1、生活垃圾焚燒的重要性及焚燒爐型的選定郭 琦中國石化集團上海工程有限公司 內容摘要 簡述了垃圾焚燒在城市垃圾處理中的必然趨勢，以及垃圾焚燒的前景。并結合工程實例，介紹了垃圾焚燒爐的爐型和目前比較適合我國城市垃圾焚燒處理的機械爐排焚燒爐 關 鍵 詞 垃圾處理 垃圾焚燒 焚燒爐1生活垃圾焚燒的重要性隨著我國國民經濟的不斷發展，人民生活水平和城市化水平的不斷提高，城市生活垃圾的產量與日劇增，由此帶來的環境污染如水源污染、農田土壤污染以及大氣污染等問題日益嚴重。城市生活垃圾處理已成為影響環境保護、城市建設、人民生活和經濟可持續發展的重要因素之一。因此如何有效地處理好城市生活垃圾，已是我們面臨的一個非常緊

2、迫的問題。現今被廣泛采用的生活垃圾處理方法主要有三種，即填埋、堆肥和焚燒，且以傳統垃圾處理方法填埋處理占了較大比例。自70年代中期，人們逐漸認識到垃圾也是一種可利用的能源。尤其在人們認識到能源終將枯竭,土地資源越來越寶貴以后，許多發達國家都十分重視城市生活垃圾的資源化和能源化，大力推行垃圾分類收集，成功運用了垃圾焚燒發電技術，逐步形成了城市生活垃圾資源化這門新興產業，并取得了可觀的社會和經濟效益。焚燒處理近十年來在發達國家發展極為迅速。如日本，1976年焚燒處理量占57%，83年占67.6%，而在1989年已達71.8%。美國垃圾處理，原以填埋占絕大部分，焚燒僅占5%，1990年全美市長會議決

3、定將焚燒處理作為城市垃圾處理的主要方式，預計到本世紀末，美國焚燒處理可達3540%。在英國倫敦市，該城市的垃圾焚燒量已達到40%。近年來，我國國民經濟的高速發展，超級市場、凈菜和快餐業的迅速掘起，使得各類商品包裝物耗量急劇增加，金融、商務等第三產業的大量興起，城市煤氣的不斷普及，使我國城市生活垃圾的成份發生了質的變化，城市生活垃圾的熱值都普遍大大提高。在上海、北京等發達大都市，生活垃圾熱值普遍都達到5539kj/kg(1325kcal/kg)左右；在一些中等城市如紹興、常州等，生活垃圾熱值也普遍達到4076-4494kj/kg(9751075kcal/kg)。隨著我國城市功能的不斷完善，人民生

4、活水平的不斷提高，城市生活垃圾的熱值將逐年提高，這樣城市生活垃圾焚燒處理的可行性和經濟性都大大提高。焚燒處理的高溫無害和迅速減容能力，是其他處理方法所無法比擬的，故已逐步為我國各大城市采納。北京、上海、深圳、四川樂山、廣州、珠海、紹興等大中型城市都先后將城市生活垃圾的焚燒處理項目付注實施。我院就先后為一些城市的垃圾焚燒廠等項目進行了工程設計或編制可行性研究報告的工作。2.焚燒爐的選擇：在垃圾焚燒處理工藝中，最重要的就是焚燒爐的爐型選擇，目前世界上典型的垃圾焚燒爐大致有以下幾種：機械爐排型、流化型、回轉型。A. 機械爐排焚燒爐：機械爐排焚燒爐的基本原理是以機械爐排構成爐床，靠爐排的運動使垃圾不斷

5、翻動、攪拌并向前或逆向推行。其主要處理過程是：垃圾由抓斗送進爐前料斗，通過料槽用液壓式加料器按設定的速度將垃圾推進爐膛，垃圾隨著爐排的運行向前移動，并與從爐排底部進入的熱空氣進行混合、翻動，使垃圾得以干燥、點火、燃燒以致燃燼。它正常運行的爐溫大于850ºC，且煙氣溫度在大于850ºC的高溫下停留超過2秒鐘，以保證煙氣中有機成份的分解機械爐排焚燒爐的主要特點是它對垃圾的適用范圍廣，它既能適應歐洲含水率較低的高熱值垃圾，也能適合亞洲含水率較高的低熱值垃圾。它對進爐的垃圾顆粒度沒有特別的要求，一般由生活垃圾車收集車送來的垃圾無需經過破碎即可直接送入焚燒爐燃燒。且其燃燒效率較高，燃

6、燒效率一般可達到7578%。爐渣的燃燼率可達到3%左右。機械爐排焚燒爐的品種繁多，使用歷史長，且具有較高的可靠性。目前世界上普遍采用的爐排有丹麥的Volund、瑞士的Venroll、德國的Martin以及滾動爐排等爐排型式。B. 流化床垃圾焚燒爐流化床垃圾焚燒爐是一種近年來發展起來的高效焚燒爐。它的工作原理是將垃圾加入到流化床中與高溫的沙粒接觸、傳熱進行燃燒，該流化床是用爐底分布板吹出的熱空氣將垃圾和砂粒吹浮起呈沸騰狀而形成。它與機械爐排焚燒爐的最大不同是爐內沒有運動的爐排，且爐體通常為豎向布置。其處理過程是：垃圾投入料斗，用螺旋輸送機送至焚燒爐上部進料口，與爐內600700ºC的高

7、溫砂粒接觸，垃圾被升溫、干燥、著火和燃燒。燃燒后的灰渣由于重力作用從兩側下降而進入爐底螺旋輸送機，并用它將灰渣送至與之相連的振動篩，將不燃物與砂粒分開，砂粒再送入循環提升機，重新投入爐內使用，不燃物排出爐外。流化床焚燒爐的主要特點是床層溫度均勻，垃圾顆粒與流體接觸好；反應快，焚燒完全，熱強度較高，它的熱效率一般可達到8082%，垃圾燃燼率也非常高，焚燒后排出爐渣的未燃成份可達到1%左右；設備尺寸相對較小。但它對于進爐垃圾的顆粒度有一定的要求，因此垃圾在進入焚燒爐前需機械破碎。由于我國目前垃圾的收集體系比較落后，垃圾分類收集尚處初級狀態，垃圾尚無法做到分類機械破碎，故從客觀限制了選擇這種爐型的可

8、能性。且由于垃圾在爐內沸騰全部靠大風量高風壓的空氣，因此其所耗電量大，而且還易將一些細小的灰塵全部吹出爐外，造成鍋爐處大量積灰，并給下游煙氣凈化增加了負荷與難度。本工藝目前尚無大型裝置運行。C回轉窯焚燒爐：回轉窯焚燒爐為帶耐火材料襯里的圓筒型設備，它由擋輪、托輪支撐，水平放置，輕度傾斜，它靠自身筒體的回轉來混和攪拌爐內垃圾，以便將垃圾焚燒。回轉爐以每分鐘1轉左右的轉速緩慢地混和攪拌爐內垃圾，確保了垃圾的干燥效果，并促使垃圾的燃燒。被焚燒的垃圾送入加料器，加料器不斷地將垃圾送入焚燒爐，垃圾隨著轉動的爐體向下移動，垃圾不斷地暴露在焚燒爐的高溫煙氣中被干燥、點燃和燒燼。圖三為回轉窯焚燒爐示意圖。回轉窯焚燒爐的主要特點是：結構簡單，其主體是一個帶襯里的圓筒型的鋼制轉窯，爐體轉動由擋輪、托輪及齒輪組成。但它的缺點是爐體轉動緩慢，垃圾攪拌不透而焚燒不完全，垃圾可燃成份較高，其耐火材料襯里磨損嚴重，維修頻率較高，它對垃圾的顆粒度也有一定的要求。不適用大容量的裝置。C. 三種爐型的綜合性能比較表：項目機械爐排焚燒爐流化床焚燒爐回轉窯焚燒主要傳動機構爐排砂循環爐體燃燒空氣壓力低高低垃圾與空氣接觸較好好較差點火升溫較快快慢煙氣中的含塵量低高較高占地面積大小中垃圾顆粒度要求不需要需要需要所需載體不需要石英砂不需要燃燒爐體積較大小中加料斗高度高較高