固体废物处理与资源化第二版课件 教学课件 作者 赵由才 牛冬杰 柴晓利 编第五章 固体废物焚烧技术.ppt

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1、第五章固体废物焚烧技术5.1生活垃圾焚烧技术焚烧技术是一种高温热处理技术，即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在800～1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。5.2焚烧的目的是尽可能焚毁废物，使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容，并尽可能减少新的污染物质产生，避免造成二次污染。对于大、中型的废物焚烧厂，能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质，以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。5.3热值生活垃圾的热值是指单位质量的生活垃圾燃烧释放出来的热量，

2、以kJ/kg（或kcal/kg）计。热值的分类干基发热量是废物不包括含水分部分的实际发热量，称干基发热量(Hd)。高位发热量高位发热量又称总发热量，是燃料在定压状态下完全燃烧，其中的水分燃烧生成的水凝缩成液体状态。热量计测得值即为高位发热量(Hh)。低位发热量实际燃烧时，燃烧气体中的水分为蒸气状态，蒸气具有的凝缩潜热及凝缩水的显热之和无法利用，将之减去后即为低位发热量或净发热量，也称真发热量(H1)。热值的计算干基发热量、高位发热量与低位发热量的关系，三者关系式如下：（KJ/kg)如果已经知道元素组成,可利用Dulong方程式近似计算出低位热值(kcal/

3、kg)Hl=81C+342.5(H-O/8)+22.5S-5.85(9H+W)C、H、O、S—分别代表碳、氧、氢、氯和硫的元素组成，W为废物的含水量，kg/kg5.4焚烧的产物在废物焚烧时既发生了物料分子转化的化学过程，也发生了以各种传递为主的物理过程。大部分废物及辅助燃料的成分非常复杂，分析所有的化合物成分不仅困难而且没有必要，一般仅要求提供主要元素分析的结果，也就是碳、氢、氧、氮、硫、氯等元素和水分及灰分的含量。它们的化学方程式虽然复杂，但是从燃烧的观点而论，它们可用CxHyOzNuSvClw表示，一个完全燃烧的氧化反应可表示为：5.5燃烧过程污染物的

4、产生粉尘的产生和特性无机有害气体的产生和特性重金属的产生和特性有机污染物的产生和特性5.5.1粉尘的产生和特性焚烧烟气中的粉尘可以分为无机烟尘和有机烟尘两部分，主要是废物焚烧过程中由于物理原因和热化学反应产生的微小颗粒物质。物理原因产生的粉尘是指燃烧空气卷起的微小不燃物、可燃物的灰分等，热化学反应产生的粉尘是指高温燃烧室内氧化的盐类，在烟气冷却后凝结成盐颗粒粉尘的产生量机械炉排焚烧炉膛出口粉尘含量一般为1～6g/Nm3，除尘器入口1～4g/Nm3，换算成垃圾燃烧量一般为5.5～22kg/t（湿垃圾）。粉尘的物理性质30μm以下的粉尘占50％～60％粉尘的真

5、密度为2.2～2.3g/cm3表观密度为0.3～0.5g/cm3炉室燃烧室锅炉室、烟道除尘器烟囱无机烟尘①由燃烧空气卷起的不燃物、可燃灰分；②高温燃烧区域中低沸点物质气化；③有害气体(HCl、SOx)去除时，投入的CaCO3粉末引起的反应生成物和未反应物气-固、气-气反应引起的粉尘①烟气冷却引起的盐分；②为去除有害气体(HCl、SOx)而投入的Ca（OH）2，反应生成物和未反应物/微小粉尘(＜1μm)，碱性盐占多数有机烟尘①纸屑等的卷起②不完全燃烧引起的未燃碳分不完全燃烧引起的纸灰/再度飞散的粉灰/粉尘浓度/(g/Nm3)/1～61～4/0.01～0.04

6、（使用除尘器的场合）粉尘产生机理5.5.2无机有害气体的产生和特性无机有害气体包括CO和酸性气体（HCl、HF、SOx、NOx）NOx的生成有两个重要的因素：燃烧区域的氧含量和火焰的温度。研究显示，在一定温度下，NOx的生成率和氧的含量成正比关系。另外，在氧存在的情况下，NOx的产生量随着温度提升而大量增加（通常在1150℃以上），NOx的产生亦与滞留时间成线性比例关系。5.5.3重金属的产生和特性焚烧过程产生的灰渣（包括炉渣和飞灰），一般为无机物质，它们主要是金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐以及硅酸盐。大量的灰渣特别是其中含有重金属化合物的

7、灰渣，对环境会造成很大危害。5.5.4灰渣、飞灰的产量与垃圾种类、焚烧炉型式、焚烧条件关。一般焚烧1t垃圾会产生100～150kg炉渣，除尘器飞灰为10kg左右，余热锅炉室飞灰的量与除尘器飞灰差不多。项目产生机理与性状产生量（干重）重金属浓度溶出特性炉渣Cd、Hg等低沸点金属都成为粉尘，其他金属、碱性成分也有一部分气化，冷却凝结成为炉渣。炉渣由不燃物、可燃物灰分和未燃分组成混合收集时湿垃圾量的10％～15％；不可燃物分类收集时湿垃圾量的5％～10％除尘器飞灰浓度的1/2～1/100分类收集或燃烧不充分时，Pb、Cr6+可能会溶出，成为COD、BOD除尘器飞

8、灰除尘器飞灰以Na盐、K盐、磷酸盐、重金属为多湿垃圾质量的0.5％