藝流程為：在有些垃圾焚燒廠，采納余熱鍋爐和噴水冷卻相結(jié)合的方式，其工藝流程為：垃圾焚燒發(fā)電的熱效率一樣只有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，部分垃圾焚燒廠采納熱電聯(lián)供熱系統(tǒng)，將發(fā)電后的蒸汽或一部分抽汽向廠外進(jìn)行區(qū)域性供熱，以提高垃圾焚燒廠的熱效率。然而，當(dāng)進(jìn)行大規(guī)模區(qū)域供熱時，由于區(qū)域的熱能需求隨時刻、季節(jié)的變化而變化專門大，而垃圾焚燒爐的運(yùn)行不能適應(yīng)如此大的變化，因此，垃圾焚燒爐的供熱一樣只能提供用戶一部分的熱量需求。煙氣處理系統(tǒng)煙氣處理系統(tǒng)要緊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(dá)到煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，減少環(huán)境污染。各國、各地區(qū)都有不同的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，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)一樣有以下幾種設(shè)備組合：前二種設(shè)備組合為目前各國垃圾焚燒廠通常采納的煙氣處理系統(tǒng)，后一種設(shè)備組合可供煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)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，二噁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)生二噁英的要緊來源之一，由于目前對二噁英的形成機(jī)理還沒有達(dá)成統(tǒng)一的共識，因此通過僅操縱焚燒參數(shù)來抑制二噁英的生成，其成效專門難確定。目前所采納的去除二噁英的方法要緊為采納活性炭噴射裝置和袋式除塵器?；以幚硐到y(tǒng)灰渣處理系統(tǒng)一樣有以下幾種工藝流程：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(jìn)行降溫。濕式法確實(shí)是將爐渣直截了當(dāng)送入裝有水的爐渣冷卻裝置中進(jìn)行降溫，然后再用爐渣輸送機(jī)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，通常情形下，飛灰應(yīng)與從垃圾焚燒爐出口排出的爐渣分別進(jìn)行處理，這是由于飛灰中重金屬的含量較爐渣中多。一樣的做法是將飛灰作為危險(xiǎn)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樣廢棄物，能夠在垃圾填埋廠進(jìn)行填埋處理。隨著環(huán)保要求的愈加嚴(yán)格，爐渣中可能顯現(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。助燃空氣系統(tǒng)助燃空氣系統(tǒng)是垃圾焚燒廠中的一個專門重要的部分，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)量直截了當(dāng)阻礙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)的一樣工藝流程為：送風(fēng)機(jī)包括一次送風(fēng)機(jī)和二次送風(fēng)機(jī)，通常情形下，一次送風(fēng)機(jī)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通過余熱利用系統(tǒng)回收能量后進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)，最后通過煙囪排人大氣。廢水處理系統(tǒng)垃圾焚燒廠中廢水的要緊來源有：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(shí)。通常按照廢水中所含有害物的種類將廢水分為有機(jī)廢水和無機(jī)廢水，針對這兩種廢水采納不同的處理方法和處理流程。在廢水處理過程中，一部分廢水通過處理后排入都市污水管網(wǎng)，還有一部分通過處理的廢水那么可加以利用。廢水的處理方法專門多，不同的垃圾焚燒廠可采納不同的廢水處理工藝，那個地點(diǎn)介紹一種常用的廢水處理工藝。關(guān)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)。關(guān)于這類廢水，常采納的廢水處理工藝為：8、自動操縱系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒廠的高度自動化往常，把垃圾焚燒爐看成是各個系統(tǒng)的組合，自動化的工作要緊集中在實(shí)現(xiàn)這些單獨(dú)系統(tǒng)的自動化治理，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(jìn)各個系統(tǒng)設(shè)備自動化治理向更高水平進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)垃圾供料、垃圾焚燒一體化、自動化，引進(jìn)了垃圾焚燒爐自動化燃燒操縱系統(tǒng)。另外一些相關(guān)設(shè)備的自動化也有了進(jìn)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(yùn)行設(shè)備等的自動化都實(shí)現(xiàn)了有用化。現(xiàn)在，由于運(yùn)算機(jī)的應(yīng)用，垃圾焚燒爐的運(yùn)行治理除了日常操作實(shí)現(xiàn)了自動化，一些非日常的操作也實(shí)現(xiàn)了自動化，例如：垃圾焚燒爐、汽輪機(jī)的啟動與關(guān)閉等。垃圾焚燒系統(tǒng)自動化的范疇，大致可分為以下三個方面：①設(shè)施運(yùn)行治理必須的數(shù)據(jù)處理自動化；②垃圾運(yùn)輸車及灰渣輸車的車輛治理自動化；③設(shè)備機(jī)器運(yùn)行操作的自動化。上述各種運(yùn)行操作實(shí)現(xiàn)自動化以后，為了實(shí)現(xiàn)最正確的運(yùn)行狀態(tài)，目前仍必須依靠人的判定。國外正在開發(fā)各種各樣的軟件，能夠與熟練操作員的判定專門接近，能夠進(jìn)行圖象解析、模糊操縱等。目前這些軟件僅作為主軟件的支持系統(tǒng)，能夠相信，在不遠(yuǎn)的今后，綜合運(yùn)行狀態(tài)的最優(yōu)化操縱是完全可能的。垃圾焚燒廠的典型工藝流程框圖見圖2-1-32-1-21.2.3.3焚燒工藝實(shí)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(jī)。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，垃圾焚燒爐分類專門多。另外，許多焚燒工藝表達(dá)在具體的焚燒設(shè)備上，因此結(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，一樣而言，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。2-3-42-3-52-3-42-3-52、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(yùn)行穩(wěn)固、可靠，適應(yīng)范疇廣，絕大部分固體垃圾不需要任何預(yù)處理可直截了當(dāng)進(jìn)爐燃燒。專門應(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，投資及修理費(fèi)較高，而且機(jī)械爐排爐不適合含水率專門高的污泥，關(guān)于大件生活垃圾也不適宜直截了當(dāng)用爐排型焚燒爐。機(jī)械爐排爐垃圾燃燒的工藝特點(diǎn)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(dá)到的合理溫度。依照體會，該溫度范疇在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時期。第一時期：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，這一時期必不可少。一樣為了縮短垃圾水分的干燥和烘烤時刻，該爐排區(qū)域的一次進(jìn)風(fēng)均需通過加熱〔可用高溫?zé)煔饣驈U蒸汽對進(jìn)爐空氣進(jìn)行加熱〕，溫度一樣在200℃左右。第二時期：高溫燃燒。通常爐排上的垃圾在900℃左右的范疇燃燒，因此爐排區(qū)域的進(jìn)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。第三時期：燃盡。垃圾經(jīng)完全燃燒后變成灰渣，在現(xiàn)在期溫度逐步降低，爐渣被排出爐外。③爐內(nèi)停留時刻。垃圾焚燒的停留時刻有兩層含義。一是指垃圾從進(jìn)爐到從爐內(nèi)排出之間在爐排上的停留時刻，依照目前的垃圾組分、熱值、含水率等情形，一樣垃圾在爐內(nèi)的停留時刻為1-1.5。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(jìn)一s步氧化燃燒，使有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)所需的時刻，該停留時刻是決定爐體尺寸的重要依據(jù)。一樣來說，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(diǎn)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)式和輥式等。爐排型焚燒爐的特點(diǎn)是能直截了當(dāng)焚燒生活垃圾，不必預(yù)先進(jìn)行分選或破裂。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，吸取燃燒氣體的輻射熱，使水分蒸發(fā)；干燥后的垃圾逐步點(diǎn)燃，運(yùn)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，要緊包括如下類型。①移動式〔又稱鏈條式〕爐排。通常使用連續(xù)移動的傳送帶式裝置。點(diǎn)燃后垃圾通過調(diào)劑填料爐排的速度可操縱垃圾的干燥和點(diǎn)燃時刻。點(diǎn)燃的垃圾在移動翻轉(zhuǎn)過程中完成燃燒，爐排燃燒的速度可依照垃圾組分性質(zhì)及其焚燒特性進(jìn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動的爐排系統(tǒng)。垃圾在爐排上來回運(yùn)動，始終交錯處于運(yùn)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輥式爐排。它由高低排列的水平輥組合而成，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(diǎn)火、燃燒等過程。2〕流化床焚燒爐流化床焚燒爐能夠?qū)θ魏卫M(jìn)行焚燒處理。它的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠使垃圾完全燃燒，并對有害物質(zhì)進(jìn)行最完全的破壞，一樣排出爐外的未燃物均在1%左右，燃燒殘?jiān)畹?，有利于環(huán)境愛護(hù)，同時也適用于焚燒高水分的污泥類等物質(zhì)。流化床焚燒爐要緊用來焚燒輕質(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。流化床焚燒爐依照風(fēng)速和垃圾顆粒的運(yùn)動狀況可分為固定層、沸騰流淌層和循環(huán)流淌層。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沸騰流淌層。氣速超過流淌臨界點(diǎn)的狀態(tài)，從而在顆粒中產(chǎn)動氣泡，顆粒被劇烈攪拌處于沸騰狀態(tài)。③循環(huán)流淌層。氣體速度超過極限速度，氣體和顆粒之間猛烈碰撞混合，顆粒在氣體作用下處于飛散狀態(tài)。流化床垃圾焚燒爐要緊是沸騰流淌層狀態(tài)。以下圖為流化床的結(jié)構(gòu)。一樣垃圾粉碎到20cm以下后再投入到爐內(nèi)，垃圾和爐內(nèi)的高溫(600-800℃〕接觸混合。瞬時氣化并燃燒。未燃盡成分和輕質(zhì)垃圾一起飛到上部燃燒室連續(xù)燃燒。一樣認(rèn)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。不可燃物和流淌沙沉到爐底，一起被排出，混合物分離成流淌沙和不可燃物，流淌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，同時由于流淌床將流淌沙保持在一定的濕度，因此便于每天啟動和停爐。但由于流化床焚燒爐要緊靠空氣托住垃圾進(jìn)行燃燒，因此對進(jìn)爐的垃圾有粒度要求，通常期望進(jìn)入爐中垃圾的顆粒不大于50mm，否那么大顆粒的垃圾或重質(zhì)的物料會直截了當(dāng)落到爐底被排出，達(dá)不到完全燃燒的目的。因此流化床焚燒爐都配備了大功率的破裂裝置，否那么垃圾在爐內(nèi)保證不了完全呈沸騰狀態(tài)，無法正常運(yùn)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(xì)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(fù)荷。流化床焚燒爐的運(yùn)行和操作技術(shù)要求高，假設(shè)垃圾在爐內(nèi)的沸騰高度過高，那么大量的細(xì)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，那么會降低流化床的處理效率。因此需要專門靈敏的調(diào)劑手段和相當(dāng)有體會的技術(shù)人員操作。3〕回轉(zhuǎn)窯焚燒爐回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是一種成熟的技術(shù)，假如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疇較大，回轉(zhuǎn)窯是惟一理想的選擇?；剞D(zhuǎn)窯因?yàn)檗D(zhuǎn)速的改變，能夠阻礙垃圾在窯中的停留時刻，同時對垃圾在高溫空氣及過量氧氣中施加較強(qiáng)的機(jī)械碰撞，能得到可燃物質(zhì)及腐敗物含量專門低的爐渣?；剞D(zhuǎn)窯可處理的垃圾范疇廣，專門是在工業(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)用要緊是為了提高爐渣的燃盡率，將垃圾完全燃盡以達(dá)到爐渣再利用時的質(zhì)量要求。這種情形下，回轉(zhuǎn)窯爐一樣安裝在機(jī)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(jī)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(diǎn)：垃圾處理量不大，飛灰處理難，燃燒不易操縱。這使它專門難適應(yīng)發(fā)電的需要，在當(dāng)前的垃圾焚燒中應(yīng)用較少。回轉(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(dá)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。依照燃燒氣體和垃圾前進(jìn)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(dá)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)窯一樣是順流式且?guī)突鸩牧系姆侨廴跔t。在垃圾焚燒技術(shù)進(jìn)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，但由于其焚燒成效的局限性，專門快便被機(jī)械爐排爐取代了。機(jī)械爐排爐焚燒技術(shù)進(jìn)展歷史專門長，技術(shù)開發(fā)不斷進(jìn)步，因此至今提到垃圾焚燒爐，便不言而喻是機(jī)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(jì)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(dá)10%以上，但在90年代后期，由于煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，流化床爐在生活垃圾的焚燒爐市場幾乎消逝?，F(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，因此沒有專門大的進(jìn)展。而為了抑制二噁英等有害物質(zhì)的氣化熔融處理生活垃圾技術(shù)第一在歐洲得以開發(fā)。歐洲的各種氣化技術(shù)幾乎都被引進(jìn)到日本并改進(jìn)而投入日本市場，有些技術(shù)事實(shí)上績比歐洲更多。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(jìn)焚燒技術(shù)的局面，技術(shù)出口至歐洲?；剞D(zhuǎn)窯爐要緊是用來處理工業(yè)垃圾，因此在此僅對機(jī)械爐排爐、流化床爐和氣化熔融技術(shù)進(jìn)行比較〔見表焚燒爐的設(shè)計(jì)工廠處理規(guī)模處理規(guī)模一樣以每天或每小時處理垃圾的重量和煙氣流量來定。評判工廠處理規(guī)模時需要注意的是，重量并非唯獨(dú)的指標(biāo)，它與煙氣流量有緊密關(guān)系。因?yàn)槔再|(zhì)的不同，同樣重量的垃圾會產(chǎn)生不同的煙氣量，煙氣量將直截了當(dāng)決定焚燒爐后續(xù)處理設(shè)備的規(guī)模。一樣而言，垃圾的低位熱值越高，單位垃圾產(chǎn)生的煙氣量越多。處理垃圾性質(zhì)的確定規(guī)劃垃圾焚燒廠，選擇設(shè)備時，必須確定垃圾的要緊性質(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樣為20年左右，而垃圾的要緊性質(zhì)隨著生焚燒爐的使用壽命一樣為活水平、生活適應(yīng)、環(huán)保政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等的變化而變，因此有必要盡量正確地推測今后的垃圾性質(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，一樣采納工廠使用期的中間年的垃圾性質(zhì)和垃圾量作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。處理能力垃圾焚燒廠的處理能力有一定的范疇，它依照垃圾性質(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。從圖中能夠看出，其處理能力隨著垃圾熱值，助燃的有無等而變化。因此在設(shè)計(jì)垃圾焚燒廠時，要注意設(shè)計(jì)條件，并保證在各種條件下均達(dá)到設(shè)計(jì)能力。爐排機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷爐排機(jī)械負(fù)荷是表示單位爐排面積的垃圾燃燒速度的指標(biāo)，即單位爐排面積，單位時刻內(nèi)燃燒的垃圾量，一樣而言，爐排機(jī)械負(fù)荷的選擇有下述原那么：①高水分低熱值的垃圾采納的機(jī)械負(fù)荷值較低；②要求焚燒爐渣的熱灼減率值低時，機(jī)械負(fù)荷值要低；③燃燒空氣預(yù)熱溫度越高，機(jī)械負(fù)荷值越高；④每臺爐的規(guī)模越大，機(jī)械負(fù)荷值也越高；⑤水平爐排比傾斜爐排的機(jī)械負(fù)荷值刻內(nèi)燃燒的垃圾量，爐排機(jī)械負(fù)荷是垃圾焚燒爐設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，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(jì)緊密相關(guān)。燃燒室熱負(fù)荷燃燒室熱負(fù)荷是衡量單位時刻內(nèi)單位容積所承擔(dān)的熱量的指標(biāo)。那個地點(diǎn)的燃燒室容積是一次燃燒室和二次燃燒室之和。熱負(fù)荷值的一樣在 的范疇內(nèi)。燃燒室熱負(fù)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害，煙氣的爐內(nèi)停留時刻也不夠，容易引起不完全燃燒，嚴(yán)峻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(fù)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)固，也容易使焚燒爐渣熱灼減率值偏高。燃燒室出口溫度和煙氣滯留時刻在20世紀(jì)80年代，一樣要求燃燒室的出口溫度為750-950oc此溫度域的煙氣停留時刻為1s左右。到了90年代以后，為了是燃燒更加完全，同時為了盡量幸免產(chǎn)生二英等有害物質(zhì)，一樣要求燃燒室的出口溫度為850-950oc，且在此溫度域的停留時刻為2s以上的設(shè)計(jì)越來越多，差不多上成為目前大中型焚燒爐設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。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，停留時刻在0.5s以上。煙氣滯留時刻過短，將易產(chǎn)生不完全燃燒。但同時要注意的是燃燒溫度過高，也有專門多不良阻礙。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，阻礙正常運(yùn)行，而且同時會產(chǎn)生過多的氧化氮。因此，一樣設(shè)計(jì)燃燒室的出口溫度為800-950℃為佳。熱灼減率以下圖所示，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(biāo)，也是爐排機(jī)械負(fù)荷設(shè)計(jì)的要緊指標(biāo)之一。目前焚燒爐設(shè)計(jì)時的爐渣熱灼減率一樣在5%以下。大型連續(xù)運(yùn)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(jī)質(zhì)的以外，還有非腐爛性的碳素，含有塑料、橡膠等，因此僅憑熱灼減率一個指標(biāo)來判定爐渣的衛(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(jī)成分在0.1%以下〔約相當(dāng)于熱灼減率7%-10%〕。二、固體廢物焚燒爐的設(shè)計(jì)１一樣原那么固體廢物焚燒爐設(shè)計(jì)的差不多原那么，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刻，達(dá)到完全燃燒。這就要求選擇適宜的爐床，合理設(shè)計(jì)爐膛的形狀和尺寸，增加廢物與氧氣接觸的機(jī)會，使廢物在焚燒過程中水氣易于蒸發(fā)、加速燃燒；以及操縱空氣和燃燒氣體的流速及流向，使氣體得以平均混合。２阻礙焚燒爐設(shè)計(jì)的因素焚燒爐的設(shè)計(jì)要緊與被燒垃圾的性質(zhì)、處理規(guī)模、處理能力、爐排的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷、燃燒室熱負(fù)荷、燃燒室出口溫度和煙氣滯留時刻、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)有緊密關(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。同時由于垃圾的要緊性質(zhì)隨人們的生活水平、生活適應(yīng)、環(huán)保政策、產(chǎn)焚燒定義一樣來講，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操縱火焰的燃燒。廢物焚燒處理原理

三、阻礙焚燒過程的因素阻礙生活垃圾焚燒過程的因素要緊包括生活垃圾的性質(zhì)、停留時刻、溫度、湍流度和空氣過量系數(shù)。其中停留時刻、溫度、湍流度和空氣過量系數(shù)稱為〝3T，是焚燒爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行的要緊操縱參數(shù)。生活垃圾的性質(zhì)生活垃圾的熱值、成分組成和顆粒粒度等是阻礙生活垃圾焚燒的要緊因素。生活垃圾的熱值越高，焚燒開釋的熱能越高，焚燒也就越容易啟動。生活垃圾的粒度越小，生活垃圾與周圍氧氣的接觸面積也就越大，焚燒過程中的傳熱及傳質(zhì)成效越好，燃燒越完全。因此，在生活垃圾焚燒前，應(yīng)進(jìn)行破裂預(yù)處理；生活垃圾的水分過高，導(dǎo)致干燥時期過長，著火困難，阻礙燃燒速度，不易達(dá)到完全燃燒。停留時刻生活垃圾的焚燒是氣相燃燒和非均相燃燒的混合過程，因此生活垃圾在爐中的停留時刻必須大于理論上固體廢物干燥、熱分解及固定碳組分完全燃燒所需的總時刻。同時還滿足固體廢物的揮發(fā)分在燃燒室中有足夠的停留時刻以保證達(dá)到完全燃燒。盡管停留時刻越長焚燒成效越好，但停留時刻過長也會使焚燒爐的處理量減少，焚燒爐的建設(shè)費(fèi)用加大。溫度溫度是指生活垃圾焚燒所能達(dá)到的最高焚燒溫度，一樣來說位于生活垃圾層上方并靠近焚燒溫度越高，燃燒越充分，二英類燃燒火焰的區(qū)域內(nèi)的溫度最高，可達(dá)物質(zhì)去除得得也就越完全。停留時刻和溫度的乘積又可稱為可燃組分的高溫暴露。在滿足最低高溫暴露條件下，能夠通過提高焚燒溫度，縮短停留時刻；同樣能夠在燃燒溫度較低的情形下，通過延長停留時刻來達(dá)到可燃組分的完全燃燒。湍流度湍流度是表征生活垃圾和空氣混合程度的指標(biāo)。在生活垃圾焚燒過程中，當(dāng)焚燒爐一定時，能夠通過提高助燃空氣量來提高焚燒爐中的流場湍流度，改善傳質(zhì)與傳熱成效。過量空氣系數(shù)在焚燒室中，固體廢物顆粒專門難與空氣形成理想混合，因此為了保證垃圾燃燒完全，實(shí)際空氣供給量要明顯高于理論空氣需要量。實(shí)際空氣量與理論空氣量之比值為過量空氣系數(shù)。然而假如助燃空氣過剩系數(shù)太高，會導(dǎo)致爐溫降低，阻礙固體廢物的焚燒成效。綜上所述，不難發(fā)覺以上〝3T因素相互依靠、相互制約，構(gòu)成一個有機(jī)系統(tǒng)。何一個因素的波動，都會產(chǎn)生〝牽一發(fā)而動全身〞的成效。因此必須從系統(tǒng)的角度來操縱和選擇以上運(yùn)行參數(shù)。 1.2.2.2焚燒處理物分類，各類中常見的焚燒處理物一、固體廢物的定義和特性固體廢物要緊來源于人類的生產(chǎn)和消費(fèi)活動，人們在開發(fā)資源和制造產(chǎn)品的過程中，必定產(chǎn)生廢物；任何產(chǎn)品通過使用和消耗后，最終都將變成廢物。固體廢物的定義因產(chǎn)生過程、具體性質(zhì)和法律法規(guī)的不同而存在明顯差異。在?中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法?中，固體廢物是指在生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其他活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì)。關(guān)于固體廢物的定義應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)。一是就固體廢物的形狀而言，廣義的固體廢物還包括具有高環(huán)境危害性的液態(tài)和氣態(tài)危險(xiǎn)廢物。二是固體廢物的范疇是相對的，具有專門強(qiáng)的空間性和時刻性。隨著固體廢物資源化技術(shù)的進(jìn)展，某一特定時空領(lǐng)域的廢物在另一個時空領(lǐng)域也許確實(shí)是寶貴的資源，因此固體廢物又被稱為〝在時空上錯位的資源〞。二、固體廢物的來源和分類固體廢物的種類繁多而且性質(zhì)各異，為了便于固體廢物的全過程治理，有必要對固體廢物進(jìn)行分類。固體廢物有多種分類方法：按其產(chǎn)生來源可分為工業(yè)廢物和生活垃圾等；按其污染特性可分為危險(xiǎn)廢物和一樣廢物等；按其組成可分為有機(jī)廢物和無機(jī)廢物；按其形狀可分為固態(tài)廢物、半固態(tài)廢物和液態(tài)〔氣態(tài)〕廢物。我國采納固體廢物的來源和專門性質(zhì)相結(jié)合的方法來對固體廢物進(jìn)行分類。在?中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法?中，固體廢物分為都市生活垃圾、工業(yè)固體廢物和危險(xiǎn)廢物三類。都市生活垃圾都市生活垃圾又稱為都市固體廢物，是指在都市日常生活中或?yàn)槎际腥粘Ｉ罘?wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物，以及法律、行政法規(guī)視作都市生活垃圾的固體廢物。都市生活垃圾要緊來自于都市居民家庭、都市商業(yè)、餐飲業(yè)、旅社業(yè)、旅行業(yè)、服務(wù)業(yè)、市政環(huán)衛(wèi)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、街道打掃垃圾、建筑遺留垃圾、文教衛(wèi)生業(yè)、行政事業(yè)單位、工業(yè)企業(yè)單位、水處理污泥和其他零散垃圾等。都市生活垃圾的成分復(fù)雜，要緊包括廚余物、廢紙、廢塑料、廢織物、廢金屬、廢玻璃陶瓷碎片、磚瓦渣土、廢舊電池、廢舊家用電器等。阻礙都市生活垃圾成分的要緊因素有居民的生活水平、生活質(zhì)量、生活適應(yīng)、季節(jié)、氣候等。目前我國都市生活垃圾要緊是依照都市垃圾產(chǎn)生或收集來源進(jìn)行分類，通?？煞譃橐韵聨追N。①家庭垃圾。是居民住戶排出的包括廚余垃圾和紙類、廢舊塑料、罐頭盒、玻璃、陶瓷、木片等零散垃圾在內(nèi)的日常生活廢物。②庭院垃圾。包括植物殘余、樹葉、樹杈及庭院其他清掃雜物。②清掃垃圾。指都市道路、橋梁、廣場、公園及其他露天公共場所由環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)清掃收集的垃圾。②商業(yè)垃圾。指都市商業(yè)、各類商業(yè)性服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)或?qū)I(yè)性營業(yè)場所〔如菜市場、飲食店等〕產(chǎn)生的垃圾。⑤建筑垃圾。指都市建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行修理或興建的施工現(xiàn)場產(chǎn)生的垃圾。其他垃圾。是除以上各類產(chǎn)生源以外場所排放的垃圾的統(tǒng)稱。另外，可依照處理處置方式或資源回收利用可能性，將都市生活垃圾簡易分為可回收廢品、易堆腐物、可燃物及其他無機(jī)廢物四大類；或者有機(jī)物、無機(jī)物、可回收物品三大類。工業(yè)固體廢物工業(yè)固體廢物是指在工業(yè)交通等生產(chǎn)活動過程中產(chǎn)生的固體廢物。按工業(yè)體廢物的產(chǎn)生行業(yè)劃分，具有代表性的工業(yè)固體廢物有冶金、能源、石油化學(xué)、礦業(yè)、輕工業(yè)固體廢物。1〕冶金工業(yè)固體廢物冶金工業(yè)固體廢物要緊包括各種金屬冶煉或加工過程中所產(chǎn)生的廢渣，如高爐煉鐵產(chǎn)生的高爐渣，平爐、轉(zhuǎn)爐、電爐煉鋼產(chǎn)生的鋼渣，銅、鎳、鉛、鋅等有色金屬冶煉過程產(chǎn)生的有色金屬渣，鐵合金渣及提煉氧化鋁時產(chǎn)生的赤泥等。2〕能源工業(yè)固體廢物能源工業(yè)固體廢物要緊包括燃煤電廠產(chǎn)生的粉煤灰、爐渣、煙道灰、采煤及洗煤過程中產(chǎn)生的煤矸石等。3〕石油化學(xué)工業(yè)固體廢物石油化學(xué)工業(yè)固體廢物要緊包括石油及加工工業(yè)產(chǎn)生的油泥、焦油頁巖渣、廢催化劑、廢有機(jī)溶劑等，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫鐵礦渣、酸渣、堿渣、鹽泥、釜底泥、精〔蒸〕餾殘?jiān)约搬t(yī)藥和農(nóng)藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的醫(yī)藥廢物、廢藥品、廢農(nóng)藥等。4〕礦業(yè)固體廢物要緊包括采礦廢石和尾礦，廢石是指各種金屬、非金屬礦山開采過程中從主礦上剝離下來的各種圍巖，尾礦是指在選礦過程中提取精礦以后剩下的尾渣。5〕輕工業(yè)固體廢物輕工業(yè)固體廢物要緊包括食品工業(yè)、造紙印刷工業(yè)、紡織印染工業(yè)、皮革工業(yè)等工業(yè)加工過程中產(chǎn)生的污泥、動物殘物、廢酸、廢堿以及其他廢物。6〕其他工業(yè)固體廢物其他工業(yè)固體廢物要緊包括加工過程產(chǎn)生的金屬碎屑、電鍍污泥、建筑廢料以及其他工業(yè)加工過程產(chǎn)生的廢渣等。3、危險(xiǎn)廢物危險(xiǎn)廢物是指列入國家危險(xiǎn)廢物名錄或是依照國家規(guī)定的危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)和鑒別方法，認(rèn)定具有危險(xiǎn)特性的廢物。我國危險(xiǎn)廢物的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要緊包括?國家危險(xiǎn)廢物名錄?和?危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)?。危險(xiǎn)廢物的要緊來源是工業(yè)固體廢物，據(jù)估量我國工業(yè)危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量約占工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的3%-5%，要緊分布在化學(xué)原料和化學(xué)制造業(yè)、采掘業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、石油加工業(yè)及煉焦業(yè)、造紙及制品制造業(yè)等工業(yè)部門。都市生活垃圾的廢電池、廢日光燈、廢棄日用化工產(chǎn)品以及醫(yī)療廢物也是危險(xiǎn)廢物中不容忽視的一部分。由于危險(xiǎn)廢物含有高度持久元素、化學(xué)品或化合物，具有毒害性、爆炸性、易燃性、腐蝕性、化學(xué)反應(yīng)性、傳染性、放射性等一種或幾種危害特性，對人體健康和環(huán)境具有極大的直截了當(dāng)或潛在危害，因此是廢物治理、處置體系的工作重點(diǎn)。固體物質(zhì)的燃燒過程復(fù)雜，除發(fā)生熱分解、熔融、蒸發(fā)及化學(xué)反應(yīng)外還相伴有傳熱、傳質(zhì)過程。依照可燃物質(zhì)的性質(zhì)，燃燒方式有：蒸發(fā)燃燒、分解燃燒和表面燃燒。在蒸發(fā)燃燒中，固體廢物先熔化成液體，再氣化，隨后與空氣混合燃燒。如脂類有機(jī)物的燃燒；分解燃燒是指固體廢物受熱分解，碳?xì)浠衔锏容p物質(zhì)揮發(fā)，與空氣擴(kuò)散混合燃燒，固定碳等重組分與空氣接觸進(jìn)行表面燃燒。如木材紙類等的燃燒；表面燃燒那么是不發(fā)生熔化、蒸發(fā)和分解過程，直截了當(dāng)在固體表面與空氣發(fā)生燃燒反應(yīng)。如木炭、焦等與空氣發(fā)生的燃燒反應(yīng)。在上述燃燒反應(yīng)中，揮發(fā)燃燒是均相反應(yīng)，速度快，固體表面的燃燒屬非均相反應(yīng)，速度要慢得多。而對固體廢物的焚燒來講，分解燃燒更為普遍，故如下對這一類型的燃燒作進(jìn)一步的討論。姑且把這一燃燒反應(yīng)分為熱分解過程和燃燒過程兩部分?！玻薄碂岱纸膺^程熱分解速度熱分解既包括分解、化合傳質(zhì)過程，又包括吸熱、放熱的傳熱過程。其分解速度與固體廢物的組成、粒度、加熱速度及最終達(dá)到的溫度等因素有關(guān)。當(dāng)粒度平均且專門小時，固體內(nèi)不存在溫度梯度，總的熱分解速度可認(rèn)為是物質(zhì)的熱分解速度。熱分解時刻加熱垃圾、紙類、木材等固體廢物時，溫度上升緩慢，故初期可不能發(fā)生熱分解，隨著燃燒的進(jìn)行，熱量不斷放出，焚燒體系的溫度不斷上升，一旦達(dá)到某一溫度值時，趕忙引起熱分解。和加熱速度比較，分解速度要快得多，即分解反應(yīng)一經(jīng)引發(fā)專門快就達(dá)分解完全。從而能夠假定分解速度確實(shí)是加熱速度，那么，熱分解的時刻確實(shí)是分解時刻。三、焚燒系統(tǒng)1.概述焚燒系統(tǒng)實(shí)際上是一系列復(fù)雜的相互關(guān)聯(lián)部分或單元組成的整體。一個完整的焚燒系統(tǒng)(如圖11-1所示)應(yīng)該具備以下單元或部分。圖11-1一樣焚燒系統(tǒng)流程示意①與廢物接收和處理能力相符合的廢物收集系統(tǒng)。②廢物的貯存單元和給料單元。貯存單元包括存放和混合液體廢物的料池，貯存固體廢物的料坑，固體廢物粉碎裝置和運(yùn)輸污泥、稀液體廢物的泵。③依照廢物類型、數(shù)量和成分所選擇的一級焚燒室。④能夠充分氧化氣態(tài)物質(zhì)的二級燃燒室或后燃室，使焚燒后煙氣中的未燃燼碳?xì)浠衔镞_(dá)到要求。⑤能夠?qū)⒒以鼜囊患壏贌疫\(yùn)出的排出系統(tǒng)和冷卻灰渣的冷卻系統(tǒng)。符合處置要求的灰渣固化和其他灰渣處理系統(tǒng)。⑥煙氣凈化系統(tǒng)必須能夠操縱顆粒、酸性氣體和其他物質(zhì)的排放。⑦要有對系統(tǒng)產(chǎn)生的能量、水和焚燒產(chǎn)物的回收和利用系統(tǒng)。５１４固體廢物的焚燒系統(tǒng)過熱。供風(fēng)量高于理論氧需量的空氣運(yùn)算值，過量風(fēng)除保證完全燃燒外，尚有操縱爐溫的作用。實(shí)際供風(fēng)量往往高于理論量的一倍?！玻础硰U氣排放與污染操縱系統(tǒng)廢氣排放與污染操縱系統(tǒng)包括煙氣通道、廢氣凈化設(shè)施與煙囪。焚燒過程產(chǎn)生的要緊污染物是粉塵與惡臭，尚有少量的氮硫的氧化物。要緊污染操縱對象是粉塵與氣味。粉塵污染操縱的常用設(shè)施是沉降室、旋風(fēng)分離器、濕式泡沫除塵設(shè)備、過濾器、靜電除塵器等。廢氣通過選用的除塵設(shè)施，含塵量應(yīng)達(dá)到國家承諾排放廢氣的標(biāo)準(zhǔn)。惡臭的操縱目前尚無十分有效的方法，只能依照某種氣味的成分，進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈锢砼c化學(xué)處理措施，減輕排出廢氣的異味。煙囪的作用有兩方面：一是為建立焚燒爐中的負(fù)壓度，使助燃空氣能順利通過燃燒帶；二是將燃燒后廢氣由頂口排入高空大氣，使剩余的污染物、臭味與熱量通過高空大氣稀釋擴(kuò)散作用，得到進(jìn)一步緩沖。〔５〕排渣系統(tǒng)燃盡的灰渣通過排渣系統(tǒng)及時排出，保證焚燒爐正常操作。排渣系統(tǒng)是由移動爐排、通道與履帶相連的水槽組成?；以谝苿訝t箅上由重力作用通過通道，落入貯渣室水槽，經(jīng)水淬冷卻的灰渣，由傳送帶送至渣斗，用車輛運(yùn)走或用水力沖擊設(shè)施將爐渣沖至爐外運(yùn)走?！玻丁撤贌隣t的操縱與測試系統(tǒng)由于固體廢物焚燒過程中所處理的物料種類和性能變化專門大，因而燃燒過程的操縱也更加復(fù)雜，采納適當(dāng)?shù)牟倏v系統(tǒng)，對克服焚燒固體廢物所帶來的許多問題，保證焚燒過程高效率地運(yùn)行是必要的。焚燒過程的測量與操縱系統(tǒng)包括：空氣量的操縱、爐溫操縱、壓力操縱、冷卻系統(tǒng)控制、集塵器容量操縱、壓力與溫度的指示、流量指示、煙氣濃度及報(bào)警系統(tǒng)等?！玻贰衬茉椿厥障到y(tǒng)回收垃圾焚燒系統(tǒng)的熱資源是建立垃圾焚燒系統(tǒng)的要緊目的之一。焚燒爐熱回收系統(tǒng)有三種方式。與鍋爐合建焚燒系統(tǒng)，鍋爐設(shè)在燃燒室后部，使熱轉(zhuǎn)化為蒸氣回收利用；利用水墻式焚燒爐結(jié)構(gòu)，爐箅以縱向循環(huán)水列管替代耐火材料，管內(nèi)循環(huán)水被加熱成熱水，再通過后面相連的鍋爐生成蒸氣回收利用。將加工后的垃圾與燃料按比例混合作為大型發(fā)電站鍋爐的混合燃料。以上比較系統(tǒng)地介紹了固體廢物的焚燒系統(tǒng)，為了對這一系統(tǒng)建立一整體概念，圖一反應(yīng)。由于氣相燃燒速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于不均一燃燒速度。當(dāng)有不均一燃燒發(fā)生時，固體總的燃燒速度就由不均一反應(yīng)速度所操縱?！玻场匙璧K固體物質(zhì)燃燒的因素垃圾同意系統(tǒng)垃圾同意系統(tǒng)包括垃圾稱重、垃圾卸料、垃圾貯存及進(jìn)料系統(tǒng)。生活垃圾由垃圾運(yùn)輸車運(yùn)入垃圾焚燒廠，通過地衡稱重后進(jìn)入垃圾卸料平臺〔也可稱為傾卸平臺〕，按操縱系統(tǒng)指定的卸料門將垃圾倒入垃圾貯坑。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)和型式將直截了當(dāng)阻礙到垃圾的燃燒狀況和燃燒成效。吊車抓斗從垃圾貯坑中抓起垃圾，送入進(jìn)料漏斗，漏斗中的垃圾沿進(jìn)料滑槽落下，由飼料器將垃圾推入爐排預(yù)熱段，機(jī)械爐排在驅(qū)動機(jī)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。燃燒室是固體廢物焚燒系統(tǒng)的核心，由爐膛、爐箅〔爐排〕與空氣供應(yīng)系統(tǒng)組成。爐膛結(jié)構(gòu)由耐火材料砌筑或水管壁構(gòu)成。燃燒室按構(gòu)造可分成室式爐〔箱式爐〕、多段爐、回轉(zhuǎn)爐、流化床爐等。室式爐大都有多個燃燒室，第一燃燒室溫度在７００～１０００℃之間，固體廢物在其中進(jìn)行干燥、氣化和初始燃燒等過程。第二、第三燃燒室的作用是進(jìn)一步氧化第一室中未燃盡的可燃性氣體和細(xì)小顆粒。焚燒爐燃燒室容積假如過小，可燃物質(zhì)不能充分燃燒，造成空氣污染和灰渣處理的問題。燃燒室過大會降低使用效率。爐排是爐室的重要組成部分，其功能有兩點(diǎn)：一是傳送廢物燃料通過燃燒帶，將燃盡的灰渣轉(zhuǎn)移到排渣系統(tǒng)；二是在其移動過程使燃料發(fā)生適當(dāng)?shù)臄噭樱偈箍諝庥上孪蛏贤ㄟ^爐排料層進(jìn)入燃燒室，以助燃燒。爐排類型結(jié)構(gòu)較多，最常見的有三種：往復(fù)式、搖動式與移動式。助燃空氣系統(tǒng)助燃空氣系統(tǒng)是垃圾焚燒廠中的一個專門重要的部分，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)量直截了當(dāng)阻礙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)的一樣工藝流程為：送風(fēng)機(jī)包括一次送風(fēng)機(jī)和二次送風(fēng)機(jī)，通常情形下，一次送風(fēng)機(jī)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通過余熱利用系統(tǒng)回收能量后進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)，最后通過煙囪排人大氣。垃圾焚燒爐助燃空氣的要緊作用如下：①提供適量風(fēng)量和風(fēng)溫來烘干垃圾，為垃圾著火預(yù)備條件；②提供垃圾充分燃燒和燃盡的空氣量；③促使?fàn)t膛內(nèi)煙氣的充分?jǐn)_動，使?fàn)t膛出口ＣＯ含量降低；④提供爐墻冷卻風(fēng)，以防爐渣在爐墻上結(jié)焦；⑤冷卻爐排，幸免爐排過熱變形。余熱利用系統(tǒng)從垃圾焚燒爐中排出的高溫?zé)煔獗仨毻ㄟ^冷卻后方能排放，降低煙氣溫度可采納噴水冷卻或設(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，以吸取垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量，從而達(dá)到回收能量的目的。在沒有設(shè)置余熱鍋爐而采納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。一樣來講，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，目前越來越普遍采納設(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(jī)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。關(guān)于采納余熱鍋爐的垃圾焚燒廠，余熱利用系統(tǒng)的工藝流程如下：關(guān)于沒有設(shè)置余熱鍋爐，采納噴水冷卻方式的垃圾焚燒廠，其煙氣冷卻的工藝流程為：在有些垃圾焚燒廠，采納余熱鍋爐和噴水冷卻相結(jié)合的方式，其工藝流程為：垃圾焚燒發(fā)電的熱效率一樣只有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，部分垃圾焚燒廠采納熱電聯(lián)供熱系統(tǒng)，將發(fā)電后的蒸汽或一部分抽汽向廠外進(jìn)行區(qū)域性供熱，以提高垃圾焚燒廠的熱效率。然而，當(dāng)進(jìn)行大規(guī)模區(qū)域供熱時，由于區(qū)域的熱能需求隨時刻、季節(jié)的變化而變化專門大，而垃圾焚燒爐的運(yùn)行不能適應(yīng)如此大的變化，因此，垃圾焚燒爐的供熱一樣只能提供用戶一部分的熱量需求。煙氣凈化系統(tǒng)煙氣處理系統(tǒng)要緊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(dá)到煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，減少環(huán)境污染。各國、各地區(qū)都有不同的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)