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垃圾焚烧技术及应用现状

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:垃圾焚烧处置方法的应用已有上百年的历史。随后,德国、美国、法国、日本等工业化国家陆续引进或自行研制开发了垃圾焚烧炉,并进行了工业应用。2)移动床焚烧炉,指垃圾料层相对于炉壁而言是层状移动的,料层的移动依靠炉排的周期运动实现,如炉排片的顺推或逆推、链条炉排的移动、滚筒炉排的旋转等。目前国际上用于垃圾、生物质焚烧的流化床大部分是鼓泡床。

垃圾焚烧技术及应用现状

垃圾焚烧处置方法的应用已有上百年的历史。19世纪后期,工业化最早的英国由于霍乱伤寒等传染性疾病的流行而采用高温灭菌的焚烧方法处理垃圾,开始采用小型焚烧炉焚烧垃圾,自此拉开了现代垃圾焚烧炉的帷幕。随后,德国、美国、法国、日本等工业化国家陆续引进或自行研制开发了垃圾焚烧炉,并进行了工业应用。早期的焚烧炉容量较小,单炉日处理能力一般小于20t,给料、除渣都是手工操作,污染防治水平低。到了20世纪60年代,随着材料、机械制造、燃烧、自动化等科学与工艺的进步,垃圾焚烧炉的机械化、自动化程度以及燃烧效率、污染控制水平提高,产生了工艺系统完整、污染控制水平很高的大容量现代化焚烧炉,单炉日处理能力超过1000t。

在焚烧炉产生、进化的历史过程中,有各种各样的型式,限于篇幅,难以一一赘述,这里对现在正在使用的各种焚烧炉按不同的分类方法分类,大致有如下几大类:

(1)按燃料种类分:有生活垃圾焚烧炉、工业垃圾焚烧炉、医疗垃圾焚烧炉、危险废物焚烧炉等。

(2)按燃烧方式分。

1)固定床焚烧炉,指固定炉排上的垃圾料层(俗称燃烧床)固定不动的焚烧炉,现在有些小型的医疗垃圾焚烧炉就属此列。

2)移动床焚烧炉,指垃圾料层相对于炉壁而言是层状移动的,料层的移动依靠炉排的周期运动实现,如炉排片的顺推或逆推、链条炉排的移动、滚筒炉排的旋转等。此外,就广义的移动而言,回转窑式焚烧炉中垃圾料层的运动轨道是类似螺线形的,也属于移动床,不过对这类焚烧炉人们更习惯于从结构上与炉排炉相区别。

3)流化床焚烧炉在床层中填充一定粒度范围(称为筛分)的灰、渣、砂等惰性介质(称为床料),以空气作为流化介质,当空气流量达到一定程度时床料开始悬浮运动(即进入流态化状态)形成流化床。流化床属于化工反应器,20世纪中期引入到煤燃烧领域,第一代流化床又称鼓泡床、沸腾床,20世纪80年代发展到第二代流化床即循环流化床。目前国际上用于垃圾、生物质焚烧的流化床大部分是鼓泡床。

(3)按处理能力分,可分为大型、中型和小型焚烧炉,单炉日处理垃圾150t及以上容量的为大型焚烧炉,单炉日处理能力10~150t的为中型焚烧炉,日处理能力小于10t的为小型焚烧炉。(www.xing528.com)

(4)按热利用方式分。

1)无热利用的焚烧炉,垃圾在绝热的炉膛中焚烧后,高温烟气喷水急冷或者用间壁式换热器吸热后利用冷却塔等设备散热,这种焚烧炉多为小型焚烧炉;

2)利用余热供热的焚烧炉,以热水或蒸汽的形式回收余热并外供,或者以有机热载体(即导热油)的方式外供热量,热量可用于采暖或制冷,也可以供生产用热、用冷,这种焚烧炉多为中等容量的焚烧炉;

3)利用余热发电的焚烧炉,垃圾焚烧产生的热量通过余热锅炉后产生一定温度和压力的蒸汽(大多数为过热蒸汽),送入凝冷式汽轮发电机组发电,或送入抽汽凝汽式机组热电联供,还有些机组是背压式的,也可以进行热电联供。这种焚烧炉一般为大型生活垃圾焚烧炉,也是本书重点介绍的对象,有关内容下一章会作进一步介绍。

还有其它多种分类方法,不一而足。无论何种类型的焚烧炉,其共同点是利用燃烧原理,把垃圾中的可燃质(主要成分为C、H、N、S)在炉膛(又称燃烧室)中与空气在一定温度(一般在800°C以上)条件下发生氧化反应

最终生成物为CO2、H2O、NO和SO2等,与煤等固体燃料相似。因此,撇开垃圾的成分复杂性不言,焚烧炉就是一个燃烧设备,一个以固态多成分物质为燃料的燃烧设备。

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