固体废物焚烧处理技术

1、讲授人：彭绪亚讲授人：彭绪亚 教授教授重庆大学城市建设与环境工程学院重庆大学城市建设与环境工程学院环境工程专业硕士研究生课程环境工程专业硕士研究生课程2、垃圾燃烧过程中有毒有害物质的垃圾燃烧过程中有毒有害物质的 生成和迁移规律十分复杂生成和迁移规律十分复杂 垃圾燃烧过程中产生常规的有害气体垃圾燃烧过程中产生常规的有害气体 (NOx,SO2, CO等等 ) 产生其他有害物质：产生其他有害物质：HCl, HF，Cl2主要有害有毒有机物主要有害有毒有机物(POHC)： 多氯联苯并二恶英多氯联苯并二恶英(PCDDs) 多氯联苯并呋南多氯联苯并呋南(PCDFs) 多氯联本多氯联本(PCBs)等等重金属有

2、害物质重金属有害物质(铅铅,锌锌,铜铜,铬铬,汞等氧化物的超细颗粒汞等氧化物的超细颗粒)燃用原生垃圾的难点燃用原生垃圾的难点燃用原生垃圾的难点燃用原生垃圾的难点焚毁带病毒、病菌的垃圾。焚毁带病毒、病菌的垃圾。英、美、法等试验研究，建立焚烧炉英、美、法等试验研究，建立焚烧炉机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污机械化连续垃圾焚烧炉。处理能力、焚烧效果、治污 大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系统大型机械化炉排；较高效率的烟气净化系统 自控、移动式机械炉排焚自控、移动式机械炉排焚烧炉、多样化、烧炉、多样化、T T 43211919世纪中后期世纪中后期 2020世纪初世纪初 19601960

3、1970199019701990 . 除尘除尘 资源化资源化 智能化智能化 多功能多功能综合性综合性 我国始于我国始于198019805 层状燃烧技术层状燃烧技术过程稳定、技术过程稳定、技术成熟、应用广成熟、应用广 固定炉排焚烧炉、固定炉排焚烧炉、水平机械焚烧炉、水平机械焚烧炉、倾斜机械焚烧炉等倾斜机械焚烧炉等 辐射、烟气对流，辐射、烟气对流，翻转及搅动翻转及搅动 炉型设计和配风炉型设计和配风设计设计 流化燃烧技术流化燃烧技术较成熟，可处理较成熟，可处理低热值、高水分废低热值、高水分废物，但对入料要求物，但对入料要求均匀化、细小化均匀化、细小化 流化床焚烧炉流化床焚烧炉 空气流和烟气流空气流和

4、烟气流快速移动，物料流快速移动，物料流态化状态态化状态 旋转燃烧技术旋转燃烧技术较成熟、效率高较成熟、效率高 回转窑焚烧炉回转窑焚烧炉 滚筒、抄板滚筒、抄板 焚焚 烧烧 技技 术术烟尘烟尘 重金属重金属 汞、镉、铅汞、镉、铅酸性气体酸性气体: HF: HF、SOXSOX、NOXNOX、HClHCl PCDDs:PCDDs: TCDDsTCDDs PCDFsPCDFs烟烟 气气系系统统 灰渣系统灰渣系统 废水处理系统废水处理系统 余热系统余热系统 发电系统发电系统 自动控制系统自动控制系统其其 它它系系统统现代垃圾焚烧厂现代垃圾焚烧厂Pu-Xi WTE Plant, Shanghai, Chin

5、aPu-dong WTE Plant, Shanghai, China 固体废物总重量各组成物重量）（各组成物热值固体废物总热值几种典型废物的热值（几种典型废物的热值（kJ/kgkJ/kg）废物煤矸石广州垃圾1996杭州垃圾1997常州垃圾1997芜湖垃圾1997上海污水厂 污泥热值8 0 0 8000441244527300286314600 蒸蒸 发发 挥挥 发发 分分 解解 烧结、熔融烧结、熔融 氧化还原氧化还原CxHyOzNuSvClw + CxHyOzNuSvClw + (x + v + y/4 w/4 z/2)(x + v + y/4 w/4 z/2) O O2 2 x xCOCO

6、2 2 + + w wHCl + HCl + 0.5u0.5uN N2 2 + + v vSOSO2 2 + + (y-w) /2(y-w) /2 H H2 2O O 焚焚 烧烧 机机 理理 能 量 守 恒 黑度，烟气量黑度，烟气量1 12 23 34 4温度（温度（C）温度（温度（F）剩余量剩余量燃烧产物燃烧产物有机物快速分解动力学有机物快速分解动力学WasteOrganicsChlorine, chlorides, non-combustiblesOrganic precursorsHCl, chloridesMetals, non-combustiblesPyrolysisOxidati

7、onOxidationInertsSurface-catalysed reactions on fly ash between organic precursors and chlorine/chlorideAdsorbed dioxins/furans850 1200oC200 400oC 200oC垃圾焚烧过程二噁英形成过程示意垃圾焚烧过程二噁英形成过程示意n燃烧状况不佳：燃烧状况不佳：混合，温度，熄火，中间产物混合，温度，熄火，中间产物结碳条件结碳条件高和总碳氢化合物高和总碳氢化合物n燃烧过程高颗粒浓度与燃烧不佳（高含碳）燃烧过程高颗粒浓度与燃烧不佳（高含碳）n除尘在危险温度下运行（除尘

8、在危险温度下运行（ ）n存在有利于二恶英催化形成的含金属颗粒存在有利于二恶英催化形成的含金属颗粒n垃圾与燃料中含有复杂的有机污染物存在垃圾与燃料中含有复杂的有机污染物存在n有足够的氯有足够的氯对二噁英形成有利的因素对二噁英形成有利的因素二噁英控制的技术途径二噁英控制的技术途径垃圾焚烧炉系统 垃圾焚烧炉是垃圾焚烧发电的主要设备。垃圾焚烧炉主要有炉排炉、循环流化床炉、旋转窑炉、模组式固定床焚烧炉等。垃圾焚烧炉的技术性能指标见下表 。机械炉排炉系统机械炉排炉系统Movable grate rowFixed grate rowHydraulic cylinderRollerMovable grate girderFeederDrying grateCombustion grateBurn-out grate不同燃烧室炉型的特点不同燃烧室炉型的特点不同炉排形式不同炉排形式Rotary Kiln1,1001,3001,200SecondCombustion1,000SecondCombustionChamberSolid WasteSlushWaste LiquidSlagSludge回转式（Rotary Kil