固体废物的焚烧处理技术详解.ppt

第四讲： 固体废物的焚烧处理技术 本讲主要内容 垃圾焚烧及其特点 垃圾焚烧技术原理 垃圾焚烧炉系统 焚烧烟气污染控制技术 固体废物的焚烧处理 垃圾焚烧技术的特点 利用燃烧过程对垃圾进行高温处理，垃圾中病原体破坏十分彻底，无害化、减量化效果好，还可以进行能量回收。因此，“三化”都可以实现（无害化是针对垃圾本身而言的）。 大气污染问题，特别是二噁英、重金属污染问题； 投资运行成本高，管理水平要求高。 应用领域：生活垃圾处理——Waste To Energy (WTE)； 危险废物（医疗废物）处理。 燃烧法处置垃圾的优点 可大幅度减少垃圾体积(燃烧后体积可减少90%以上) 垃圾的处理速度快,储存期短 垃圾就地燃烧,不需要长距离运输 可以回收能量用于发电和供热 通过合理组织燃烧及尾气净化可实现清洁燃烧 燃用原生垃圾的难点 1、垃圾的来源和组成成分十分复杂 (与常规燃料燃烧显著不同) 异比重 －多组分 多颗粒尺度 －多污染源 高水分 －多着火点 多热值 －受热面存在高温腐蚀 国外学者对垃圾焚烧技术发展阶段的划分： Historical waste incineration “generations” ： 0 Open air incineration 1st 1900 oven 2nd 1960 dust removal from flue gas 3rd 1985 chemical cleaning of flue gas 4th 2000 recovery of energy and materials 回转式垃圾焚烧炉 某市垃圾成分的湿基含量及垃圾低位湿基热值 假设焚烧反应为一级反应，按照化学动力学理论，则反应动力学的方程可用下式表示： dC/dt=－kt 在时间从0→t，浓度从CAO→CA变化范围内积分则上式变为： ln(CA/CAO)＝－kt 式中：CAO、CA――分别表示A组分的初始浓度和经时间t后的浓度，g·mol； t――反应时间，s； k――反应速度常数，是温度的函数。它们的关系可用 Arrhenius方程式表示： k＝Ae-E/RT A――Arrhenius常数； E――活化能，kcal/( g·mol) R――通用气体常数； T――绝对温度，K； （1）固体粒度的影响； （2）温度的影响； （3）压力的影响； （4）相对速度的影响； （5）氧浓度的影响。 在实际焚烧操作中控制四方面的因素： （1）温度(Temperature)； （2）停留时间(Time)； （3）湍流程度（搅拌）(Turbulence)； （4）过量空气率（Excessive air）。 简称三T一E。这些因素主要由实验及试焚烧决定的。 焚烧过程是能量转化与物质相变的过程，因而遵循能量守恒和质量守恒规律。 输入总质量＝输出总质量 输入总热量＝输出总热量 在一个封闭的焚烧系统内，能量的输入等于能量的输出。输入项即为固体物料和辅助燃料焚烧时产生的热量，而输出项则包括水的蒸发热、辐射热损失、残渣热损失、可燃组分的未完全燃烧、烟气热损失等。当焚烧用来生产蒸气作为产品时，输入项还应包括锅炉进水带入的热量，而输出项还应包括蒸气的热量。 二 噁 英 二噁英实际上是一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物，全称分别叫多氯二苯并-对-二噁英（简称PCDDs）和多氯二苯并呋喃（简称PCDFs），我国的环境标准中把它们统称为二噁英类。 多氯二苯并-对-二噁英（PCDDs）由2个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环；为多氯二苯并呋喃（PCDFs）由1个氧原子联结2个被氯原子取代的苯环。每个苯环上都可以取代1~4个氯原子，从而形成众多的异构体，其中PCDDs有75种异构体，PCDFs有135种异构体。所以，二噁英包括210种化合物。 二噁英化学性质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累。自然界的微生物和水解作用对二噁英的分子结构影响较小，因此，环境中的二恶英很难自然降解消除。二噁英在705℃以下时是相