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有机固体废物焚烧处理工艺

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(a)固体废物焚烧炉
炉排式焚烧炉、或炉床式焚 烧炉的燃烧室(即炉膛)的 尺寸要适应各种炉排及炉床 的特殊要求,首先应按照炉 排或炉床的面积热负荷QR 或机械燃烧强度Qf来决定燃 烧室截面尺寸,然后再按燃 烧室容积热负荷Qv来决定炉 膛高度。
燃烧室容积热负荷一般为(40~100)104 kJ/(m3.h) ,取决于炉型和废物类型,其参考值见上表。当计 算所得容积过小时应适当放大,以便于炉子的砌筑 、安装和检修。
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设计燃烧喷嘴时应注意的要点有:
第一燃烧室的燃烧喷嘴主要用于启炉点火与 维持炉温,第二燃烧室的燃烧喷嘴则为维持 足够温度以破坏未燃尽的污染气体。
燃烧喷嘴的位置及进气的角度必须妥善安排 ,以达最佳焚烧效率,火焰长度不得超过炉 长,避免直接撞击炉壁,造成耐火材料破坏 。
应配备点火安全监测系统,避免燃料外泄及 在下次点火时发生爆炸。
在确定废液焚烧炉炉膛尺寸时还应考虑喷嘴的喷射 角和射程,避免液滴喷到炉子耐火衬里壁上,导致 炉衬损坏。
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(c)废气焚烧炉
废气焚烧炉的炉膛基本与气体燃料燃烧室设计相同 ,燃烧室热负荷值一般可取(80~100)104 kJ/(m3.h),由此可根据可燃废气发热值来确定炉膛 容积尺寸。
关于废物焚烧炉炉膛尺寸的大小,即允许容积热强 度值的高低,与被焚烧的废物种类、热值、燃烧装 置的型式及炉内燃烧工况等因素有关。如果燃烧装 置的燃烧效率较高,炉内燃烧温度较高,则可取较 高的允许热强度值;反之则取较低值。以上所提供 的数值是对一般情况而言,较合宜的数据将根据不 同的物料、炉型等因素参照生产实践而定。
路漫漫其悠远ຫໍສະໝຸດ (3)炉膛尺寸的确定废物焚烧炉炉膛尺寸主要是由燃烧室允许的容积 热强度和废物焚烧时在高温炉膛内所需的停留时 间两个因素决定的。通常的做法是按炉膛允许热 强度来决定炉膛尺寸,然后按废物焚烧所必须的 停留时间加以校核。
考虑到废物焚烧时既要保证燃烧完全,还要保证 废物中有害组分在炉内一定的停留时间,因此在 选取容积热强度值时要比一般燃料燃烧室低一些
有机固体废物焚烧处理 工艺
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2020/7/15
焚烧炉设计原则及要点
1、焚烧炉设计的一般原则 废物焚烧炉设计的基本原则,是使废物在炉膛
内按规定的焚烧温度和足够的停留时间,达到 完全燃烧。这就要求选择适宜的炉床,合理设 计炉膛的形状和尺寸,增加废物与氧气接触的 机会,使废物在焚烧过程中,水气易于蒸发、 加速燃烧,及控制空气及燃烧气体的流速及流 向、使气体得以均匀混合。
此外,还必须考虑燃烧室结构及气流模式、送风 方式、搅拌性能好坏、是否会产生短流或底灰易 被扰动等因素。
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焚烧炉中气流的走向取决于焚烧炉的类型和废物 的特性。其基本的取向如下图所示。多膛式焚烧 炉的取向与流化床焚烧炉一样,通常是垂直向上 燃烧的,回转窑焚烧炉通常是向斜下方向燃烧, 多燃烧室焚烧炉的燃烧方向一般是水平向的,而 液体喷射式焚烧炉、废气焚烧炉及及其它圆柱型 的焚烧炉可取任意方向,具体形式取决于待焚烧 的废物形态及性质。当燃烧产物中含有盐类时, 宜采用垂直向下或下斜向燃烧的设计类型,以便 于从系统中清除盐分。
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(2)送风方式选择
就单燃烧室焚烧炉而言,助燃空气的送风方式,可 分为炉床上送风和炉床下送风两种,一般加入超量 空气100~300%,即空气比在2.0~4.0之间。
对于两段式控气焚烧炉,在第一燃烧室内加入70~ 80%理论空气量,在第二燃烧室内补足空气量至理 论空气量的140%至200%。因第一燃烧室中是缺氧 燃烧,故增加空气流量会提高燃烧温度;但第二燃 烧室中是超氧燃烧,增加空气流量则会降低燃烧温 度。二次空气多由两侧喷入,以加速室内空气混合 及湍流度。从理论上讲强制通风系统与吸风系统差 别很小。吸风系统的优点是可以避免焚烧烟气外漏 ,但是由于系统中常含有焚烧产生的酸性气体,必 须考虑设备的腐蚀问题。
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(4)燃烧装置与炉膛结构选择
以液体燃料和气体燃料作为辅助燃料时,由 于燃烧速度快,通常可将燃料喷嘴与废物设 在同一个燃烧室中。合理地布置燃料喷嘴的 位置及废液(废气)喷嘴的位置很重要。应 使废液(废气)喷到燃料完全燃烧后的区域 中去;如果一次燃烧不能完全,则应设置二 次燃烧喷嘴。对于固体废物的焚烧,燃料喷 嘴通常对废物起加热作用。
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(1)炉型选择
在选择炉型时,首先应看所选择炉型的燃烧型态 (控气式或过氧燃烧式),是否适合所处理的所 有废物的性质。一般来说,过氧燃烧式焚烧炉较 适合焚烧不易燃性废物或燃烧性较稳定的废物, 如木屑、垃圾、纸类…等,而控气式焚烧炉较适 合焚烧易燃性废物,如塑料、橡胶与高分子石化 废料等;机械炉排焚烧炉适用于城市垃圾的处理 ,而旋转窑焚烧炉适宜处理危险废物。
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焚烧炉炉衬结构设计除材料的选用上要考虑 承受高温、抵抗腐蚀之外,还要考虑炉衬支 托架、锚固件及钢壳钢板材料的耐热性和耐 腐蚀性,以及合理的炉衬厚度等问题。应采 用整体性、严密性好的耐火材料作炉衬,如 采用耐热混凝土、耐火可塑料等,以减少砖 缝的窜气。另外炉墙厚度不能过大,炉壁温 度设计得较高,以免酸性气体被冷凝下来腐 蚀炉壁。然而炉壁温度也不应设计得过高, 过高的温度会引起壳板变形,影响环境。
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(b)液体废物焚烧炉
液体废物焚烧炉炉膛容积一般比液体燃料的燃烧室 允许热负荷热小,其值在(92~106)104 kJ/(m3.h)之间。焚烧处理含水量少、热值高的废液 时可取较大的值,有资料介绍大值可达(130~170 )104 kJ/(m3.h)。
关于水分蒸发所需容积,经推算单位时间(1h)焚 烧1t含水量为90%的废液,需要8~10.5m3炉膛容 积;即使含水量少到50%的废液,也几乎要求同样 的容积,最小需5m3。这个要求可用以核算炉膛尺 寸。
废物不得堵塞燃烧喷嘴火焰喷出口,造成火 焰回火或熄灭。
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(5)炉衬结构与材料选择
炉衬材料要根据炉膛温度的高低选用能承受 焚烧温度的耐火材料及隔热材料,并应考虑 被焚烧废物及焚烧产物对炉衬的腐蚀性。焚 烧碱性废水时,燃烧产物中的碱性熔融物对 普通粘土耐火砖腐蚀性很强,因此要选用氧 化铝含量较高的高铝耐火材料,或选用抗碱 性腐蚀更好的铬镁质、镁质及铝镁质耐火材 料。为了抵抗盐碱等介质的渗透和浸蚀,并 提高材质的抗渣性,一般应选用气孔率较小 的材质。
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