生活垃圾焚烧系统简介.doc

生活垃圾焚烧系统简介 1.1 焚烧工艺系统介绍 1.1.1 焚烧工艺概述 就不同时期、不同炉型以及不同的固体废弃物种类和处理要求而言，固体废物焚烧技术和工艺流程也大不相同，如间歇焚烧、连续焚烧、固定炉排焚烧、流化床焚烧、回转窑焚烧、机械炉排焚烧等，不同的焚烧技术和工艺流程有各自的不同特点。 目前大型现代化生活垃圾焚烧技术的基本过程大体相同，如图1.1所示。现代化生活垃圾焚烧工艺流程主要包括：前处理系统、进料系统、焚烧炉系统、空气系统、烟气系统、灰渣系统、余热利用系统及自动化控制系统组成。 固体废物焚烧的前处理系统，主要包括固体废物运输、计量、登记、进场、卸料、混料、破碎、手选、磁选、筛分等；进料系统主要是向焚烧炉定量给料，同时将垃圾池中的垃圾与焚烧炉的高温火焰和高温烟气隔开、密闭，以防止焚烧炉火焰通过进料口向垃圾池垃圾反烧和高温烟气反窜；焚烧炉系统是整个工艺系统的核心，是固体废物进行蒸发、干燥、热分解和燃烧的场所。空气系统即为助燃系统，是焚烧炉非常重要的组成部分，它除了为固体废物的正常燃烧提供必需的助燃氧气外，还有冷却炉排、混合炉料和控制烟气气流等作用。烟气系统是固体废物焚烧炉系统的主要污染源，设置烟气系统的目的是去除烟气中的大量颗粒状污染物质和气态污染物质，使达到国家有关排放标准的要求，最终排入大气[6]。 图1.1 生活垃圾焚烧工艺流程图 1.1.2 焚烧炉炉型的分类 焚烧炉按炉型可分为炉排炉、流化床炉和回转窑炉等类型。 (1) 炉排型焚烧炉 炉排型焚烧炉形式多样，其应用占全世界垃圾焚烧市场总量的80%以上。该炉型最大优势在于技术成熟，运行稳定、可靠，适用范围广，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧，尤其应用于大规模垃圾集中处理。如图1.2为各种机械炉排示意图。 (2) 回转窑焚烧炉 回转窑焚烧炉是一种成熟的技术，如果待处理的垃圾中含有多种难燃烧的物质，或垃圾的水分变化范围较大，回转窑是唯一理想的选择。回转窑可处理的垃圾范围广，特别是在工业垃圾的焚烧领域应用广泛。 图1.2 机械炉排示意图 (a) 台阶式炉排；(b) 台阶往复式炉排；(c) 履带往复式炉排； (d) 摇动式炉排；(e) 逆动式炉排；(f) 滚筒式炉排 (3) 流化床焚烧炉 流化床焚烧炉可以对多种垃圾进行焚烧处理，它的最大优点是可以使垃圾完全燃烧，并对有害物质进行最彻底的破坏，一般排出炉外的未燃物均在1%左右，垃圾残渣最低，有利于环境保护，同时也适用于焚烧高水分的污泥类物质[7]。 各焚烧炉的结构及作用效果如下表1.1所示： 表1.1 焚烧炉的结构及作用效果比较 名称 垃圾适应性 炉排形式 耗电量 焚烧效果 适用范围 炉排式焚烧炉 对垃圾成充分适应性较好 类似链条锅炉，炉排做水平运动，对垃圾翻动性较差 一般 垃圾层内部温度较高，但尾气温度不高，有害气体处理不彻底，残余物为渣，不易出灰 以利于余热利用，比较适合中小型城镇 往复炉排式焚烧炉 不能含有大量金属及建筑垃圾，对高分子垃圾适应性一般 炉排往复运动，分顶热、燃烧、燃尽三阶段，对垃圾翻动性较好 一般 烟气温度高，对有害气体处理彻底，残余物不板结，便于出灰 便于发电及余热利用，有发展前途 流化床焚烧炉 对垃圾大小及金属、建筑材料适应性不强，对垃圾含水量适应性较高 垃圾在强大热气流作用下，在流化床上做沸腾运动，垃圾翻动性极好 一般 烟气温度高，有害气体处理彻底，残余物不结渣，便于出灰 便于发电及余热利用、有发展前途 立式窑焚烧炉 对垃圾成分适用性一般 类似立式水泥窑，垃圾靠重力作用向下运动和翻动 一般 垃圾层内部温度高，烟气温度不高，有害气体处理不彻底，残余物为渣，不利于出灰 不利于余热利用，比较适合于中小城镇 1.2 流化床焚烧炉 流化床燃烧系统主要由焚烧炉本体、高温燃烧室、启动燃烧室、余热锅炉、螺旋给料系统、振动排渣机、尾气处理装置、尾部排尘器和鼓、引风机等组成，其中焚烧炉本体由流化床密相焚烧区和稀相区构成，流化床密相区床层中有大量的惰性床料(如煤灰或砂子等)，其热容量很大，能够满足固体废物的蒸发、热解、燃烧所需大量热量的要求。由布风装置送到密相区的空气使床层处于良好流化状态，床层内传热工况十分优越，床内温度均匀稳定，维持在 800℃～900℃，平均停留时间1.0～5.0 s，过剩空气100%～150%，有利于有机物的分解和燃烧，焚烧后产生的烟气夹带着少量固体颗粒及未燃尽的有机物进入流化床稀相区，由二次风送入的高速空气流在炉膛中心形成旋转切圆，使扰动强烈，混合充分，未燃尽成分在此可继续进行燃烧，流化床焚烧系统结构如图1.3所示。 流化床垃圾焚烧技术具有如下突出优势： (1) 能够有效控制垃圾焚烧过程中有害气体的产生。由于垃圾焚烧温度在850～950 ℃之间时，NOx生成量非常低。当