1、固體廢棄物處理技術固體廢棄物處理技術第五講第五講 固體廢棄物的焚燒技術固體廢棄物的焚燒技術一、定義和緒論一、定義和緒論l燃燒：燃燒：燃燒是一種劇烈的氧化反應，具有強烈的放熱效應，有基態和電子激發態的自由基出現，常伴有光與熱的現象，即輻射熱會導致周圍溫度升高。Combustion。是一種物理現象、專門的科學學科。 l焚燒：焚燒：帶焚毀性質的燃燒過程。Incineration，是一種工藝。主要目的是盡可能焚毀廢物，使被焚燒的物質變為無害和最大限度的減容，防止二次污染，盡可能回收熱量。u 定義： 焚燒法一般是指將垃圾作為固體燃料送入焚燒爐中，在高溫條件下（一般為900左右，爐心最高溫度可達1100）

2、，垃圾中的可燃成分與空氣中的氧進行劇烈化學反應，放出熱量，轉化成高溫煙氣高溫煙氣和性質穩定的固體殘渣性質穩定的固體殘渣。焚燒技術的發展歷史焚燒技術的發展歷史 l100多年的發展歷史 ；我國起步于1985 年l第一階段：1870年 二十世紀初；萌芽；比較嚴重的二次污染 l第二階段：二十世紀初60年代 ；發展，注重燃燒原理應用，自動化程度提高；l第三階段：20世紀70年代90年代 ；成熟，形成了比較系統的垃圾焚燒技術和污染物控制技術 l第四階段：20世紀80年代，后發展階段，第二代焚燒技術：氣化熔融，熱解等，從根本上解決二噁英、重金屬問題。u 焚燒的優點l8001200的高溫焚燒消除了垃圾中的病原

3、體和有害物質無害化。l減量化，（一般體積減少8090，質量減少2080）；l回收熱能，達到資源化利用目的。 因此，焚燒法能以最快的速度實現垃圾處理的無害化、減量化和資源化。目前，在發達國家已被廣泛采用。u 缺點缺點v焚燒法對垃圾的熱值有一定要求;v建設成本和運行成本相對高;v管理水平和設備維修要求高；v焚燒產生的廢氣若處理不當，很容易對環境造成二次污染。日本現有垃圾焚燒爐1900多座，年處理垃圾4千萬噸 國外利用垃圾焚燒發電技術的應用始于20世紀50年代，最先應用的國家是聯邦德國和法國，其后美國、日本、韓國等均建有相當數量的垃圾焚燒電站。 我國于1988年開始首次引進垃圾焚燒發電技術， 200

4、0年沈陽建成我國首座垃圾與污水一體處理廠。垃圾焚燒發電技術: :電廠日焚燒量t/d臺數總發電量 MW總蒸發量t/h蒸汽溫度蒸汽壓力MPa廣西北海垃圾發電廠15011.513.62601.1深圳龍崗發電廠300369.53202.45珠海市垃圾發電廠60033.4上海浦東垃圾發電廠1000317.287.964004杭州余杭錦江熱電廠150(部分摻和煤)1354503.82蕪湖垃圾發電廠1200312北京高安屯垃圾發電廠1600(在建)3241304504山東菏澤垃圾焚燒電廠60031054504紹興垃圾焚燒廠400115深圳南山垃圾發電廠800212644003.8南山垃圾發電廠南山垃圾發電廠

5、l科隆市垃圾焚燒廠投資4億歐元，處理能力為每年59萬噸；余熱發電機組為56200KW。 圖圖4-1垃圾發電工藝流程垃圾發電工藝流程二、燃燒原理二、燃燒原理p燃燒方式蒸發燃燒 可燃固體受熱熔化為液體，繼而變成蒸汽，與空氣擴散混合而燃燒。分解燃燒 可燃固體首先受熱分解，輕質的碳氫化合物揮發，留下固定碳及惰性物，揮發分與空氣擴散混合而燃燒，固定碳的表面與空氣接觸進行表面燃燒。表面燃燒 如木炭、焦炭等可燃固體受熱后不發生熔化、蒸發和分解等過程，而是在固體表面與空氣反應進行燃燒。l廢物的焚燒特性廢物的焚燒特性 OHySONHClxCOOzwyx22222wvuzyx2224C1SNOHCp 固體廢物焚燒

6、過程固體廢物焚燒過程p焚燒過程焚燒過程：需燃燒的物料從送入焚燒爐起，到形成煙氣和固態殘渣的整個過程。第一階段：物料的干燥加熱階段第二階段：燃燒階段主階段第三階段；燃盡階段，即生成固體殘渣的階段。（1）干燥階段v干燥階段對機械送料的運動式爐柵，從物料送入焚燒爐起到物料開始析出揮發分著火。v在干燥階段，物料的水分是以蒸汽形態析出的，因此需要吸收大量的熱量水的汽化潛熱。v1. 預熱階段2. 水分蒸發階段v橡膠塑料的水分是最易蒸發的,其排列為橡膠、塑料、纖維、紙、竹木、廚房垃圾。1.1.預熱階段預熱階段 預熱階段指垃圾從環境溫度升溫到水分蒸發平衡達到穩定溫度的過程,主要用溫度參數表征,伴有垃圾吸熱和少

7、量水分蒸發等現象。 2.2. 水分蒸發階段水分蒸發階段 水分在蒸發階段受熱力驅動而蒸發,并通過質量傳遞而逸離垃圾體,進入氣相,為垃圾穩定著火燃燒創造條件。（2）焚燒階段v熱解：在無氧或近乎無氧條件下，利用熱能破壞含碳高分子化合物元素的化學鍵，使含碳化合物破壞或進行化學重組。 纖維素分子： C6H10O52CO+CH4+3H2O+3C對象大分子的含碳化合物（一般的有機固體廢物）揮發分的析出：200800v強氧化反應：析出的揮發物、固定炭燃燒 固廢的燃燒分為三階段，即預熱起燃階段、揮發分燃燒階段和炭燃燒階段。 l預熱起燃階段 在該階 段，固廢被加熱，水分逐漸蒸發后變為干物料，當固廢被加熱到160時

8、，開始釋放出揮發分。揮發分的組成為:二氧化碳、一氧化碳、低分子碳氫化合物(如:甲烷和乙烯等)、氫氣、氧氣和氮氣等氣體。揮發分中的氫氣、低分子碳氫化合物和一氧化碳是可燃成分，二氧化碳和氮氣是不可燃成分。l揮發分燃燒階段 固廢經加熱所釋放出的揮發分在高溫下開始燃燒，同時釋放出大量熱量，由于揮發分的成分比較復雜，其燃燒反應也比較復雜。幾種主要揮發分氣體的燃燒反應方程式如下:l炭燃燒階段 揮發分在燃燒初期將固定碳包裹著，氧氣不能接觸到炭的表面，因而炭在揮發分的燃燒初期是不燃燒的，經過一段時間以后，揮發分燃燒結束，剩下的炭與氧氣接觸并發生燃燒反應。炭燃燒時的反應方程式如下: (3) 燃盡階段 該階段可燃

9、物濃度減少，惰性物增加，氧化劑量相對較大，反應區溫度降低。 改善措施：v翻動，撥火減少物料外表面的灰層。v增加物料在爐內的停留時間。焚燒四大控制參數（3T-1E) 氣體停留時間廢物在焚燒爐內發生氧化、燃燒，使有害物質變成無害物質所需的時間。焚燒溫度廢物中有害組分在高溫下氧化、分解直至破壞所須達到的溫度。湍流度調整供風方式過剩空氣率（ER）燃天然氣和油鍋爐 ER=1.051.1;燃煤鍋爐ER=1.21.3;垃圾焚燒爐ER=1.5左右 可燃的固體廢物基本是有機物，由大量的碳、氫、氧及少量氮、硫、磷和鹵素等元素，焚燒過程中與空氣中氧反應，生成各種氧化物或部分元素的氫化物。主要有： 有機碳有機碳CO2

10、 HH2O，有F或Cl存在時可能有HF、HCl 有機硫和有機磷有機硫和有機磷SO2、SO3、P2O5 有機氮有機氮N2為主，少量氮氧化物 有機氟化物有機氟化物HF，氫不足會出現CF4、COF2（需添加助燃料） 有機氯有機氯氯化氫（氫氣不足有游離氯氣產生） 有機溴化物、碘化物有機溴化物、碘化物HBr、Br2、I2 金屬金屬鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物和氧化物三、垃圾品質及焚燒要求三、垃圾品質及焚燒要求l單參數分類熱值，低位熱值、高位熱值l三參數分類 水分、可燃分和不可燃分組分 l多參數分類紙類、木竹、廚余、織物、金屬、玻璃、灰土等分類 有機物有機物或或可燃無機物可燃無機物+O+O2

11、2 = CO= CO2 2+H+H2 2O+O+其它簡單無機物其它簡單無機物+ +熱量熱量某種廢物的某種廢物的熱量熱量= =某種廢物的某種廢物的熱值熱值該種廢物的該種廢物的重量重量 固體廢物的熱值固體廢物的熱值熱值熱值：單位質量的固體廢物：單位質量的固體廢物完全完全燃燒所釋放出來的熱量，燃燒所釋放出來的熱量，kJ/kg kJ/kg 表表5.1 5.1 城市垃圾與幾種典型燃料的熱值與起燃溫度，城市垃圾與幾種典型燃料的熱值與起燃溫度，kJ/kgkJ/kg廢廢物物煤矸石煤矸石蕪湖垃圾蕪湖垃圾19971997常州垃圾常州垃圾19971997杭州垃圾杭州垃圾19971997廣州垃圾廣州垃圾1996199

12、6上海污水廠上海污水廠污泥污泥熱熱值值80080080008000286328633007300744524452441244121460014600 根據經驗，城市垃圾的熱值大于根據經驗，城市垃圾的熱值大于3350kJ/kg3350kJ/kg時，燃燒過程無需加輔助時，燃燒過程無需加輔助燃料，易于實現自燃燒。燃料，易于實現自燃燒。 熱值的計算熱值的計算 方法方法通過元素組成作近似計算通過元素組成作近似計算 通過比例求和法計算通過比例求和法計算 高位熱值：也稱為高位熱值：也稱為粗粗熱值，熱值，HHVHHV熱值有兩種表示法熱值有兩種表示法低位熱值：也稱為低位熱值：也稱為凈凈熱值，熱值，NHVNHV

13、有機物有機物+O+O2 2 = CO= CO2 2 + H+ H2 2O O（l l） + + NHVNHV重量重量有機物有機物+O+O2 2 = CO= CO2 2 + H+ H2 2O O（g g） + + HHVHHV重量重量方法一方法一、通過元素組成作近似計算通過元素組成作近似計算195 .35924202FClHOHHHVNHVSClOHCmmmmmNHV450076031450001400032. 2通過氧彈通過氧彈測熱儀測測熱儀測量量 焚燒產物含焚燒產物含水量，水量，% % H H、ClCl、F F為廢為廢物中質量含量，物中質量含量，% % 若若廢物的元素組成已知廢物的元素組成已

14、知，則可利用，則可利用DulongDulong方程式方程式近似計算出低位熱值：近似計算出低位熱值： m mC C、m mH H、m mO O、m mClCl、m mS S 分別代表碳、氫、氧、氯和硫的分別代表碳、氫、氧、氯和硫的摩爾分數摩爾分數 方法二方法二、通過比例求和法計算通過比例求和法計算 如果混合固體廢物如果混合固體廢物總重總重已知，廢物中已知，廢物中各組各組成物的重量成物的重量和和熱值熱值已測定，則混合固體廢物的熱已測定，則混合固體廢物的熱值可用下式計算：值可用下式計算：固體廢物總重各組成物重量）（各組成物熱值固體廢物總熱值焚燒焚燒固體廢物固體廢物獲得獲得的總的總熱量熱量 = = 固

15、體廢物總固體廢物總熱值熱值參與焚燒的參與焚燒的固體廢物總固體廢物總重量重量關于熱值的計算關于熱值的計算例例1 1 表7-2是我國武漢市城市垃圾的組分，假設該組分的熱值與美國城市垃圾的典型組分的熱值相同，可據此計算出武漢市垃圾的熱值： 解：(1)以100為基準，分別汁算各組分的重量 廚房廢渣及果皮重量10029.53%=29.53kg 同樣方法計算出木屑、雜草的重量為2kg，紙 張重量為1.35kg，塑料皮革等重量1.39kg。 (2)計算各組分產生的能量 實際上，焚燒過程是在實際上，焚燒過程是在焚燒裝置焚燒裝置中進行的。中進行的。由于空氣的對流輻射、可燃部分的未完全燃燒、由于空氣的對流輻射、可

16、燃部分的未完全燃燒、殘渣中的顯熱以及煙氣的顯熱等原因都會造成熱殘渣中的顯熱以及煙氣的顯熱等原因都會造成熱能的損失。因此，焚燒后可以利用的熱量應從焚能的損失。因此，焚燒后可以利用的熱量應從焚燒反應產生的總熱量中減去燒反應產生的總熱量中減去各種熱損失各種熱損失，計算公，計算公式為：式為：各種熱損失焚燒獲得的總熱量量焚燒后實際可利用的熱例例2 某固體廢物含可燃物某固體廢物含可燃物60%，水分，水分20%、惰性物、惰性物20%。固體。固體廢物的元素組成為碳廢物的元素組成為碳28%、氫、氫4%，氧，氧23%、氮、氮4%、硫、硫1%、水分、水分20%、灰分、灰分20%。假設固體廢物的熱值為。假設固體廢物的

17、熱值為11630kJ/kg；爐柵殘；爐柵殘渣含碳量渣含碳量5%；進人爐膛的廢物溫度為；進人爐膛的廢物溫度為65，離開爐柵，離開爐柵殘渣殘渣的溫度的溫度為為650；殘渣的比熱為殘渣的比熱為0.323kJ/(kg)；水的；水的汽化潛熱汽化潛熱2420kJ/kg；輻射損失輻射損失為總爐膛輸入熱量的為總爐膛輸入熱量的0.5%；碳的熱值為；碳的熱值為32564kJ/kg，試計算這種廢物燃燒后，試計算這種廢物燃燒后可利用的熱量可利用的熱量。焚燒焚燒廢物廢物空氣空氣廢氣廢氣殘渣殘渣各種熱損失總熱量實際可利熱量kJ11630111630總熱量解：設參與燃燒的固體廢物為解：設參與燃燒的固體廢物為 l kg l

18、kg 殘渣帶走的熱熱輻射水的汽化潛熱碳未完全燃燒各種熱損失焚燒產物焚燒產物有害有機廢物，經焚燒處理后要求：主要有害有機組成物有害有機廢物，經焚燒處理后要求：主要有害有機組成物的破壞去除率（的破壞去除率（destruction and removal efficiencydestruction and removal efficiency，簡，簡寫為寫為DREDRE）應達到）應達到99.9%99.9%以上。以上。%100度有害組成物的重量或濃進入焚燒爐的主要有機度有害組成物的重量或濃排出焚燒爐的主要有機有害組成物重量或濃度進入焚燒爐的主要有機DRE金屬鹽部分氫化物簡單氧化物有機物完全燃燒2O惡臭

19、中間降解物完全燃燒產物有機物未完全燃燒2O有機硫化物有機硫化物或氮化物或氮化物二惡英等二惡英等進進出出進進出出進進或或或或或CWCWCWCWCWDRE1廢物在焚燒爐中停留時間的計算廢物在焚燒爐中停留時間的計算固體廢物在焚燒爐內的固體廢物在焚燒爐內的停留時間停留時間：指固體廢物從進：指固體廢物從進爐開始到焚燒結束爐渣從爐中排出所需的時間。爐開始到焚燒結束爐渣從爐中排出所需的時間。kCdtdC為簡化起見，常假設焚燒反應為一級反應，按照化學為簡化起見，常假設焚燒反應為一級反應，按照化學動力學理論，其反應動力學方程可用下式表示：動力學理論，其反應動力學方程可用下式表示：在時間在時間0 0t t，濃度從

20、，濃度從C CA0A0C CA A變化范圍內積分，則上式變為：變化范圍內積分，則上式變為： ktCCAA0lnRTEAek例例2 2 試計算在試計算在800800的焚燒爐中焚燒氯苯，當的焚燒爐中焚燒氯苯，當DREDRE分別為分別為99%99%、99.9%99.9%、99.99%99.99%時的停留時間。時的停留時間。)(407.331034. 111073987. 17660017seAekRTE407.33%)1ln(%1ln%)1ln(ln0DREkDREtktDREktCCAA）（因此：有：，根據解：已知解：已知T=800T=800，查表得：，查表得：A=1.34A=1.34101017

21、17，E=76600 E=76600 可得：可得：t t99%99%=0.1378(s)=0.1378(s) t t99.9%99.9%=0.2068(s) =0.2068(s) t t99.99%99.99%=0.2757(s)=0.2757(s)習題：習題：試計算在試計算在900900的焚燒爐中焚燒甲苯，當焚燒時間的焚燒爐中焚燒甲苯，當焚燒時間分別為分別為0.1S0.1S、0.3s0.3s時的時的DREDRE。當甲苯的。當甲苯的DREDRE要求要求99.99%,99.99%,甲甲苯在爐內的停留時間為多少苯在爐內的停留時間為多少?(?(甲苯的甲苯的A=2.28 A=2.28 10101313

22、，E=56500kcal/E=56500kcal/（g.mol)g.mol)，R=1.987kcal/(g.mol.k)R=1.987kcal/(g.mol.k)(373.3910 2.2811173987. 15650013seAekRTEktAAeDREktDREktCC1%)1ln(ln0因此：有：，根據373.39%)99.991ln(%1ln%99.99kDREt）（理論燃燒溫度的計算理論燃燒溫度的計算燃燒反應是由許多單個反應組成的復雜的化學過程燃燒反應是由許多單個反應組成的復雜的化學過程。它包括放熱反應，也有吸熱反應。它包括放熱反應，也有吸熱反應。當燃燒系統處于當燃燒系統處于絕熱狀

23、態絕熱狀態時，焚燒釋放出的全部熱時，焚燒釋放出的全部熱量使焚燒量使焚燒產物（廢氣）產物（廢氣）達到的溫度稱為達到的溫度稱為理論燃燒溫度理論燃燒溫度，即，即絕熱火焰溫度絕熱火焰溫度T T。在實際工作中常常可根據實踐經驗，運用在實際工作中常常可根據實踐經驗，運用近似法加以估算近似法加以估算。298298TCmTCmNHVPePP廢氣質廢氣質量分數量分數近似熱容近似熱容在在161100 161100 C CP P=1.254kJ/=1.254kJ/（kg. )kg. )廢氣中過量廢氣中過量空氣質量分空氣質量分數數絕熱火絕熱火焰溫度焰溫度T T 在溫度為在溫度為25，許多，許多烴類化合物烴類化合物燃燒

24、產生凈熱燃燒產生凈熱值為值為4.18kJ時，約需理論空氣量時，約需理論空氣量(mst)1.5103kg。C Cn nH H2n+2 2n+2 + O+ O2 2 = CO= CO2 2 + H+ H2 2O + NHVO + NHV 1.5 1.510103 3kg 4.18kJkg 4.18kJ m mst NHVst NHV廢物廢物 + + 輔助燃料輔助燃料 + + 空氣空氣(O(O2 2) ) = = 廢氣廢氣 + + 過量空氣過量空氣 + + 熱量熱量 m mp p m me eNHVNHVmst431059. 318. 4105 . 1298298TCmTCmNHVPePP298)1

25、 (1059. 31 254. 14NHVEANHVT由上式可得：m mp p=1+m=1+mstst=1+3.59 =1+3.59 1010-4-4NHVNHV設空氣過量率為設空氣過量率為 EAEA，則：則：m me e=EA =EA m mstst= = 3.59 3.59 1010-4-4NHV NHV EAEA例例 擬在廢物焚燒爐中焚燒氯苯（擬在廢物焚燒爐中焚燒氯苯（C C6 6H H5 5ClCl），），采用過量空氣采用過量空氣100%100%，請核算一下其操作溫度是否，請核算一下其操作溫度是否會超過爐子的允許溫度會超過爐子的允許溫度11501150？298)1 (1059. 31

26、254. 14NHVEANHVTp 焚燒處理技術指標焚燒處理技術指標l減量比減量比m渣：焚燒灰渣的質量；m：入爐的廢物質量；l熱燒減量熱燒減量%100渣灰渣mmmRc渣灰mmmmMRCm灰：焚燒灰渣在（60025）灼燒3h后的質量l目前焚燒爐設計時的爐渣熱灼減率一般在5以下。大型連續運行的焚燒爐也有要求在3以下的。l在焚燒爐渣的未燃分中，除了腐爛性的有機質的以外，還有非腐爛性的碳素，含有塑料、橡膠等，所以僅憑熱灼減率一個指標來判斷爐渣的衛生程度也許不完全。在德國，除了熱灼減率以外，還要求焚燒爐渣的有機成分在0.1以下（約相當于熱灼減率7 1 0 ） 。l燃燒效率：工程上多以燃燒效率作為是否達到

27、預期處燃燒效率：工程上多以燃燒效率作為是否達到預期處理要求的指標理要求的指標%1001rQQCE%10022COCOCOCEl煙氣排放濃度限制指標煙氣排放濃度限制指標 在垃圾焚燒鍋爐中,將垃圾中的化學能轉換為蒸汽中的熱能,其能量轉換效率（以1表示）即焚燒鍋爐效率,比現代火電廠鍋爐效率低得多。 1 1a 1b,其中1a為燃燒效率,即化學能轉換為煙氣中熱能的百分比; 1b為熱能回收效率,即煙氣中熱能轉換為蒸汽中熱能的百分比。造成垃圾焚燒鍋爐效率偏低的原因有:（1）城市生活垃圾的高水份、低熱值;（2）垃圾焚燒后煙氣中含灰塵及各種復雜成份,帶來燃燒室內熱回收的局限性等。垃圾焚燒鍋爐的效率還取決于焚燒方

28、式:爐排爐、流化床爐、熱解爐等;也與輔助燃料（煤）量與垃圾處理量比值有關。主要控制四類污染物：（1）煙塵：將顆粒物、黑度、總碳量作為控制指標；（2）有害氣體：包括SO2、CO、NOx、HF、HCl等；（3）重金屬單質及其化合物：如Hg、Cd、Pb、Ni、Cr、As等；（4）有機污染物：如二惡英我國城市生活垃圾焚燒煙氣排放標準我國城市生活垃圾焚燒煙氣排放標準 （HJ/T-18-1996HJ/T-18-1996）序號項目單位 數值含義 限值1煙塵mg/m3測定均值802煙氣黑度林格曼黑度,級測定均值13一氧化碳mg/m3小時均值1504氮氧化物mg/m3小時均值4005二氧化硫mg/m3小時均值2

29、606氯化氫mg/m3小時均值757汞mg/m3測定均值0.28鎘mg/m3測定均值0.19鉛mg/m3測定均值1.610二惡英類ng-TEQ/m3測定均值1.0（CJ3036-1995）：SO2，11kg/h; NOx，6kg/h; CO，120kg/h; HCl，0.4kg/h四、焚燒技術和工藝流程四、焚燒技術和工藝流程l按焚燒室分類按焚燒室分類 單室焚燒爐1燃燒室；2耐火層；3垃圾：4爐條；5灰槽；6爐排上部空氣孔；7助燃；8爐排下部空氣孔；9清掃口；10煙囪 多室焚燒爐多室焚燒爐 1二次燃燒室；2混合室；3、5火焰道：4燃燒室；6、10清掃口；7中間口；8爐條；9灰槽；11垃圾供料口；

30、12爐床；13醫療垃圾供料口；13醫療垃圾助燃器口 按爐型分類按爐型分類l1. 固定爐排爐l2. 機械爐排爐l3. 流化床爐l4. 回轉窯爐 l5. CAO型焚燒爐固定床式焚燒爐 固定爐排爐造價低廉，但因對垃圾無攪拌作用等，故燃燒效果較差，易熔融結塊，所以焚燒爐渣的熱灼減率較高。 1. 固定爐排l2. 機械爐排機械爐排逆推傾斜往復爐排垃圾焚燒爐1. 垃圾給料 2. 逆推傾斜爐排 3. 爐排驅動裝置 4. 滾筒閘 5. 一次風室 6. 爐膛 7. 燃燼室 8. 渣井機械爐排分類機械爐排分類l其特點是：燃燒空氣從爐底部送入并從爐排塊的縫隙（不同的爐排技術使縫隙位置不同，一般位于爐排塊前端）中吹出，

31、對爐排有良好的冷卻作用；爐排推動時，包括固定爐排均能做到四周呈相對運動，每一塊爐排約有20mm的錯動動作，可使黏結在爐排通風口上的一些低熔點（鉛、鋁、塑料、橡膠等）物質吹走，保持良好的通風條件；爐排材質要求高，必須耐熱、耐磨；傳動機構少，運行方便且穩定。運動爐排由運動托架連接，傳動機構相對較少，控制、運行方便，而可動部件的結構簡單，易于維修，可縮短停車時間；由于逆向推動可相應延長垃圾在爐內的停留時間，因此在處理能力相同的情況下，通常爐排面積可小于順推爐排。順推傾斜往復爐排垃圾焚燒爐1. 垃圾給料 2. 順推傾斜爐排 3. 爐排臺階 4.爐膛 5. 燃燼區 6. 一次風室 7. 出渣灰井 該爐排

32、除具有逆推爐排前4項特點外，還具有以下特點：垃圾的橫向及跌落運動，使垃圾的翻轉與攪拌比不分段的爐排和滾動爐排要更加充分，能保證新進入爐膛的垃圾及未燃燒的垃圾暴露在燃燒空氣之中，得到充分燃燒；由于垃圾成分復雜，熱值隨季節變化，采用對爐排運動的分段調節，對燃燒工況的控制更方便，達到完全燃燒的處理效果。鏈條爐排式焚燒爐1 料斗 2 前拱 3 煙道 4 鏈條爐排 5 后拱 6渣井134256這種爐型的特點：對制造爐排的材質要求稍低，運動著的爐排不斷轉離高溫區,被一次風冷卻；運動機構少；爐排較長。由于燃燒的各個過程均發生在爐內，垃圾翻動小，使干燥過程加長，只有加長爐排才能完成燃燒過程；燃料層表面易板結。

33、燃料在爐排上的運行由鏈條帶動，因此垃圾翻動較小，雖然飛灰較少，但不利于燃燒完全；且表面板結還會造成透氣性差，損壞爐排。Babcock公司滾筒式爐排焚燒爐示意圖1. 垃圾給料 2. 滾動爐排 3. 一次風室 4. 渣井 5. 爐膛 6. 燃燼室l該爐排的特點是： 每個滾筒都配有一套單獨的調速系統，進風根據滾筒單獨分區，通過調整滾筒轉速和進風量，控制垃圾在該階段的駐留和燃燒。因此，在處理不同種類的垃圾時，適應范圍較廣； 滾筒爐排旋轉的工作形式，使圓筒處于半周工作、半周冷卻的狀態，可以用一般的鑄鐵材料制造，因此費用低，使用壽命長； 滾筒式爐排獨特的設計，使運行中的爐排磨損少，不易阻塞、卡死，運行穩定

34、可靠； 由于進風阻力較小，進風壓力較低,節省風機的能耗，同時減少了爐膛出口的飛灰及相應造成的隨后對受熱面的磨損； 轉動裝置較多。由于垃圾燃燒時間的要求，滾筒式焚燒爐一般要有46個滾筒組成，轉動裝置偏多。 爐排型焚燒爐形式多樣，其應用占全世界垃圾焚燒市場總量的80%以上。 該類爐型的最大優勢在于技術成熟，運行穩定、可靠、適應性廣，絕大部分固體垃圾不需要任何預處理可直接進爐燃燒。尤其應用于大規模垃圾集中處理，可使垃圾焚燒發電（或供熱）。 機械爐排爐的應用也有局限性，含水率特別高的污泥、大件生活垃圾，不適宜直接用爐排型焚燒爐。3. 流化床式垃圾焚燒爐流化床式垃圾焚燒爐 流化床以前用來焚燒輕質木屑等，

35、但近年來開始用于焚燒污泥、煤和城市生活垃圾。其特點是適用于焚燒高水分、高灰份的污泥類等。 流化床垃圾焚燒爐可以對任何垃圾進行焚燒處理。最大優點是可以得到完全的燃燒效果并對有害物質進行最徹底的破壞，一般排出爐外的未燃物均1%左右，是幾種垃圾焚燒方式中最低的，對環境保護很有利。但流化床焚燒爐對入爐垃圾有嚴格的預處理要求，在生活垃圾焚燒上的應用受到限制。電廠日焚燒量t/d臺數總發電量MW總蒸發量t/h蒸汽溫度備注杭州余杭錦江熱電廠150(摻和煤)135450杭州喬司垃圾發電廠800蕪湖垃圾發電廠1200212無錫益多垃圾焚燒廠1600324130山東菏澤垃圾發電廠6003105450紹興垃圾焚燒廠4

36、0011575太原郝莊垃圾電廠10003日本荏原技術哈爾濱市垃圾焚燒電廠2001日本荏原技術鹽城市環保熱電有限公 回轉窯式垃圾焚燒爐回轉窯式垃圾焚燒爐 圓筒轉速可調，圓筒轉速可調，一般為一般為0.75到到2.50 r/min。處。處理垃圾的回轉窯理垃圾的回轉窯的長度和直徑比的長度和直徑比一般為一般為2:1到到5:1 5. CAO型焚燒爐 （Controlled Air Oxidation）加拿大瑞威公司發明五、焚燒污染物形成機理五、焚燒污染物形成機理 毒性有機氯化物 l二惡英包括：PCDDs PCDFs；共210種 l多氯代苯并二惡英（polychlorinated

37、dibenzo-p-dioxins，簡稱Dioxins，共75種）l多氯代苯并呋喃（polychlorinated dibenzo-furans，簡稱PCDFs Furnaces，共135種）OOCly87651234ClxOCly87651234Clx二 噁 英 （ PCDDs）呋 喃 （ PCDFs）二惡英類毒性當量因子（二惡英類毒性當量因子（TEF）Interantional-TEF(I-TEF)TEFInterantional-TEF(I-TEF)TEF2,3,7,8-T4CDD12,3,7,8-T4CDF0.11,2,3,7,8-P5CDD0.51,2,3,7,8-P5CDF0.05

38、1,2,3,4,7,8-H6CDD0.12,3,4,7,8-P5CDF0.51,2,3,6,7,8-H6CDD0.11,2,3,4,6,7-H6CDF0.11,2,3,7,8,9-H6CDD0.11,2,3,6,7,8-H6CDF0.11,2,3,4,6,7,8-H7CDD0.011,2,3, 7,8,9-H6CDF0.11,2,3,4,6,7,8,9-O8CDD0.0012,3,4,6,7,8-H6CDF0.1其它PCDDs01,2,3,4,6,7,8-H7CDF0.011,2,3,4, 7,8,9-H7CDF0.011,2,3,4,6,7,8,9-O8CDF0.001其它PCDFs0部分國

39、家和地區對二惡英的控制部分國家和地區對二惡英的控制及排放標準及排放標準 國家/地區制定年份二惡英類ng-TEQ/m3重金屬mg/m3說明1）中國20011.0Hg(0.2);Cd(0.1); Pb(1.6)2003 實施德國19900.1Hg(0.05); Cd+Ti (0.5); 其它2）(總計0.5)1996年12月實施日本19970.13）2000年實施奧地利19890.1Hg(0.05); Cd(0.05); Pb+Zn+Cr(2); As+Co+Ni(0.5)荷蘭19930.1Hg0.05 ; Cd0.05 ; 其它(總計1)瑞典1993Hg0.2; Cd+Pb+Zn(1)瑞士199

40、2Hg(0.1) ; Cd(0.1)美國199130 g /m3Hg(0.08);Cd(0.02); Pb(0.2)檢測二惡英類總量加拿大19895 g /m3Hg(200, ng /m3);Cd(100, ng/m3); Pb(50, ng/m3); As(1, ng /m3) ; Cr(5, ng /m3)檢測二惡英類總量歐盟19940.1Hg(0.05) ; Cd(0.05) ;其它(總計0.5)建議1997.1實施熱處理過程中二噁英氣相、固相生成機理示意圖熱處理過程中二噁英氣相、固相生成機理示意圖二噁英生成機理二噁英生成機理二噁英的控制二噁英的控制l溫度溫度l停留時間停留時間l湍流度湍流度l過量空氣系數過量空氣系數表3 一般工業爐及焚燒爐的過剩空氣系數/燃燒系統過剩空氣系