向贵州各界的朋友致敬

1、向贵州各界的朋友致敬,为了人类的又一个千年可持续发展与能源利用,中国的能源结构(表2,年 1990 1995 2000 2015 煤 76.2 76.1 71.3 62.6 油 16.6 17.1 24.0 26.9 一次能源 天然气 2.10 2.00 2.74 7.06 水电 5.10 4.80 2.01 2.6 消耗比例 (%) 核能 / / 0.21 0.79,我国燃煤设备的平均能源利用率,燃煤设备 效率 工业锅炉60-65 火电发电厂 30-35（热效率为80-90%） 工业炉窑 20-30 民用炉窑 16 燃煤机车 5-8 用能设备的平均效率为30左右 总能源利用率为910,199

2、8年全国PH值等值线图,贵州省煤炭情况,总探明储量：532亿吨，全国第五位 水城：138亿吨 盘江：100亿吨 含硫：0.46-5.20%(一般大于2,贵阳市二氧化硫污染情况,贵阳全世界排名第一位 贵州省全国排名第二位，近200万吨，达10 安顺工业：8.5万吨 遵义工业：10.8万吨 凯里工业：67万吨,贵州主要火电厂煤质,贵阳电厂：4.34% 都匀电厂：5.20% 金沙电厂：0.96% 凯里电厂：4.60% 遵义电厂：4.30% 盘县电厂：0.46% 安顺电厂：2.45% 水城电厂：1.88% 清镇电厂：4.34,垃圾焚烧及二恶英污染控制,内容简介,我国垃圾排放形势 垃圾焚烧的优点与缺点

3、二恶英的结构 二恶英的浓度 二恶英的测量 二恶英的机理 二恶英的形成化学 二恶英的控制技术 结论与建议,国外固体废弃物发展概况,部分发达国家垃圾组成及热值 国家美国日本西德瑞士法国英国 有机物(%)6084.250.5658063 无机物(%)19.27.849.5352018 其它20.88-19 热值(kJ/kg)116421100083831001293149780 含水量(%)25-35353525 发达国家垃圾特点：有机物含量高，热值高，有利于能源化处理,国外固体废弃物发展概况,在发达国家，通常先将垃圾进行分类和筛选，提取其中高价值的可回收部分，再将剩余部分制成垃圾衍生燃料 (RDF

4、)进行燃烧。 国外垃圾锅炉焚烧主要方式： 1、炉排炉； 2、流化床焚烧炉； 3、回转炉； 4、等离子弧燃烧,城市生活垃圾中各成分的灰分、水分与发热量,成 分 灰分(%) 含水量 热量(kcal/kg) 范围 典型 (%) 范围 典型 食品废弃物 28 5 70 8001700 1100 纸张 48 6 6 28004500 4000 熟料 620 10 2 67008900 7800 纺织品 24 2.5 10 36004500 4200 橡胶 820 10 2 50006700 5600 木材 0.62.0 1.5 20 42004700 4500 玻璃 9699 98 2 3060 40

5、非铁金属 9099 96 3 - 铁金属 9499 98 3 60300 200 灰 6080 70 8,中国城市生活垃圾现状,2000年垃圾产量达1.4亿吨 目前垃圾的年增长率大于7% 累计有60亿吨垃圾围了200多个城市 年无害化处理垃圾量小于总量的5,中国垃圾特点及发展趋势,主要特点： 1、组成复杂多变； 2、有机物含量相对较低； 3、水多、灰多、热值低； 发展趋势： 1、产量日益增加； 2、有机物含量升高,中国垃圾特点,组成复杂多变； 有机物含量相对较低( 30% )； 水多、灰多、热值低； 产量日益增加，年增速率大于7; 有机物含量逐渐升高，年增速率5,垃圾处理原则,无害化 减容化

6、资源化,国内垃圾处理现状 我国垃圾处理技术较落后，目前以“填埋”为主，“堆肥”为辅，还存在露天堆放情况，只在少数城市建立了垃圾焚烧厂。 已建成的垃圾焚烧厂有深圳四台300吨/天(引进技术), 珠海，即将筹建或正在建造的城市有:北京,哈尔滨,青岛,上海,天津,广州,成都等。还有一批小型垃圾炉,内容简介,我国垃圾排放形势 垃圾焚烧的优点与缺点 二恶英的结构 二恶英的浓度 二恶英的测量 二恶英的机理 二恶英的形成化学 二恶英的控制技术 结论与建议,固体废弃物的污染治理及其 资源化利用 处理固体废弃物的常用方法及其比较 1.卫生填埋2.堆肥处理 3.焚烧处理 4.热分解 5.其它(如填海,筑路等) 方

7、法 处理时间 能源回收率 占地面积 降低二次 污染能力 填埋 几年 最低 最多 弱 堆肥 十几个月 低 多 最弱 焚烧 2小时 高 少 强,燃烧法处置垃圾的优点,可大幅度减少垃圾体积(燃烧后体积可减少90%以上) 垃圾的处理速度快,储存期短 垃圾就地燃烧,不需要长距离运输 可以回收能量用于发电和供热 通过合理组织燃烧及尾气净化可实现清洁燃烧,燃用原生垃圾的难点,1、垃圾的来源和组成成分十分复杂 (与常规燃料燃烧显著不同) 异比重 多组分 多颗粒尺度多污染源 高水分多着火点 多热值受热面存在高温腐蚀,内容简介,我国垃圾排放形势 垃圾焚烧的优点与缺点 二恶英的结构 二恶英的浓度 二恶英的测量 二恶

8、英的机理 二恶英的形成化学 二恶英的控制技术 结论与建议,何谓二口恶口英,所谓二口恶口英是对多氯二苯并二口恶口英 ( polychlor-inated dibenzo-p-dioxin, 简称PCDD)和多氯二苯并呋喃(polychlorinated dibenzofuran,简称PCDF)的俗称。 PCDDs和PCDFs分别由75 个和135个同族体构成 化学结构,6,9,8,7,1,2,3,4,O,O,6,9,8,7,1,2,3,4,O,PCDD,PCDF,同族体的TEQ（毒性当量系数）（17种210,世界卫生组织（TEF,总的PCDDPCDF中相应的TEQS,城市垃圾焚烧,医用垃圾焚烧,

9、水泥窑等,有害垃圾焚烧与锅炉,内容简介,我国垃圾排放形势 垃圾焚烧的优点与缺点 二恶英的结构 二恶英的浓度 二恶英的测量 二恶英的机理 二恶英的形成化学 二恶英的控制技术 结论与建议,人们关心的二恶英的量与问题,目前标准和建议标准中的值 对于新的大型城市垃圾焚烧 总量13ng/dscm或0.2TEQ（O27） 对于新的大型医用焚烧炉（227kg/h) 总量25ng/dscm或0.6TEQ 新的大型有害废物焚烧炉 总量0.2TEQ 什么是ng/dscm 每干的标准立方米中含的纳克 10ng/dscm相当于一万亿分之0.6，即0.6*10-12 如果房间的尺寸为30米30米3米，则： 如果二恶英浓

10、度为1ng/dscm,室内有0.000003gm的二恶英,内容简介,我国垃圾排放形势 垃圾焚烧的优点与缺点 二恶英的结构 二恶英的浓度 二恶英的测量 二恶英的机理 二恶英的形成化学 二恶英的控制技术 二恶英的监测 结论与建议,PCDDPCDF的测量,人工取样 实验室分析 采用第5号修正方法收集在过滤器和树脂上 玻璃探头和取样系统的部件 复杂与烦锁的实验室分析 清洁与QAQC是最基本的 劳动力与时间强度钱 现场取样一般要35天，典型的实验室分析要36周 典型的分析从开始到结束要3个月 可用的方法 EPA（23，23A，00108290），加利福尼亚（428），加拿大 EPA方法可以在网上找到:

11、prom.htm,现场取样,三次试验：典型的为三个1012小时（46小时的取样时间加按装和取样恢复时间34小时一个工人） 典型45个全样品，每个全样品做46个现场分样，共有1630个样品送到实验室,二恶英数据的报告,探测限的处理 零，半探测或在探测限 TEQ处理 选择TEF 协议 测量技术 取样与分析过程的细节能明显影响结果 可以使数据比较困难 污染浓度 氧分压（美国7，欧州11） 换算关系：欧州数据1.404=美国数据 不同的舍入误差 空白与复原数据的报告与处理,测量的局限,现场数据常有很大的变化 一般可以估计：PCDDPCDF数据达二个变化值大的因子 控制的排放浓度数据常常低于现场空白数据

12、 变化的来源 过程变化 取样变化 取样条件变化 现场取样队伍 取样重现 分析 变化 浓缩与峰的重现 边际效应 滞后效应,内容简介,我国垃圾排放形势 垃圾焚烧的优点与缺点 二恶英的结构 二恶英的浓度 二恶英的测量 二恶英的机理 二恶英的形成化学 二恶英的控制技术 二恶英的监测 结论与建议,基本原理,有机物 在燃烧条件下（高温和氧存在条件） 热力学平衡下有机物的水平是可以忽略的 分解的火焰氧化化学很快 导致有机物形成的因素有：混合不佳，熄火，冷焰存在，气固反应，颗粒未燃尽，碳黑形成,热力学,除了非常富有的条件下平衡水平是很低的,摩尔分数,过量空气系数,有机动力学,快速分解动力学（模型数据1227度

13、，2240F，10ms,在均匀搅拌反应器中,摩尔分数,过量空气系数,分解动力学,快速分解动力学,温度（C,温度（F,剩余量,内容简介,我国垃圾排放形势 垃圾焚烧的优点与缺点 二恶英的结构 二恶英的浓度 二恶英的测量 二恶英的机理 二恶英的形成化学 二恶英的控制技术 二恶英的监测 结论与建议,二恶英的形成机理,1. 废弃物和燃料中存在的PCDDPCDF未消灭 2.气相生成（从炉内到500C） 3.固相颗粒机理（500 C,二恶英形成机理,1. 废弃物和燃料中存在的PCDDPCDF未消灭,二恶英形成机理,2.气相形成,气相机理,二恶英形成机理,2.气相机理,富燃料时形成芳香类的途径,富燃料时PAH

14、形成途径,气相机理,二恶英形成机理,3.固相颗粒机理（500C,二恶英形成机理,3a de novo 合成,催化前期产物机理,铜(II)与氯酚产生过程温度的影响,催化前期产物机理,不同金属对含氯苯酚形成二恶英的影响,催化前期产物机理,不同铁氧化物状态对氯酚产生的影响,二恶英形成的主要区域,内容简介,我国垃圾排放形势 垃圾焚烧的优点与缺点 二恶英的结构 二恶英的浓度 二恶英的测量 二恶英的机理 二恶英的形成化学 二恶英的控制技术 结论与建议,二口恶口英来源及危害： 1、来源：8090源于垃圾中PCB和氯乙烯等氯化物的不完全燃烧，垃圾燃烧后产生的二口恶口英约90以上存在于炉灰和飞灰中，而烟道气中只

15、含约67%。 2、危害： 在二口恶口英类中毒性最强的为2,3,7,8-TCDD，这类有毒有机固体因熔点高、难溶于水、易溶于脂肪等特点而对人类产生促畸变，致突变和致癌作用,垃圾焚烧二次污染与我们的对策,粉尘 高效除尘器(旋风,布袋,静电等) CO 强化炉内燃烧 SO2 和 HCl 炉内添加石灰石 建立起HCl的测试系统 NOx 分级均匀燃烧,二口恶口英生成的可能原因 垃圾里有机物在炉内分解产生 分解产物在炉内或在静电除尘器中与HCl等反应产生 抑制二口恶口英生成的对策 炉内温度均匀保持在850左右 停留时间大于2秒 燃烧室内成分混合 炉内脱氯,垃圾焚烧二次污染与我们的对策,燃烧条件的作用,除尘器

16、温度（,燃烧状况不好,好的燃烧状况,烟道中形成,炉内形成,烟道中形成,炉内形成,垃圾与煤混烧后的效果,与二恶英的关系,好燃烧条件 不好燃烧条件,二恶英控制的小结,良好的燃烧控制可以减少75的二恶英生成 加煤混烧后可减少二恶英生成50 以上措施可以使二恶英生成减少8285 用CO，HCl,飞灰排放可以有效地进行在线的相关测量,结论与建议,二恶英的污染情况 非常低浓度 测量非常困难 测量方法与结果相关 测量 无法直接在线测量方法 相关测量方法 来表示燃烧状况 控制温度 方法是可能的直接测量方法,结论与建议,形成机理 主要的形成途经已经找到 机理的动力学问题尚没有找到 重要的研究包括： 好的燃烧实践

17、 颗粒问题 控制温度的研究,对二恶英形成有利的因素,燃烧状况不佳： 混合，温度，熄火，中间产物 结碳条件 高和总碳氢化合物 燃烧过程高颗粒浓度与燃烧不佳（高含碳） 除尘在危险温度下运行（） 存在有利于二恶英催化形成的含金属颗粒 垃圾与燃料中含有复杂的有机污染物存在 有足够的氯,建 议,仔细研究有利于二恶英形成的设计与运行条件 仔细研究目前相似的过程中二恶英污染的测量数据 对实际的燃烧过程中形成的机理与预测方法的研究支持 对污染源进行现场测量： 在线测量与控制技术的研究,清华焚烧技术,垃圾(秋季)理化特性,可燃物：27.48% 不可燃物：72.52% 水分：24.84% 灰分：47.70% 发热

18、量：4676.75(kj/kg,废纸：3.3% 废塑料：3.3% 动植物类：24.2% 金属类：0.78 玻璃：1.0% 砖瓦石：2.9% 煤渣：19.6 灰尘细粒：42.1,氮：0.30% 硫：0.09 氯：0.76% 碳：16.90% 氢：1.98% 氧：7.43,示范工程特点,垃圾与煤混烧 垃圾动态变化 保证处理城市垃圾 维持稳定供热发电,同方技术思路,垃圾合理分选破碎: 保证燃烧高效和锅炉运行安全 多功能焚烧炉: 适应垃圾变化, 维持蒸汽参数 高效烟尘净化系统: 控制二次污染, 满足环保要求,关键技术问题,垃圾预处理 燃烧过程控制 锅炉腐蚀与防护 二口恶口英(Dioxins)控制 混燃灰渣再利用,垃圾预处理: 分选、筛分、破碎合理搭配，保证运行安全可靠, 便于垃圾合理利用,同方技术特点.1,清华同方处理垃圾特点,垃圾预处理： 人工与机械相结合，低成本、运行稳定； 易于资源回收，综合利用；