第5章 固体废物的焚烧.ppt

可燃固体废物的焚烧 一、概述 二、热值的计算 三、固体废物的焚烧 四、影响固体废物燃烧的因素 五、焚烧过程污染物的产生与防治 六、焚烧残渣的处理和利用 七、焚烧设备 一、概述 （1）焚烧法 （2）焚烧法的处理对象 （3）特点 （1）焚烧法 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。 即：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。 （2）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。 （3）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。 二、热值的计算 有害废物的焚烧，理论上其热值要大于18600KJ/kg，低于此值，就需要补加辅助燃料;实际上大于3000KJ/kg即可用焚烧法处理。 热值有两种表示法： 粗热值 净热值 热值的计算 粗热值（High Hot Value 又叫高位热值） 化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。该值可用氧弹量热计测量。 焓：又叫热函，是温度的函数 净热值(Net Hot Value 又叫低位热值) 作为产物的H2O为气态时的热值； 即粗热值中水为液态，而净热值中水为气态。 热值（heating value）的计算 采用氧弹量热计测定粗热值，并由下式计算净热值： H2O，H，Cl，F－分别为废物中水、氢、氯、氟含量的重量百分率（％） 粗热值与净热值之差就是水的汽化潜热，即水的汽化热（＝2420kJ/kg），从粗热值中扣除水的汽化热即为净热值，但H、Cl、F的存在也有影响。 由上式可见，固体废物中的水份，烃基中H原子的分解将消耗热量，Cl，F可以增加热值，如NaCl。 Dulong热值方程式(dulong formula for heating value) 若废物的元素组成已知，则可以利用Dulong方程式近似计算出净热值： NHV－净热值，KJ/kg mC、 mO、 mH、 mCl、 mS－分别代表……的质量分数 % （H2O的分子量为18，H的比率为2/18=1/9。其意义为：H的一部分将与空气中的O2生成水而耗热。剩余部分产生热，称为有效氢。） 例1： 某废物的粗热值为16000KJ/kg，每公斤废物燃烧时产生0.2kg水，计算此废物的净热值。 解：∵生成物为水，消耗热值（假设条件：H完全变成水，不含Cl、F） ∴可以直接用（1）式计算 例2 P157 根据典型组分的热值计算城市垃圾的热值，某市的垃圾组分见表5－12，（典型组分的热值见表1－1）1。(略) 以1kg为单位，分别计算各组分的重量 由各组分的重量计算各自的热值 Σ各组分的热值 该例说明我国的该城市垃圾由于以无机物为主（主要是燃料结构造成的，煤灰占63.08%），所以不符合焚烧所需的热值：18600 KJ/kg 某市计算值为：2182.06 KJ/kg 上述计算均为理论值。 热损失 实际上，在焚烧装置中，存在各种热损失： （1）不完全燃烧 （2）过量空气从烟气中带走的热量 （3）残渣带走的热量 ∴ 在计算净热值时，还应减去上述三项热损失。 例3（书上例2）进行的即这种计算。 例3 已知固废的热值为11630KJ/kg。 固废中的元素组成： 元素 C H O N S H2O 灰分 含量（%） 28 4 23 4 1 20 20 与热损失有关的量: 炉渣含碳量 5％（不完全燃烧） 空气进炉温度65℃ 炉渣温度650℃ 残渣比热0.323KJ/(kg.℃) 水的汽化潜热2420KJ/kg 幅射损失0.5%， 碳的热值32564KJ/kg 计算焚烧后可利用的热值（以上kg为基准） 1、残渣中未燃碳的热损失 残渣量=0.2/（1-0.05）=0.2105 （灰分20％,全部为残渣，残渣中含有5％的未燃碳，故惰性料只占95％） 未燃碳量＝0.2105－0.2=0.0105 未燃烧碳的热损失 32564×0.0105=340KJ 2、水的汽化潜热 原含水量： 1×20％＝0.2㎏ H与O2生成的水量： 1×4％×9／1＝0.36kg 总水量： 0.2＋0.36＝0.56kg 汽化潜热：2420×0.56=1360KJ 3、幅射热损失 11630×0.5%＝58KJ 4、残渣带出的热量（残渣总量×比热×