固体废物的焚烧和热解.pdf

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1、2014-03-25主要内容第五章第五章固体废物的固体废物的1、固体废物的焚烧焚烧和热解2、固体废物的热解掌握焚烧和热解的原理和设备第一节固体废物的焚烧固体废物的热转化技术（一）、定义与意义：固体废物热转化就是在高温条件焚烧属于高温热处理技术，一定的过剩空气量与下使固体废物中可回收利用的物质转化被被处理的有机废机物在焚烧炉内烧内进行氧氧燃烧化燃烧反应。为能源的过程，主要包括热解、焚烧等¢废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏¢固废经过焚烧体积一般可减少80-90％（有的可达95％）技术，特别适合有机固体废物的资源化。¢可以

2、破坏其组成结构或杀灭病原菌¢同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术1．焚烧技术的发展2．焚烧处理的目的¢发展阶段萌芽阶段：19世纪80年代开始到20世纪初期。1870年英国¢被处理的废物在焚烧炉内与过量空气进行氧化燃烧¢发展阶段：20世纪初到60年代末反应，废物中的有害有毒物质在800~1200℃的高温¢成熟阶段：20世纪70年代初到90年代中期下氧化、热解而被破坏，燃烧产生的余热用于供热影响发展的因素：或发电，产生的废渣作建材使用，可同时实现废物¢固体废物的热值的无害化、减量化、资源化。适宜处理有机成分多、¢环境污染：烟气

3、，炭黑---高温，700度，800~1100热值高的废物。¢焚烧技术：空气量及其加入方式等12014-03-253．焚烧技术的动向4.国内的应用现状：¢大型垃圾焚烧厂：如深圳和北京两个垃圾焚烧厂主¢⑴垃圾焚烧厂尾气净化技术，特别是二噁英等。要为引进国外设备。¢⑵垃圾焚烧余热综合利用技术将进一步完善。¢我国大中型锅炉厂纷纷引进国外技术，生产垃圾锅¢⑶为满足日益严格的环保要求，焚烧技术向着烟炉，以期降低设备成本。如杭州引进日本技术准备气净化、残渣与废水处理以及废热回收等设备整生产三菱、马丁逆推型往复炉排；无锡引进底特律体化方向发展。炉

4、排公司的炉排技术；北京、宜兴引进美国的炉排技术等。1、热值计算(二)、焚烧原理¢热值：单位质量的固体废物完全燃烧所放出的热量，以kJ/kg或kcal/kg计，也称为发热量。一般情况下有害废物的¢通常把具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由燃烧热值需要18600kJ/kg。低于该值则需添加辅助燃料。基出现并伴有光辐射的化学反应称为燃烧。¢粗(高位)热值，HHV:化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。净热值(低位发热量)，NHV:意义与粗热值相¢一般，可燃废物可用CxHyOzNuSvClw表示，其完全燃同。不过粗热值产物水

5、为气态。净热值产物水为液态。二者烧的氧化反应可表示为：之差就是水的汽化潜热。CxHyOzNuSvClw+O2→CO2+H2O+NO2+SO2+HCl+余¢用氧弹热量计测量的是高位发热量。热+灰渣¢将粗热值转变成净热值可以通过下式计算：WClWF¢实际燃烧过程中，通过加入足够的氧气、保持适当温度NHV=HHV−2420[WH2O+9(WH--)]35.519和反应停留时间，控制燃烧反应使之接近理论燃烧，不¢式中：WHO—焚烧产物中水的质量分数，%；2致产生有毒气体。¢WH、WCl、WF—废物中氢、氯、氟含量的质量分数，%。2、燃烧所

6、需空气量¢若混合废物中各组成物热值已知，则可按下式计算出总¢理论空气量:根据废物组分的氧化反应方程式计算热值：∑（各组成物热值×各组成物质量）求得的空气量。是废物完全燃烧所需的最低空气固体废物总热值=固体废物总质量量，一般以A0表示。¢焚烧后实际可利用热量¢实际燃烧空气量(A):A=m·A0¢m为过剩空气系数，焚烧废液、废气时，焚烧后实际可利用热量＝焚烧获得的总热量－∑各种热损失m=1.2~1.3；焚烧固体废物时，m=1.5~1.9，有时在2以上，才能较完全燃烧。22014-03-253、焚烧温度4、焚烧停留时间¢指固体废物从进炉

7、开始到焚烧结束炉渣从炉中排出¢焚烧温度是指废物中有害组分在高温下氧化、分解直至破坏所需达到的温度。当燃烧系统处于绝热状态时，反应物所需的时间。在经化学反应生成产物的过程中所释放的热量全部用来提¢包括燃烧室加热至起燃与燃尽的时间之和。该时间高系统的温度，系统最终所达到的温度称为理论燃烧温度，受进入燃烧室燃料的粒径与密度的制约，粒径越大，也叫绝热火焰温度。单一燃料燃烧温度可以根据化学反应停留时间越长，而密度受粒径的影响。为使燃烧停式及各物种的定压比热进行推估。实际燃烧多采用较简便留时间缩短，投料前应预先经破碎处理。的(半)经验法进行推

8、估。由燃料性质而定，应考虑热值、燃点、含水率综合影响。5、焚烧烟气6、焚烧灰渣主要的污染物质：¢一般，灰渣的主要成分是金属或非金属的氧化物，俗称矿（1）不完全燃烧产物(PIC)，碳氢化合物燃烧不良产生的副物质，其组成约为SiO235~40%、Al2