含水率非常高的固体废物，如污泥，则必须在进入焚烧炉 之前采用适当的措施降低其含水率，以满足焚烧的要求， 或采用添加辅助燃烧的方法进行焚烧。
热分解
热分解是固体废物中的有机可燃物质，在高温作用下进行 化学分解和聚合反应的过程
安徽工业大学 能源与环境学院
燃烧
可燃物的快速分解和高温氧化
蒸发燃烧 指可燃物质受热后先融化为液体，进一步受热 产生燃料蒸气，再与空气混合燃烧，如蜡。这类燃烧的速率 受物料的蒸发速度和空气中的氧与燃料蒸气之间的扩散速度 控制。
可燃分 固体废物中的可燃分一般包括挥发分和固定碳 。挥发分指标准状态下加热废物所失去的质量分数。
灰分 固体中的灰分变化较大，一般主要是无机组分
安徽工业大学 能源与环境学院
热值
热值：物质在完全燃烧时释放的热量，一般可以表示为高 位发热值（HHV）和低位发热值（LHV）。
低位热值是高位热值减去水分凝结热
安安徽徽工工业业大大学学 能能源源与与环环境境学学院院
我国的垃圾焚烧技术发展
最早在30年代在上海租界内建立的焚烧炉 真正意义上的垃圾焚烧厂是始建于1988年的四川乐山凌
云垃圾焚烧厂和深圳垃圾焚烧厂 进入21世纪以后，垃圾焚烧与热能利用技术得到了快速
发展。国内相继建立了许多生活垃圾焚烧厂
常用的热处理技术：焚烧、热解、熔融、干化、湿式氧 化、烧结等
安徽工业大学 能源与环境学院
安徽工业大学 能源与环境学院
6.1 焚烧处理技术
1 固体废物的焚烧特性 2 焚烧原理 3 焚烧效果的评价 4 焚烧过程的影响因素 5 焚烧主要参数及热平衡分析
安徽工业大学 能源与环境学院
焚烧技术的历史
开始
固废污染控制工程
教师：盛广宏 能源与环境学院
第6章 固体废物的热处理
焚烧处理技术 焚烧工艺与设备 焚烧过程的二次污染形成与控制 固体废物的热解
安徽工业大学 能源与环境学院
热处理技术
固体废物的热处理：在设备中以高温分解和深度氧化为 主要手段，通过改变废物的化学、物理或生物特性和组 成来处理固体废物的过程。
分解燃烧 指可燃物质受热后分解为挥发性小分子可燃气 体后再进行燃烧。。
表面燃烧 指受热后不经过融化、蒸发、分解等过程，而 直接燃烧。其燃烧速度受燃料表面的扩散速度和化学反应速 度控制。如木炭、焦炭等的燃烧。
实际的固体废物的焚烧过程非常复杂，可能同时包含了几种燃 烧方式。
最早的垃圾焚烧炉建于1874年英国的Nottingham市。 随后相继在美国、德国、法国等国开始建立，并得到了
发展
发展
上世纪60年代以后，各国相继建立了很多垃圾焚烧厂。 垃圾焚烧技术也得到了快速发展
快速发展
进入90年代，伴随着能源危机，垃圾焚烧技术与热能技 术相结合，得到了快速发展
安徽工业大学 能源与环境学院
完全燃烧或理论燃烧反应
CxH
yOz Nu SvClw

(x

v

y 4

w 4

z 2
)O2

xCO2

wHCl

1 2
uN2

v SO2
( y w) 2 H2O
§ 垃圾焚烧主要污染物：焚烧灰渣、焚烧烟气
安徽工业大学 能源与环境学院
6.1.3 焚烧效果的评价
包括蒸发、挥发、分解、烧结、熔融和氧化还原等一系列复 杂的物理变化和化学反应，以及相应的传质和传热的综合过 程。
固体废物的焚烧属于强迫点燃燃烧 一般地燃烧主要是为了提供热量，而焚烧的目的主要是减容
、减量、解毒和残灰的安全稳定化。
安徽工业大学 能源与环境学院
焚烧原理
干燥
含水率较低的固体废物可以在焚烧炉内利用燃烧时产生的 高温烟气进行干燥
安徽工业大学 能源与环境学院
安徽工业大学 能源与环境学院
焚烧的概念
焚烧
垃圾在高温焚烧炉内(800~1000℃)，垃圾中的可燃成分 与空气中的氧气发生剧烈的化学反应，转化为高温的烟 气和性质稳定的固体残渣，并放出大量的热量。
焚烧的目的
使废物减量 使废物中的毒性物质被摧毁 使废热被释放而再利用
安徽工业大学 能源与环境学院
6.1.1 固体废物的焚烧特性
能否采用焚烧技术处理固体废物，取决于固体废物
的燃烧特性，物质最主要的燃烧特性包括固体废物 的组成和热值
固体废物的三组分
水分 与固体废物的性质和来源等有关，焚烧处理时总 希望水分越低越好，过高的水分会导致固体废物不能自持 燃烧，需要辅助燃料。
v 热灼减量
§ 指焚烧残渣在(600±25)℃经3h灼热后减少的质量占原 焚烧残渣质量的百分数
QR

ma md ma
100 %
垃圾焚烧后要求：QR＜5%
安徽工业大学 能源与环境学院
燃烧效率
在焚烧处理城市垃圾及一般工业废物时，多以燃烧效率 (CE)作为评估是否可以达到预期处理要求的指标，它是 指烟道排出气体中二氧化碳含量与一氧化碳和二氧化碳 含量之和的比值
安徽工业大学 能源与环境学院
垃圾焚烧的优缺点
优点
消毒彻底,卫生条件好 减容效果好，处理效率高 有利于实现城市垃圾资源化 不受气候影响
缺点
投资和运行费用高，操作运行复杂 存在二次污染，包括：飞灰和尾气，而且二次污染的治理
费用较高
安徽工业大学 能源与环境学院
垃圾焚烧厂视频
实验测定
氧弹法
经验公式计算
Dulong公式
安徽工业大学 能源与环境学院
高位热值与低位热值
LHV

HHV
2420[w水
9(wH

wCl 35.5

wF 19
)]
– 理论上，一般当固体废物的热值高于3350kJ/kg（ 800kcal/kg）时，可以不加辅助燃料直接燃烧，但在实际的
废物焚烧过程中，需要的热值比该值要高。
安徽工业大学 能源与环境学院
6.1.2 焚烧原理
焚烧与燃烧
燃烧： 通常把具有强烈放热效应、有基态和电子激发态 的自由基出现、并伴有光辐射的化学反应现象称为燃烧。
常见燃烧着火方式：化学自燃燃烧、热燃烧、强迫点燃燃烧
焚烧：以一定量的过剩空气与被处理的固体废物在焚烧炉 内进行氧化燃烧反应，使废物中的有害物质在高温下氧化 、热解而被破坏的处理技术。