固体废物的热量，Qw，kJ.PPT

内容回顾 第五章重点内容： 厌氧消化原理 厌氧消化的两段理论 厌氧消化的三段理论 微生物浸出机理 第六章 固体废物热处理 一种高温分解和深度氧化的综合过程。焚烧法可以使可燃性固体废物通过氧化分解，达到减容，消毒，回收能量及副产品的多重目的。 作用：能同时实现减量化，无害化和资源化的目的。 焚烧法是固废的一条重要的处理、处置途径。 （二）焚烧法的处理对象 无机－有机物混合性固体废物(如城市垃圾)； 某些特定的有机固体废物（如医院的带菌废物，石油化工厂和塑料厂的具有毒性的中间产物等）； 多氯联苯类高稳定性的有机物。 （三）焚烧法的特点 优点： 减量（80～90％以上）； 消毒（彻底）； 资源化（能源和副产品）。 缺点 二次污染（大气）； 投资及运行管理费高； 过程控制严格。 （四） 焚烧－－热量利用 供热：蒸汽、热水、热空气 ——适合小规模 供电：过热蒸汽——汽轮发电机组 ——最有效转换途径之一 热电联供：发电＋区域性供热/供冷；发电＋工农业供热；发电＋区域性供热＋工业供热/冷 ——有效综合利用能量 二、焚烧原理 （一）燃烧与焚烧 燃烧：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；通常说的燃烧指的是有焰燃烧； 焚烧：指生活垃圾和危险废物的燃烧；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和化学变化，及相应的传质和传热的综合过程； 燃烧的三个基本条件：可燃物质、助燃物质、引燃火源，在着火条件下着火燃烧； 燃烧的着火方式：常见的有化学自然燃烧、热燃烧、强迫点燃燃烧；、 焚烧属于强迫点燃燃烧； 热值：指单位重量的固体废物燃烧释放出来的热量，以kJ/kg表示。 焚烧处理后的污染物 ①烟气： 组成：颗粒污染物（颗粒物、灰分颗粒）和气态污染物； 气态污染物种类：SOx、COx、NOx、HCl、HF、二噁英类物质； SOx来源于废纸和厨余垃圾； NOx一部分来源于空气中的氮，一部分来源于厨余垃圾； HCl来源于废塑料； 二噁英类物质来源于废塑料、废药品，或其前驱体物质，或特定条件下在炉外生成。 ②残渣 焚烧处理的产渣量及残渣性质与固废种类、焚烧技术、管理水平有关； 残渣的化学组成：主要是Ga、Si、Fe、Al、Mg的氧化物及重金属氧化物；物理、化学性质较稳定。 3T+1E 3T：停留时间（Time），温度（Temperature） ，湍流度（Turbulance） 1E：空气过剩系数（Excess Air） （三）空气和烟气量计算 燃烧过程的平均停留时间 假设燃烧为一级反应，则： 【例】试计算在800℃的焚烧炉中焚烧氯苯，当DRE（破坏去除率）分别为99%、99.9%、99.99%时的停留时间。已知：A=1.34×1017s-1；E=76600cal·g-1；R=1.987kcal/(g.mol.k)。 注：T(K)=t(c)+273.15  解：（1）求800℃时的速率常数 代入已知数据，得到 （2）求不同转化率的停留时间 四、焚烧工艺 第二节 热解处理 五、焚烧设备 机械炉排焚烧炉 回转窑焚烧炉 流化床焚烧炉 1、机械炉排焚烧炉 分为干燥段、主燃段、后燃段三段 废物从进料端向出料端移动过程中，主要在炉排上完成废物蒸发、干燥、热分解及燃烧反应 炉排可移动，起到输送废物和灰渣、混合物料、传送空气的作用 造价昂贵，一次性投资大，不适合不发达地区 2、流化床焚烧炉 流化床焚烧炉是一垂直的钢制容器，在焚烧炉的下部安有布风板，板上装有载热体，多用砂子。 空气从焚烧炉下部进入，经过布风板使床层流态化 固体废物由炉顶或炉侧进入炉内，与高温载热体及气流交换热量而被干燥、热分解并燃烧，产生的热量贮存于载热体中，并将气流的温度提高 焚烧温度不可太高，否则载热体会出现粘结 需要破碎预处理，需分离回收石英砂，不断补充石英砂 适合焚烧低热值垃圾，适合在中小城镇采用 七、焚烧主要参数及热平衡计算 （一）固体废物热值 ——指单位质量固体废物在完全燃烧时释放出来的热量。若热值包含烟气中水的潜热，称为高位热值；若热值不包含烟气中水的潜热，称为低位热值，二者之间关系式如下： Qs为烟气中水的潜热；w水、wcl、 wF分别为可燃物中水、氯元素、氟的质量分数； 1、热量输入组成 （1）固体废物的热量，Qw，kJ； （2）辅助燃料的热量，Qf，kJ； （3）助燃空气的热量，Qa，kJ； 热平衡计算 ——输入热量总和=输出热量总和 2、热量输出组成 （1）有用热量，Q1，kJ； （2）不完全燃烧热损失，Q2，kJ； （3）机械热损失，Q3，kJ； （4）水的汽化热，Q4，kJ； （5）灰渣显热，Q5，kJ； Qw+Q