浅议生活垃圾焚烧机理

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1、浅议生活垃圾焚烧机理垃圾燃烧过程较为复杂，通常由热分解、熔融、蒸发和化学反应等传热、传质过程所组成。从固体燃料燃烧理论的角度分析，作为定性的燃烧阶段划分，废物的燃烧过程可以分为预热、水分蒸发、升温、挥发份析岀、着火和同定碳燃烧、燃尽等过程。伴随着这些过程的开始、发展、结束和交替，垃圾先吸取热量，温度上升，失去水分，局部分解析出可燃成分，然后着火燃烧，放出热量，直到燃尽冷却。废物本身的质量也随着这些过程逐步减少，直到残留灰渣。焚烧的基本概念(1)燃烧把具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现并伴有

2、光辐射的化学反应现象称为燃烧。燃烧可以产生火焰，而火焰又能在合适的可燃介质中自行传播。火焰能否自行传播，是区分燃烧与其他化学反应的特征。其他化学反应都只能局限在反应开始的那个局部地方进行，而燃烧反应的火焰一旦出现，就会不断向四周传播，直到能够反应的整个系统完全完毕为止。燃烧过程，伴随着化学反应、流动、传热和传质等化学过程及物理过程，这些过程是相互影响，相互制约的。因此，燃烧过程是一个极为复杂的综合过程。(2)着火与熄火着火是燃料与氧化剂由缓慢放热反应，发展到由量变到质变的临界现象。从无反应向稳定的强烈放

3、热反应状态的过渡过程即为着火过程；相反，从强烈的放热反应向无反应状态的过渡就是熄火过程。工业应用的燃烧设备，尽管它们的特点和要求不同，但它们的启动过程都有共同的要求，即要求启动迅速、可靠地点燃燃料并形成正常的燃烧工况。当燃烧工况一旦建立后，要求在工作条件改变时火焰保持稳定而不熄火。但是，在某些情况下要防止燃烧的发生，或在燃烧一旦发生后要设法使之快速熄灭。影响燃烧着火与熄火的因素很多，例如燃料性质、燃料与氧化剂的成分、过剩空气系数、环境压力及温度、气流速度和燃烧室尺寸等，这些因素可分为两类,即化学反应动力

4、学因素和流体力学因素，或叫化学因素和物理因素。着火与熄火就是这两种因素相互作用的结果。在日常生活和工业应用中，最常见到的燃烧着火方式为化学自燃、热自燃和强迫点燃。①化学自燃这类自燃通常不需要外界加热，而是在常温下依靠自身的化学反应发生的。②热自燃将一定体积的可燃气体混合放在热环境中使其温度升高。由于热生成速率是温度的指数函数，而热损失只是一个简单的线性函数，因此只要稍微增加反应混合物的温度，其温度上升率就会迅速增加，这样当热生成速率超过损失速率，着火就会在整个容器内瞬间发生，燃烧反应就能自行继续下去，而

5、不需要进一步的外界加热。这就是热自燃着火机理。③强迫点燃工程上所用的点火方法常称为强迫点燃，就是用炽热物体、电火花及热流体等使可燃混合物着火(1)理论燃烧温度燃烧反应是由许多单个反应组成的复杂的化学过程。它包括氧化反应、气化反应、离解反应等，在这些单个反应中有放热反应，也有吸热反应。当燃烧系统处于绝热状态时，反应物在经化学反应生成平衡产物的过程屮所释放的热量全部用来提高系统的温度，系统最终所达到的温度称为理论燃烧温度，即绝热火焰温度。这个温度与反应产物的成分有关，也与反应的初温和压力有关。它们之间是相互

6、依赖的关系。(2)焚烧结果在实际燃烧过程中，由于操作条件不能达到理想效果，致使垃圾燃烧不完全。不完全燃烧的程度反应焚烧效果的好坏。评价焚烧效果的方法一般有冃测法、热灼减量法及一氧化碳法等多种。①目测法通过肉眼观察垃圾焚烧产生的烟气的黑度来判断焚烧效果，烟气越黑，焚烧效果越差。②热灼减量法根据焚烧炉渣中有机可燃物的量来评价焚烧效果的方法，它是指生活垃圾焚烧炉中的可燃物在高温、空气过量的情况下被充分氧化后，单位质量焚烧炉渣的减少量。灼烧减量越大，反应越不完全，焚烧效果越差；反Z,焚烧效果越好。③一氧化碳法一

7、氧化碳是生活垃圾焚烧烟气中所含不完全燃烧产物之一，常用烟气屮一氧化碳的含量来表示焚烧效果的优劣。烟气屮的一氧化碳含量越高，垃圾焚烧效果越差；反之，焚烧反应进行的越彻底，焚烧效果越好。焚烧过程垃圾的焚烧产物和过程可燃的生活垃圾基本上是有机物，由大量的碳、氢、氧元素组成。有些还含有氮、硫、磷和卤素等元素。这些元素在燃烧过程屮与空气中的氧反应，生成各种氧化产物或部分元素的氢化物。(1)有机碳的焚烧产物是C02o(2)有机物屮的氢的焚烧产物是H2Oo(3)生活垃圾中的有机磷和有机氮，在焚烧过程中生成SO?或SO

8、?及N2O5o(4)有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生成。由于高温时空气屮氧和氮也可结合生成NO,相对空气屮的氮来说，生活垃圾屮的氮元素含量很少，一般可忽略不计。(5)有机氟化物的焚烧产物是HF；有机氯化物的焚烧产物是HC1。(6)有机澳化物和碘化物焚烧后生成HBr及少量Br2以及元素碘。(7)根据焚烧元素的种类和焚烧温度，金属在焚烧以后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物。垃圾燃烧过程较为复杂，通常