固体废物处理与处置-第六章.pptVIP

第六章 固体废物热化学处理 6.1 概 述 原理、途径与工艺 原理 有机物在高温条件下的化学活性增强 途径与工艺 气/固反应 有氧?焚烧 气/固反应 无氧?热解 气/固反应 缺氧?气化 原理、途径与工艺 固/液反应 有氧?湿式氧化 固/液反应 无氧?液化 应 用 生活垃圾 污泥 农业秸秆 化工废物 标 准 工艺条件 温度，气相停留时间 燃烬率 固相：渣含碳率 气相： 破坏率 目标物质衡算 烟气排放 灰渣 6.2 固体废物焚烧技术 焚 烧 原 理 燃烧模式 气相燃烧?挥发性固体(VS) 表面燃烧?固定碳 燃烧方式 悬浮 堆积 焚 烧 原 理 焚烧影响因素 温度 动力学——焚烧反应遵从Arrhenius定律 传热——温差100℃条件下，辐射传热推动力与热物体温度关系 焚 烧 原 理 湍流?传质、传热 对流传质系数关联式 0.023 Re0.83 Sc0.33 对流传热系数关系式 0.023 Re0.8 Pr0.3-0.4 Re→与湍流程度呈正比 时间?动力学 焚 烧 原 理 焚烧化学计量 焚 烧 原 理 燃烧过程NOx生成问题 焚 烧 原 理 实验观察 焚烧气相污染物的形成机制与控制 形成机制 宏量污染物 焚烧气相污染物的形成机制与控制 微量污染物 焚烧气相污染物的形成机制与控制 迁移与控制途径 宏量物质 焚烧气相污染物的形成机制与控制 微量物质 焚烧液相污染物控制 液相污染源 贮仓沥滤液 水淬废水 生活与保洁废水 锅炉排水 尾气处理废液 焚烧液相污染物控制 液相污染源特征 贮仓沥滤液 产生量 发达国家： 季节性，垃圾量0 ~ 4% 我 国： 季节性，垃圾量10~30% 组 成 高浓度有机废水，COD 50~100g/L 水淬废水 产生量 与灰渣量和操作方式有关，垃圾量的1/10 ~ 1/20 组 成 COD 约1500mg/L，重金属等 焚烧液相污染物控制 生活与保洁废水 产生量 单厂 10~50 m3/d 组 成 类城市污水 锅炉排水 产生量 作为锅炉循环水量的1/10 组 成 高盐度废水 尾气处理废液 产生量 湿式处理工艺的二次污染物，产率与工艺相关 组 成 重金属废水 焚烧液相污染物控制 液相污染控制 焚烧固相污染物控制 固相衍生物源 飞灰 —— 又称烟气处理系统残余物 组成： 未燃烬细粒、酸性气体吸收剂（干法/半干法烟气处理 系统，CaO ）、Dioxin吸附剂（活性炭） 主要污染特征：重金属（以Pb、Hg、Cd、Zn为主）、 Dioxin类有机物 炉渣 —— 又称底灰、底渣 组成：垃圾中的不可燃块体、可燃物中的灰分、未燃烬有机物 主要可利用性：金属块体、无机矿物 污染性：盐类、耗氧性有机物、重金属 焚烧固相污染物控制 固相衍生物污染控制 焚烧工艺体系 焚 烧 工 艺 分 类 对象分类 ? 城市生活垃圾（一般工业废物） 危险废物 物态分类 ? 固体、污泥、液体 焚烧炉分类 ? 炉排炉、流化床、回转窑、 液体燃烧炉 焚烧基本工艺方法 计量 地衡 贮存 固体?贮仓（密闭，负压通风，尾气作燃烧空气） 液体?贮罐 进料 液体?燃烧器（雾化喷嘴） 固体?配抓斗行车?进料槽 焚烧基本工艺方法 焚烧 固体?炉排炉?炉排搅动燃烧 ?回转窑?炉壁搅动燃烧 ?流化床?悬浮燃烧 污泥?流化床 回转窑 液体?雾化?悬浮燃烧 焚 烧 控 制 目标值 温度 烟气黑度（烟气组成） 燃烧时间 手段 进料率 炉排、回转窑运动速度 空气量（分配） 辅助燃料注入 焚 烧 控 制 控制原理 温度 烟气黑度 燃烧时间 焚烧基本工艺方法 热回收 流程 蒸汽利用 凝汽式汽轮机?电力 背压式汽轮机?电力/低温蒸汽 蒸汽直接利用?工艺/供热 焚烧基本工艺方法 烟气处理 干法/半干法 湿式 焚 烧 工 艺 计 算 物料衡算 灰渣量——燃料灰分量×(1+残碳率) 空气用量 烟气组成 焚 烧 工 艺 计 算 空气用量(Nm3/kg)——按计量方程计算 理论空气(25℃, 1atm) 实际空气 焚 烧 工 艺 计 算 烟气组成(kg/kg) 焚 烧 工 艺 计 算 热量平衡 衡算体系 焚 烧 工 艺 计 算 计算式 焚 烧 工 艺 计 算 Cp与温度的关系表（kJ/Nm3·℃） 焚 烧 工 艺 计 算 简化计算 焚 烧 设 备 炉排式焚烧炉 剖面图 焚 烧 设 备 炉膛体积核算 焚 烧 设