流化床焚烧炉
流化床焚烧炉
流化床型焚烧炉是利用炉底分布板吹出热风将废 物悬浮呈沸腾状进行燃烧，并用石英砂作载体，加 速传热和燃烧。 适用于粉状或泥状废物焚烧处理。
优点：颗粒的剧烈运动使得颗粒和气体间传热、 传质速度快；采用热载体（石英砂），受热均匀 、加速传热和燃烧；结构简单，造价较低。 缺点：需破碎后才能燃烧，动力消耗大。
呋喃类物质（PCDFs）。
二噁英的来源可能三种，第一种是生活垃圾中可能含有微量二 噁英类物质或其前驱体物质；第二种是在垃圾焚烧过程中，一些 二噁英类物质的前驱体物质等可能会反应生成二噁英类物质，在 焚烧不完全时进入烟气；第三种可能的途径是炉外生成二噁英类
物质；
通过控制二噁英类物质可采用以下三个措施：一是严格控制焚 烧炉燃烧室温度和固体温度、烟气的停留时间，确保固体废物及 烟气中的有机气体，包括二噁英类物质的前驱体的有效焚毁率； 二是减少烟气在200~500℃温度段的停留时间；三是对烟气进行
2、焚烧温度
一般要求生活垃圾焚烧温度在850~950℃，医疗垃圾、危险固体 废物的焚烧温度要达到1150 ℃。
3、停留时间
进行生活垃圾焚烧处理时，通常要求垃圾停留时间能达到1.5~ 2h 以上，烟气停留时间能达到2s以上。
4、供氧量和物料混合程度
焚烧过程的氧气是由空气提供的。空气不仅能够起到助燃的作用， 同时也起到冷却炉排、搅动炉气以及控制焚烧炉气氛的作用。
系
统
废水处理系统
灰渣收集及 处理系统
城市垃圾焚烧厂处理工艺流程图
1-倾卸平台 2-垃圾贮坑 3-抓斗 4-操作室 5-进料口 6-炉排干燥段 7-炉排燃烧段 8-炉排后燃烧段 9-焚烧炉 10-灰渣 11-出灰输送带 12-灰渣贮坑 13-出灰抓斗 14-废气冷却室 15-热交换器 16-空气预热器 17-酸性气体去除设备 18-滤袋集尘器 19-引风机 20-烟囱 21-飞灰输送带 22-抽风机 23-废水处理设备
可燃的低分子化合物； 焚烧产生的热能一般就近直接利用，而热解生成的
产物诸如可燃气、油及炭黑等则可以储存及远距离 输送。
三、热解过程
在热解过程中，其中间产物存在两种变化趋势：由 大分子变成小分子直至气体的裂解过程；由小分子 聚合成较大分子的聚合过程。
分解是从脱水开始的：如两分子苯酚聚合脱水；其 次是脱甲基或脱氢、生成水，架桥部分分解次甲基 键的再反应生成CO和H2。
炉排型焚烧炉
将废物置于炉排上进行 焚烧的炉子，有固定炉 排和活动炉排两种焚烧 炉
固定炉排：只能手工操 作、间歇运行，劳动条 件差、效率低，拨料不 充分时焚烧不彻底。只 适用于焚烧少量的易燃 性废物。
实际应用较多的是活动 式炉排焚烧炉，即机械 炉排焚烧炉。
活动式炉排有： （1）并列摇动式
一系列扇形炉排有规律地 横排在炉体中。炉排上下运 动，使物料向前运动，对固 体废物适应性强，可用以含 水量较高的垃圾和以表面与 分解燃烧形态为主的固体废 物燃烧。 （2）逆动式
有效的净化处理。
焚烧灰渣
一般，灰渣的主要成分是金属或非金属的氧化物，俗称矿
物质，其组成约为SiO2 35~40% 、Al2O310~20%、 Fe2O35~10%、CaO10~20%、MgO、Na2O、K2O各1~5% 及少量的Zn、Cu、Pb、Cr等金属及盐类。
减量化效果用减量比指标来衡量，并用MRC(热灼减量比）
生活垃圾和危险废物的燃烧，称为焚烧。 根据可燃物质种类和性质的不同，燃烧过程有蒸
发燃烧、分解燃烧和表面燃烧三种机理。
蒸发燃烧
蒸发燃烧是指垃圾受热熔化成液体，近而 转化成蒸气，与空气扩散混合而燃烧。
如蜡的燃烧。
表面燃烧
表面燃烧指固体废物不含挥发组分，燃烧只 在固体表面进行，而且在燃烧过程中不发生 融化、蒸发和分解等过程。
表示：
MRC
投加废物质量－焚烧残渣质量 投加废物质量－残渣中不可燃烧物质量
100％
残渣中不可燃物质量= 残渣烧失量×焚烧残渣质量
残渣（600± 25）℃ 3h灼烧后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数。
第二节 固体废物的热解处理
热解(pyrolysis)是指将有机物在无氧或缺氧状 态下进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经 冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从 中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。
前处理系统主要指固体废物的接受、贮存、分选或破碎； 进料系统的主要作用是向焚烧炉定量给料； 焚烧炉系统是整个工艺的核心系统。 其他工艺系统 是指固体废物焚烧系统还包括的灰渣系
统、废水处理系统、余热系统、发电系统、自动化系统 等。
饲水处理系统
发电系统
贮
废热回收
废气处理系统
存
系统
及
进
焚烧系统
料
空气系统
助燃空气可分为一次助燃空气和二次助燃空气。 一次助燃空气是指由炉排下送入焚烧炉的助燃空气，即火焰 下空气；一次助燃空气约占助燃空气的60~80%，主要起助燃、 冷却炉排、搅拌炉料的作用。 一次助燃空气分别从干燥段、燃烧段和燃尽段送入炉内，气 量大致约为15%、75%和10%。
二次助燃空气主要是为了助燃和空气气量的湍流程度。二次 助燃空气一般约为助燃空气总量的20~40%。 焚烧过程中通常要求预热空气的温度为200~280 ℃。
焚烧废液、废气时，m=1.2~1.3；焚烧固体废物时，m=1.5~ 1.9， 有时在2以上，才能较完全燃烧。
烟气停留时间、温度、湍流度和空气过剩系 数，统称为“3T+1E”。 它既是影响固体废物焚烧效果的主要因素， 也是反映焚烧炉工况的重要技术指标。
五、焚烧工艺
现代化焚烧工艺主要由前处理系统、进料系统、焚烧炉 系统、空气系统、烟气系统、灰渣系统、余热利用系统 及自动化控制系统组成。
如木炭、焦炭的燃烧属于此类。
分解燃烧
可燃物质的碳氢化合物等受热分解，挥发为较小分子可燃 气体后再进行燃烧就是分解燃烧，如木材和纸的燃烧。
垃圾受热后首先分解，轻的碳氢化合物挥发，留下固定碳 及惰性物。挥发分与空气扩散混合而燃烧，固定碳的表面 与空气接触进行表面燃烧。
生活垃圾中含有多种有机成分，其燃烧过程是蒸发燃烧、 分解燃烧和表面燃烧的综合过程。
焚烧烟气
主要的污染物质
（1）不完全燃烧产物(PIC)，碳氢化合物燃烧不良产生的副产品， 包括CO、炭黑、烃、有机酸及聚合物等；
（2）粉尘，废物中的惰性金属盐类、金属氧化物或不完全燃烧物 质等；
（3）酸性气体，包括氯化氢及其他卤化氢、SOx、NOx、H3PO4等； （4）重金属污染物，包括铅、汞、铬等的元素态、氧化态和氯化
一、热解原理
热解在工业上也称为干馏，是利用有机物的热不
稳定性，在无氧或缺氧条件下，使有机物受热分
解成分子量较小的可燃气、液态油、固体燃料的
过程。即：
无O2或缺O2
有机固体废物+热量
可燃气+液态油+固
体燃料+炉渣
二、焚烧和热解的区别
焚烧是需氧氧化反应，热解是无氧或缺氧反应； 焚烧是放热的，热解是吸热的； 焚烧主要产物是二氧化碳和水；热解的产物主要是
3、旋转燃烧技术——旋转窑焚烧炉
它是一个略微倾斜而内衬耐火砖的钢制空心圆筒，窑体通常很 长，通过炉体整体转动达到固体废物均匀混合并沿倾斜角度向 出料端移动。
温度分布大致为： 干燥区 200~400℃， 燃烧区 700~900 ℃， 高温熔融烧结区 1100~1300 ℃
旋转窑焚烧炉
炉身为一卧式可旋转圆 柱体（外层为金属内层耐 火砖砌筑而成）。 转速一般为0.5-3r/min 物料加热是由燃烧过程 中产生的气体以及窑壁传 输的热量所提供。
优点：采用旋转式，搅拌及燃烧 效果佳；操作弹性大，可焚烧不 同性质废物；干燥兼焚烧、运转 费低；结构简单、自动出灰，可 连续操作。
缺点：热效率低，处理低热值固 废时需加辅助燃料。
四、焚烧的主要影响因素
1、固体废物的性质
粗(高位)热值（HHV） : 化合物在一定温度下反应到 达最终产物的焓的变化。
现代化的焚烧炉拥有较高效率的烟气净化装置，废物中的有 害有毒物质在800~1200℃的高温下深度氧化，燃烧产生的 余热用于供热或发电，产生的废渣作建材使用，可同时实现 废物的无害化、减量化、资源化。
一、燃烧与焚烧
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称为燃烧。
温度再高时，生成的芳环化合物再进行裂解、脱氢、 缩合、氢化等反应。
反应没有明显的阶段性，许多反应是交叉 进行的，热解总的反应方程式可表示为：
热分解时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。
燃烧是可燃物质快速分解和高温氧化过程。 焚烧过程实际上是干燥脱水、热化学分解、氧化
还原反应的综合作用过程。
三、焚烧技术
1、层状燃烧技术
垃圾在炉排上着火燃烧，热量来自上方的辐射、烟 气的对流以及垃圾层内部。 连续的翻动和搅动，明显改善了物料的透气性，促 进了垃圾的着火和燃烧。 合理的炉型设计和配风设计，能有效地利用火焰下 空气、火焰上空气的机械作用和高温烟气的热辐射， 确保炉排上垃圾的预热、干燥、燃烧和燃烬过程。
（3）湿法工艺 是将过量的石灰浆喷入烟气净化反应器，净化烟气 中的酸性气体。
（4）半干法烟气净化工艺具有对酸性气体去除率高、系统简单、 设备成熟、废水零排放等特点，在生活垃圾焚烧处理中得到广泛 应用。
二噁英类物质是已知的毒性最大的物质之一。二噁英类物质主 要有两类，第一类是氯苯并二噁英（TCDDs）；第二类是二苯并
净(低位)热值（NHV ）: 意义与粗热值相同。不过粗 热值产物水为气态。净热值产物水为液态。二者之 差就是水的汽化潜热。
当生活垃圾的低位发热值3350kJ/kg时，焚烧过程 通常需要添加入住燃料，如掺煤或喷油助燃。