第七章 固體廢物的熱處理技術焚燒

第七章固體廢物的熱處理技術焚燒第一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四主要知識點熱處理技術定義、分類及特點焚燒定義及目的焚燒基本原理焚燒控制四大參數(shù)焚燒技術指標焚燒參數(shù)計算焚燒系統(tǒng)組成焚燒產(chǎn)生的大氣污染物及其控制熱解定義第二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四1.固體廢物熱處理技術定義種類技術特點第三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四熱處理定義在設備中以高溫分解和深度氧化為主要手段，通過改變廢物的化學、物理或生物特性和組成來處理固體廢物的過程。第四頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四熱處理分類焚燒熱解熔融干化（主要用于污泥處理）濕式氧化燒結(jié)其他方法第五頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四熱處理技術特點優(yōu)點：減容效果好消毒徹底減輕或消除后續(xù)處置過程對環(huán)境的影響回收資源與能量第六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四缺點：投資和運行費用高操作運行復雜二次污染與公眾反應第七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四2.焚燒定義焚燒法是一種高溫熱處理技術，即以一定的過?？諝饬颗c被處理的有機廢物在焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒反應，廢物中的有害有毒物質(zhì)在高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種可同時實現(xiàn)廢物無害化、減量化、資源化的處理技術。第八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四焚燒的目的主要目的是：盡可能焚毀廢物使被焚燒的物質(zhì)變?yōu)闊o害和最大限度地減容并盡量減少新的污染物質(zhì)產(chǎn)生，避免造成二次污染。第九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四3.焚燒基本原理焚燒法不但可以處理固體廢物，還可以處理液體廢物和氣體廢物；不但可以處理城市垃圾和一般工業(yè)廢物，而且可以用于處理危險廢物。危險廢物中的有機固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)廢物，常用焚燒來處理。在焚燒處理城市生活垃圾是，也常常將垃圾焚燒處理前的暫時貯存過程中產(chǎn)生的滲濾液和臭氣引入焚燒爐焚燒處理。第十頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四固體廢物的三組分——衡量物質(zhì)燃燒特性水分指干燥某固體廢物樣品時所失去的質(zhì)量。水分含量是一個重要的燃料特性，含水率太高就無法點燃?？扇挤滞ǔ０〒]發(fā)分和固定碳。揮發(fā)分與燃燒時的火焰密切相關。如焦碳含揮發(fā)分少，燃燒時沒有火焰，相反，會產(chǎn)生很大的火焰。灰分多為惰性物質(zhì)，如玻璃和金屬。第十一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四固體廢物的熱值熱值是設計固體廢物燃燒處理設備最主要的指標之一。固體廢物熱值有高位熱值（HH,kcal/kg）和低位熱值（HL,kcal/kg）之分。高位發(fā)熱值可以通過標準實驗測定：一定量燃燒樣品在熱彈中與氧完全燃燒，然后精確地測量所釋放出的熱量。低位發(fā)熱值為燃料的較實際的測試熱值，因為它考慮了由于煙氣中水蒸氣的凝結(jié)而帶走的一部分顯熱的熱損失。一般，當固體廢物熱值高于950kcal/kg（）時，可以不加輔助燃料直接燃燒。第十二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四固體廢物焚燒與燃燒關系一般認為固體物質(zhì)的燃燒有以下幾種形式：蒸發(fā)燃燒固體物質(zhì)受熱先融化為液體，進一步受熱產(chǎn)生燃料蒸汽，再與空氣混合燃燒分解燃燒受熱后分解為揮發(fā)性組分和固定碳，揮發(fā)性組分中可燃氣體進行擴散燃燒，而碳進行表面燃燒表面燃燒受熱不經(jīng)過融化、蒸發(fā)、分解等過程，而直接燃燒。第十三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四采用焚燒方法處理含有一定水分的固體廢物時，一般都要經(jīng)過干燥、熱分解和燃燒三個階段，最終生成氣相產(chǎn)物和惰性固體殘渣。設計焚燒爐時，廢物在爐膛里的停留時間與以上幾個階段相關。第十四頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四4.焚燒的四大控制參數(shù)焚燒溫度（Temperature）攪拌混合程度（Turbulence）氣體停留時間（Time）（一般稱為3T）過?？諝饴剩╡xcessair）第十五頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四焚燒溫度焚燒溫度取決于廢物的燃燒特性（如熱值、燃點、含水率）以及焚燒爐結(jié)構(gòu)、空氣量等。焚燒溫度高低決定廢物燃燒是否完全?？山柚{(diào)整焚燒的廢物進料量和空氣量來加以控制。一般而言，焚燒溫度越高，廢物燃燒所需的停留時間就越短，焚燒效率也越高。第十六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四溫度太高不僅增加了燃料的消耗量，而且會增加廢物中金屬的揮發(fā)量及氧化氮的數(shù)量，引起二次污染。并且會對爐體產(chǎn)生影響（爐體內(nèi)襯耐火材料、爐排結(jié)焦）。因此不宜隨意確定較高的焚燒溫度。溫度太低，則易導致不完全燃燒，產(chǎn)生有毒副產(chǎn)物。第十七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四大多數(shù)有機物的焚燒溫度在800~1100℃之間，通常在800~900℃左右。廢氣的脫臭處理，800~950℃廢物粒子在0.01~0.51微米之間，溫度在900~1000℃可避免產(chǎn)生黑煙。含氯化合物的焚燒，溫度在800~850℃以上時，氯氣可以轉(zhuǎn)化為氯化氫，可以回收利用；低于800℃會生成氯氣，難以去除。第十八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四含有堿土金屬的廢物焚燒時，一般控制在750~800℃以下。因為堿土金屬及其鹽類一般為低熔點化合物，容易腐蝕設備。焚燒氰化物，850~900℃高溫焚燒是防治PCDD與CCDF的最好方法，估計在925℃以上。第十九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四停留時間廢物中有害組分在焚燒爐內(nèi)處于焚燒條件下，該組分發(fā)生氧化、燃燒，使有害物質(zhì)變成無害物質(zhì)所需的時間稱之為停留時間。停留時間的長短直接影響焚燒的完善程度，也是決定爐體容積尺寸的重要依據(jù)。停留時由許多因素決定，如廢物的形態(tài)對停留時間的影響很大第二十頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四經(jīng)驗數(shù)據(jù)垃圾焚燒，溫度850~1000℃，停留時間1~2s。一般有機廢液，0.6~1s；含氰廢液約3s。廢氣，一般在1s以下。如油脂精制過程產(chǎn)生的臭氣，在650℃溫度下只需要0.3s。第二十一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四攪拌混合強度要使廢物燃燒完全，減少污染物形成，必須要使廢物與助燃空氣充分接觸、燃燒氣體與助燃空氣充分混合——擾動方式是關鍵所在。焚燒爐所采用的攪動方式有：空氣擾動機械爐排擾動流態(tài)化擾動旋轉(zhuǎn)擾動等。第二十二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四中小型焚燒爐多數(shù)屬固定爐床式，擾動多由空氣流動產(chǎn)生．包括：(1)爐床下送風助燃空氣自爐床下送風，由廢物層孔隙中竄出，這種擾動方式易將不可燃的底灰或未燃碳顆粒隨氣流帶出，形成顆粒物污染，廢物與空氣接觸機會大，廢物燃燒較完全，焚燒殘渣熱灼減量較小；(2)爐床上送風助燃空氣由爐床上方送風，廢物進入爐內(nèi)時從表面開始燃燒，優(yōu)點是形成的粒狀物較少，缺點是焚燒殘渣熱灼減量較高。第二十三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四過?？諝鈴U物焚燒所需空氣量，是由廢物燃燒所需的理論空氣量和為了供氧充分而加入的過剩空氣量兩部分所組成的。燃燒或焚燒排氣的污染物排放標準是以50％過剩空氣為基準，由于過剩空氣無法直接測量，因此以7％過剩氧氣為基準，再根據(jù)實際過剩氧氣量加以調(diào)整。過剩空氣系數(shù)過?？諝饴实诙捻?，共九十七頁，編輯于2023年，星期四

過?？諝庀禂?shù)(m)用于表示實際空氣與理論空氣的比值，A0為理論空氣量；A為實際供應空氣量過剩空氣率工程上可以根據(jù)過剩氧氣量估計燃燒系統(tǒng)中的過?？諝庀禂?shù)。廢氣中含氧量通常以氧氣在干燥排氣中的體積百分比表示，假設空氣中氧含量為21％．則過?？諝獗瓤纱致员硎緸椋旱诙屙?，共九十七頁，編輯于2023年，星期四為了保證氧化反應進行得很完全，從化學反應的角度應該提供足夠的空氣。過?？諝獾墓┙o會導致燃燒溫度的降低。第二十六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四工業(yè)鍋爐和窯爐與焚燒爐所要求的過剩空氣系數(shù)有較大不同。前者首要考慮燃料使用效率，過剩空氣系數(shù)盡量維持在1.5以下；焚燒的首要目的則是完全摧毀廢物中的可燃物質(zhì)，過?？諝庀禂?shù)一般大于1.5。第二十七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四焚燒廢液、廢氣時，過剩空氣量一般取20%~30%的理論空氣量；焚燒固體廢物時，需要較高的數(shù)值，通常為理論需氧量的50%~90%，過?？諝庀禂?shù)1.5~1.9，有時甚至在2以上。第二十八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四四大控制參數(shù)的相互關系過?？諝饴视蛇M料速率即助燃空氣供應速率即可決定；氣體停留時間由燃燒室?guī)缀涡螤?、供應助燃空氣速率和廢氣生產(chǎn)率決定；助燃空氣供應量直接影響到燃燒室中的溫度和流場混合程度，燃燒溫度影響垃圾焚化的效率。焚燒溫度和停留時間有密切關系。第二十九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四第三十頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四5.焚燒處理效果的評價指標減量比熱灼減量燃燒效率及破壞去除效率煙氣排放濃度限制指標第三十一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四1．減量比用于衡量焚燒處理廢物減量化效果的指標是減量比，定義為可燃廢物經(jīng)焚燒處理后減少的質(zhì)量占所投加廢物總質(zhì)量的百分比，即式中，MRC為減量比，％；

ma為焚燒殘渣的質(zhì)量，kg；

mb為投加的廢物質(zhì)量，kg；

mc為殘渣中不可燃物質(zhì)量，kg。第三十二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四2.熱灼減量指焚燒殘渣在(800±25)℃經(jīng)3h灼熱后減少的質(zhì)量占原焚燒殘渣質(zhì)量的百分數(shù)，其計算方法如下：式中，QR為熱灼減量，％；ma為焚燒殘渣在室溫時的質(zhì)量，kg；md為焚燒殘渣在(800±25)℃經(jīng)3h灼熱后冷卻至室溫的質(zhì)量．kg第三十三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四

3．燃燒效率及破壞去除效率在焚燒處理城市垃圾及一般工業(yè)廢物時，多以燃燒效率(CE)作為評估是否可以達到預期處理要求的指標：式中，[CO]和[CO2]分別為煙道氣中該種氣體的濃度值。第三十四頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四

對危險廢物，驗證焚燒是否可以達到預期的處理要求的指標還有特殊化學物質(zhì)[有機性有害主成分(POHCS)]的破壞去除效率(DRE)，定義為式中，Win為進入焚燒爐的POHCS的質(zhì)量流率；Wout為從焚煤爐流出的該種物質(zhì)的質(zhì)量流率。第三十五頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四4．煙氣排放濃度限制指標對焚燒設施排放的大氣污染物控制項目①煙塵；常將顆粒物、黑度、總碳量作為控制指標；②有害氣體：包括SO2、HCl、HF、CO和NOx；③重金屬元素單質(zhì)或其化合物：如Hg、Cd、Pb、Ni、Cr、As等：④有機污染物：如二噁英，包括多氯代二苯并－對－二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)第三十六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四6.主要焚燒參數(shù)計算燃燒需要空氣量1.理論燃燒空氣量理論燃燒空氣量之廢物完全燃燒時，所需要的最低空氣量，一般以A0表示。第三十七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四實際需要燃燒空氣量實際空氣量A與理論空氣量的關系：A=mA0第三十八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四（2）.焚燒煙氣量及組成煙氣產(chǎn)生量假定廢物以理論空氣量完全燃燒時的燃燒煙氣量稱為理論煙氣產(chǎn)生量。第三十九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四（3）.發(fā)熱量計算干基發(fā)熱量

不包括含水分部分的實際發(fā)熱量，稱干基發(fā)熱量(Hd)。高位發(fā)熱量總發(fā)熱量，是燃料在定壓狀態(tài)下完全燃燒，其中的水分燃燒生成的水凝縮成液體狀態(tài)。熱量計測得值即為高位發(fā)熱量(Hh)。低位發(fā)熱量實際燃燒時，燃燒氣體中的水分為蒸氣狀態(tài)，蒸氣具有的凝縮潛熱及凝縮水的顯熱之和2500kJ/kg無法利用，將之減去后即為低位發(fā)熱量或凈發(fā)熱量，也稱真發(fā)熱量(Ht)。第四十頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四干基發(fā)熱量、高位發(fā)熱量與低位發(fā)熱量的關系，三者關系式如下：式中，W為廢物水分含量；H為廢物濕基元素組分氫的含量；Hd為干基發(fā)熱量，kJ/kg；Hh為高位發(fā)熱量．kJ/kg；Ht為低位發(fā)熱量，kJ/kg。第四十一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四第四十二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四例：某固體廢物含可燃物70%、水分20%、惰性物（即灰分）10%，固體廢物的可燃物元素組成為碳28%、氫4%、氧23%、氮4%、硫1%。假設：固體廢物的熱值為11630kJ/kg;爐柵殘渣含碳量5%；空氣進入爐膛的溫度為65℃，離開爐柵殘渣的溫度為650℃；殘渣的比熱為0.323kJ/(kg.℃)；水的汽化潛熱2420kJ/kg;輻射損失為總爐膛輸入熱量的0.5%；碳的熱值為32564kJ/kg。試計算這種廢物燃燒后可利用的熱值。第四十三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四（4）焚燒溫度如果燃燒過程中化學反應所釋放出的熱完全用于提升生成物本身的溫度，則該燃燒溫度稱為絕熱火焰溫度。從理論上講，對單一燃料的燃燒，可以根據(jù)化學反應式及各物種的定壓比熱，借助精細的化學反應平衡方程組推求各生成物在平衡時的溫度及濃度。但是焚燒處理的廢物成分復雜，計算過程十分復雜，故在工程上多采用簡便的經(jīng)驗法或半經(jīng)驗法推求燃燒溫度第四十四頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四工程簡算法不考慮熱平衡條件Hl=Vgcpg(tg-to)Cpg為廢氣在tg與to之間的平均定壓熱容，kg/(m3*℃)Vg為燃燒產(chǎn)生的廢氣體積（標準狀態(tài)）第四十五頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四半經(jīng)驗法Tillman等人根據(jù)美國焚燒廠的數(shù)據(jù)，推導出大型垃圾焚燒廠燃燒溫度的回歸方程如下：第四十六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四其他估計方法溫度為25℃時，許多烴類化合物燃燒產(chǎn)生凈熱值4.18KJ，約需理論空氣量1.5*10-3kg，則廢物燃燒所需理論空氣量為：A0=1.5×10-3×HL/4.18=3.59×10-4HLkg實際的空氣供應量A=(1+EA)A0以廢物及輔助燃料1kg為基準，煙氣質(zhì)量為（1+A）kg，煙氣在16~1100范圍內(nèi)近似的比熱容Cp為1.254kJ/kg℃，則近似的絕熱火焰溫度為T(℃)第四十七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四HL=(1+A)Cp(T-25)HL=(1+(1+EA)A0)Cp(T-25)T=HL/(1+(1+EA)A0)Cp+25第四十八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四例：某有機混合物，在空氣過量系數(shù)為0.50的條件下，于1120℃焚燒，其主要有害有機物的去除率合格。試用近似計算法計算當空氣過量系數(shù)為0，0.50，1時的絕熱火焰溫度。（以1Kg廢物為基準，產(chǎn)生的LHV為9835kJ)第四十九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四（5）廢氣停留時間廢氣停留時間指燃燒所產(chǎn)生的廢氣在燃燒室內(nèi)與空氣接觸時間，通?？梢员硎救缦拢旱谖迨摚簿攀唔?，編輯于2023年，星期四例：試計算在800℃的焚燒爐中焚燒氯苯，當DRE為99%的停留時間。（把焚燒過程視為一級反應，氯苯的A=1.34×1017s-1；E=320000kJ/Kmol；R=8.314J/(mol·K)）第五十一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四（6）燃燒室容積負荷在正常運轉(zhuǎn)時，燃燒室單位容積在單位時間內(nèi)由垃圾及輔助燃料所產(chǎn)生的低位發(fā)熱量，稱之為燃燒室容積熱負荷（Qv），使燃燒室單位時間，單位容積所承受的熱量負荷。第五十二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四式中，F(xiàn)f為輔助燃料消耗量，kg/h；Hf1為輔助燃料的低位發(fā)熱量，kJ/kg；Fw為單位時間的廢物焚燒量，kg/h；Hw1為廢物的低位發(fā)熱量，kJ/kg；A為人為實際供給每單位輔助燃料與廢物的平均助燃空氣量．kg/kg；Cpa為空氣的平均定壓熱容，kJ／(kg·℃)；ta為空氣的預熱溫度．℃；t0為大氣溫度，℃：V為燃燒室容積，m3第五十三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四7.焚燒系統(tǒng)組成(1)貯存及進料系統(tǒng)本系統(tǒng)由垃圾貯坑、抓斗、破碎機(有時可無)、進料斗及故障排除／監(jiān)視設備組成，

第五十四頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四(2)焚燒系統(tǒng)即焚燒爐本體內(nèi)的設備，主要包括爐床及燃燒室。爐膛：一次燃燒室：完成固體物料的燃燒和揮發(fā)組分的火焰燃燒；二次燃燒室：主要對煙氣中未燃盡組分和懸浮顆粒進行燃燒爐排：通過爐膛輸送廢物及灰渣；攪拌混合物料；是從爐排下方的一次空氣順利通過燃燒層。爐膛溫度控制：助燃空氣供給：一次空氣和二次空氣一般700-1000℃第五十五頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四第五十六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四(3)廢熱回收系統(tǒng)包括布署在燃燒室四周的鍋爐爐管(即蒸發(fā)器)、過熱器、節(jié)熱器、爐管吹灰設備、蒸汽導管、安全閥等裝置。第五十七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四第五十八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四(4)發(fā)電系統(tǒng)：由鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽被導人發(fā)電機后，在急速冷凝的過程中推動了發(fā)電機的渦輪葉片，產(chǎn)生電力，并將未凝結(jié)的蒸汽導入冷卻水塔，冷卻后貯存在凝結(jié)水貯槽，經(jīng)由飼水泵再打人鍋爐爐管中，進行下一循環(huán)的發(fā)電工作。(5)飼水處理系統(tǒng)：活性炭吸附、高于交換及逆滲透等單元。——純水或超純水第五十九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四(6)廢氣處理：通過煙氣冷卻裝置，而后靜電集塵器去除懸浮微粒，再用濕式洗煙塔去除酸性氣體——干式或半干式洗煙塔去除酸性氣體，配合濾袋集塵器去除懸浮顆粒和其他重金屬等物質(zhì)(7)廢水處理系統(tǒng)：物理化學、生物處理單元(8)灰渣收集及處理系統(tǒng)：固化/熔融——填埋某些城市垃圾焚燒廠還必須有專門的垃圾前處理系統(tǒng)、如城市垃圾衍生燃料焚燒廠、采用流化床焚燒爐的垃圾處理廠。第六十頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四8.焚燒廢氣污染及其控制①.粒狀污染物焚燒過程中所產(chǎn)生的粒狀污染物大致可分為以下三種：廢物中的不可燃物，在焚燒過程中較大的殘留物成為底灰排出，部分粒狀隨廢氣排出而成為飛灰。飛灰粒徑一般大于10微米。部分無機鹽在高溫下氧化而排出，在爐外凝結(jié)成粒狀物，或二氧化硫在低溫下遇水滴而形成硫酸鹽霧狀微粒。第六十一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四未燃燒完全而產(chǎn)生的碳顆粒與煤煙，粒徑在0.1~10微米之間。由于顆粒微細，難以去除，最好的控制方法是在高溫下使其氧化分解。第六十二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四粒狀污染物控制技術焚燒尾氣中粉塵的主要成分為惰性無機物，如灰分。無機鹽類、可凝結(jié)的氣體污染物質(zhì)及有害的重金屬氧化物，其含量在450～22500mg/m3之間，視運轉(zhuǎn)條件、廢物種類及焚燒爐型式而異。一般來說，固體廢物中灰分含量高時，所產(chǎn)生的粉塵量多，顆粒大小的分布亦廣，液體焚燒爐產(chǎn)生的粉塵較少。第六十三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四選擇除塵設備時，先應考慮粉塵負荷、粉徑大小、處理量及容許排放濃度等因素，若有必要則再進一步深入了解粉塵的特性如粒徑尺寸分布、平均與最大濃度、真密度、粘度、濕度、電阻系數(shù)、磨蝕性、磨損性、易碎性、易燃性、毒性、可溶性及爆炸限制等）及廢氣的特性（如壓力損失、溫度、濕度及其他成分等），以便作一合適的選擇。第六十四頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四除塵設備的種類主要包括重力沉降室、旋風（離心）除塵器、噴淋塔、文式洗滌器、靜電除塵器及布袋除塵器等。重力沉降室、旋風除塵器和噴淋塔等無法有效去除5～10微米的粉塵，只能視為除塵的前處理設備。靜電集塵器、文式洗滌器及布袋除塵器等三類為固體廢物焚燒系統(tǒng)中最主要的除塵設備。液體焚燒爐尾氣中粉塵含量低，設計時不必考慮專門的去除粉塵設備。急冷用的噴淋塔及去除酸氣的填料吸收塔的組合足以將粉塵含量降至許可范圍之內(nèi)。第六十五頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四②.酸性氣體焚燒所產(chǎn)生的酸性氣體，主要包括SO2、HCl和HF等。一般城市垃圾中硫的含量為0.12%，其中30~60%會轉(zhuǎn)化為二氧化硫，其余殘留于底灰或被飛灰所吸收。第六十六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四酸性氣體控制技術用于控制焚燒廠尾氣中酸性氣體的技術有濕式、半干式及干式洗氣等三種方法。

（一）濕式洗氣法焚燒尾氣處理系統(tǒng)中最常用的濕式洗氣塔是對流操作的填料吸收塔，經(jīng)靜電除塵器或布袋除塵器去除顆粒物的尾氣降到飽和溫度，再與向下流動的堿性溶液不斷地在填料空隙及表面接觸及反應，使尾氣中的污染氣體有效地被吸收。

填料對吸收效率影響很大，要盡量選用耐久性與防腐性好、比表面積大、對空氣流動阻力小以及單位體積質(zhì)量輕和價格便宜的填料。近年來最常使用的填料是由高密度聚乙烯、聚丙烯或其他熱塑膠材料制成的不同形狀的特殊填料，如拉西環(huán)、貝爾鞍及螺旋環(huán)等。第六十七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四常用的堿性藥劑有NaOH溶液（15%～20%,質(zhì)量分數(shù)）或Ca(OH)2溶液10%～30%,質(zhì)量分數(shù)）。石灰液價格較低，但是石灰在水中的溶解度不高，含有許多懸浮氧化鈣粒子，容易導致液體分配器、填料及管線的堵塞及結(jié)垢。雖然苛性鈉較石灰為貴，但苛性鈉和酸氣反應速率較石灰快速，吸收效率高，其去除效果較好且用量較少，不會因pH值調(diào)節(jié)不當而產(chǎn)生管線結(jié)垢等問題，故一般均采用NaOH溶液為堿性中和劑。第六十八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四二）干式洗氣法

干式洗氣法是用壓縮空氣法將堿性固體粉末（水石灰或碳酸氫鈉）直接噴入煙管或煙管上某段反應器內(nèi)，使堿性消石灰粉與酸性廢氣充分接觸和的反應，從而達到中和廢氣中的酸性氣體并加以去除的目的。為了加強反應速度，實際堿性固體的用量約為反應需求量的３～4倍，固體停留時間至少需1s以上。

近年來，為提高干式洗氣法對難以去除的一些污染物質(zhì)的去除效率，有用硫化鈉（Na2S）及活性炭粉末混合石灰粉末一起噴入，可以有效地吸收氣態(tài)汞及二惡英。

干式洗氣塔與布袋除塵器組合工藝是焚燒廠中尾氣污染控制的常用方法第六十九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四（三）半干式洗氣法

半干式洗氣塔實際上是一個噴霧干燥系統(tǒng)，利用高效霧化器將消石灰泥漿從塔低向上或從塔頂向下噴入干燥吸塔中。尾氣與噴入的泥漿要成同時向流或逆向流的方式充他接觸并產(chǎn)生中和作用。由于霧化效果佳，氣、液接觸面大，不僅可以有效降低氣體的溫度，中和氣體中的酸氣，并且噴入的消石灰泥漿中水分可在噴霧干燥塔內(nèi)完全蒸發(fā)，不產(chǎn)生廢水。第七十頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四③.氮氧化物主要來源有：高溫下N2與O2反應形成熱氮氧化物，火焰溫度在1000℃以上會大量發(fā)生。廢物中的氮組分轉(zhuǎn)化形成的NOx，稱之為燃料氮轉(zhuǎn)化氮氧化物。由于廢氣中的氮氧化物大多以NO形式存在，且不溶于水，無法通過洗煙塔，故必須有專門的處理方法。第七十一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四去除技術燃燒控制法：爐內(nèi)低氧濕式法：臭氧、次氯酸鈉、高錳酸鉀等氧化劑將NO氧化成NO2，在以堿液中和吸收。選擇性非催化還原法SCNR：將尿素或氨注入高溫（900-1000℃）氣體，將氮氧化合物還原成氮氣和水選擇性催化還原法SCR：借助催化劑，使廢氣中的氮氧化合物與注入的氨氣發(fā)生還原反應，而產(chǎn)生無害的氮氣和水。第七十二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四④.重金屬廢物中的重金屬，高溫焚燒后除部分殘留于灰渣中外，部分會在高溫下氣化揮發(fā)進入煙氣。部分金屬物在爐中參與反應生成氧化物或氯化物比原金屬元素更易于氣化揮發(fā)，還可能進一步發(fā)生過復雜的化學反應，最終產(chǎn)物包括元素態(tài)重金屬、重金屬氧化物及重金屬氯化物。因此，從焚燒煙氣中收集下來的飛灰通常被視為危險廢物。第七十三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四重金屬控制技術尾氣中所含重金屬量的多少，與廢物組成、性質(zhì)、重金屬存在形式、焚燒爐的操作及空氣污染控制方式有密切關系。去除尾氣中重金屬污染物質(zhì)的機理有四：

重金屬降溫達到飽和，凝結(jié)成粒狀物質(zhì)后被除塵設備收集去除；

飽和溫度較低的重金屬元素無法充分凝結(jié)，但飛灰表面的催化作用會形成飽和溫度較高且較易凝結(jié)的氧化物或氯化物，而易被除塵設備收集去除；第七十四頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四仍以氣態(tài)存在的重金屬物質(zhì)，因吸附于飛灰上或噴入的活性炭粉末上而除塵被設備一并收集去除；

部分重金屬的氯化物為水溶性，即使無法在上述的凝結(jié)及吸附作用中去除，也可利用其溶于水的特性，由濕式洗氣塔的洗滌液自尾氣中吸收下來。當尾氣通過熱能回收設備及其他冷卻設備后，部分重金屬會因凝結(jié)或吸附作用而附著在細塵表面，可被除塵設備去除，溫度愈低，去除效果愈佳。但揮發(fā)性較高的鉛、鎘和汞等少數(shù)重金屬則不易被凝結(jié)去除。第七十五頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四⑤.毒性有機氯化物主要為二惡英類，包括多氯代二苯-對-二惡英（PCDDs）(Polychlorinateddibenzo-p-dioxins)；和多氯代二苯并呋喃（PCDFs）（Polychlorinateddibenzofurans)。

PCDDs是一族75個相關化合物的通稱；PCDFs是一族135個相關化合物的通稱。在這210種化合物中有17種被認為對人類將康有巨大的危害。其中TCDD（2，3，7，8-四氯代二苯并-對-二惡英）為目前已知毒性最強的化合物且具有強致癌性。第七十六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四PCDDs/PCDFs產(chǎn)生途徑廢物成分爐內(nèi)形成：但燃燒狀況不良時，碳氫化合物可能與氯化物結(jié)合形成。爐外低溫再合成：燃燒不完全時產(chǎn)生的分解溫度較高的氯苯及氯酚等物質(zhì)，可能被飛灰中的碳元素吸收，并在特定的溫度范圍內(nèi)（250~400℃，300℃時最顯著），在飛灰顆粒的活性接觸面上，被金屬氯化物催化反應生成PCDDs/PCDFs。廢氣中氧含量與水分含量過高對促進PCDDs/PCDFs的再合成起到了重要作用。廢物中含有的PCB（多氯聯(lián)苯）等的分解或組合，也是形成PCDDs/PCDFs的一個重要機制。第七十七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四二惡英控制技術1.控制來源通過廢物分類收集，加強資源回收，避免含PCDDs/PCDFs物質(zhì)及含氯成分高的物質(zhì)（如PVC塑料等）進入垃圾中。

2.減少爐內(nèi)形成焚燒爐燃燒室保持足夠的燃燒溫度及氣體停留時間，確保廢氣中具有適當?shù)难鹾浚ㄗ詈迷?%～12%之間），達到分解破壞垃圾內(nèi)含有PCDDs/PCDFs,避免產(chǎn)生氯苯及氯酚等物質(zhì)的目標。

第七十八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四3.避免爐外低溫再合成PCDDs/PCDFs爐外再合成現(xiàn)象，有些研究指出，主要的生成機制為銅或鐵的化合物在懸浮粒的表面催化了二惡英的先驅(qū)物質(zhì)；最簡單的方法是噴入活性炭粉，通過吸附作用去除。因此在近年來，工程上普通采用半干式洗氣塔與布袋除塵器搭配的方式。第七十九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四9.焚燒灰渣種類及處置種類細渣底灰鍋爐灰飛灰處置穩(wěn)定化固化處理填埋第八十頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四10.焚燒爐焚燒爐的結(jié)構(gòu)形式與廢物的種類、性質(zhì)和燃燒形態(tài)等因素有關。主要有爐排型焚燒爐、爐床型焚燒爐和沸騰流化床焚燒爐。第八十一頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四焚燒爐設計的一般原則與要點基本原則：是廢物在爐膛內(nèi)按規(guī)定的焚燒溫度和足夠的停留時間，達到完全燃燒。第八十二頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四爐型選擇爐型時，首先看所選擇的爐型的燃燒方式是否適合廢物性質(zhì)。過氧燃燒式適合焚燒不易燃性廢物或燃燒性較穩(wěn)定的廢物；控氣式適合焚燒易燃性廢物；機械爐排焚燒爐適合用于城市垃圾的處理；旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐適合處理危險廢物。第八十三頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四生活垃圾焚燒爐煙囪高度要求處理量t/d煙囪最低允許高度m10025100-3004030060第八十四頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四第八十五頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四第八十六頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四第八十七頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四焚燒發(fā)電流程第八十八頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四第八十九頁，共九十七頁，編輯于2023年，星期四熱解熱解(pyrolysis)是指將有機物在無氧或缺氧狀態(tài)下進行加熱蒸餾，使有機物產(chǎn)生裂解，經(jīng)冷凝后形成各種新的氣體、液體和固體，從中提取燃料油、油脂和燃料氣的過程。1.熱解原理熱解在工業(yè)上也稱為干餾，是利用有機物的熱不穩(wěn)