固体废物的焚烧处理技术固体废物污染控制工程(第二版)教学课件ppt作者张小平编著.ppt

尚辅网 尚辅网 第5章 固体废物的焚烧处理技术 1．概述 2．燃烧反应过程的动力学规律 3．燃烧反应计算 4．焚烧系统 5．垃圾焚烧技术工艺 6．固废焚烧过程中烟气的产生及其控制 7．焚烧过程的环保标准 1．概述1.1 焚烧或燃烧的定义 ① 从焚烧(incineration)或燃烧(combustion)过程的表象来看，焚烧或燃烧是一种伴有火焰发生的快速放热反应。 ② 从燃烧的最终结果来看，它是物质间的一种能量转换过程，是通过燃料和氧化剂在一定条件下进行的具放热和发光特点的剧烈氧化反应，将燃料的内能转化为热能。 ③ 就其本质特性而言，燃烧是指把具有强烈放热效应，有基态和电子激发态的自由基出现的并伴有光辐射的化学反应现象称为燃烧。 1.2 固体废物焚烧过程的“三化”特性 1) 减量化：固体废物经过焚烧，可减重80%以上，减容90%以上，与其他处理技术比较，减量化是它最卓越的效果； 2) 无害化：与卫生填埋和堆肥所存在的潜在环境危害相比，其无害化特性具有明显优势。固废经焚烧，可以破坏其组成结构，杀灭病原菌，达到解毒除害的目的。 3) 资源化：固废含有潜在的能量，通过焚烧可以回收热能，并以电能输出。 由以上可见，固体废物的焚烧，是一种同时具有减量化，无害化和资源化的处理技术。 1.3 燃烧过程分析 从定义知：燃烧是燃料（固体废物）和氧化剂两种组分在一定空间及时间激烈地发生放热化学反应的过程。 燃烧反应是过程进行的主体，是内因，而燃烧装置则是使这一过程得以实现的外部环境，二者缺一不可。当然，燃烧也可以不在具体的燃烧装置里进行，但热能不能利用，还会造成环境污染。 焚烧过程各因素间的关系 1.4 固体废物的可燃性 （1）固体废物的热值： ① 定义：固体废物的热值是指单位质量的固体废物燃烧所释放出来的热量，单位为kJ·kg-1 。 ② 热值的表示方法：热值有两种表示法，即高位热值（HHV或QH）和低位热值（LHV或QL）。高位热值和低位热值的意义相同，均指化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓变。 其区别在于，反应产物的状态不同：QH的终态H2O为气态，QL终态H2O是液态。 因此， QH-QL =水的汽化潜热 1.4 固体废物的可燃性 ③ 高位热值与低位热值的关系 QL=QH-2420 式中 H2O为焚烧产物中水的质量百分率，%；H, Cl, F—废物中H, Cl, F含量的质量百分率，%。 1.4 固体废物的可燃性 （2）热值与可焚烧性的关系 要使固体废物维持燃烧，就要求其燃烧所释放出的热量足以提供废物达到燃烧温度所需要的热量和发生燃烧反应所需的活化能。否则，要维持燃烧，必须添加辅助燃料。 对生活垃圾来说，当QL3344 kJ·kg-1时不满足焚烧条件； 当3344kJ· kg-1QL4180 kJ· kg-1时，理论上不借辅助燃料可焚烧，但废热利用价值不大； 当4180QL5000 kJ· kg-1时，供热和发电均可进行； 当QL6000 kJ· kg-1时，可稳定焚烧，供热、电发皆稳定。 1.5 垃圾焚烧现状 （1）国外 虽然世界各国垃圾的处理方式仍以填埋为主，但自20世纪70年代以来，垃圾的焚烧技术在发达国家得到了较快的发展。如日本的垃圾的焚烧比例在20世纪90年代中期已达75%（1900座），瑞士、比利时、丹麦、法国、卢森堡、瑞典、新加坡等国焚烧的比例也都接近或超过填埋。垃圾焚烧技术正逐步成为各国主要的垃圾处理方式。 1.5 垃圾焚烧现状 （2）国内 我国垃圾焚烧技术的研究起步于20世纪80年代中期，其时，“城市生活垃圾焚烧处理技术”被列入“八五”期间的国家科技攻关项目。目前，随着我国经济的高速发展、人们生活水平的提高、城市化进程的加快，城市垃圾的可燃成分大量增加，垃圾的热值明显提高，使焚烧技术成为近年许多城市解决垃圾出路的新趋势、新热点。特别是东部沿海地区和部分中心城市，正在或将要建设垃圾焚烧厂，如深圳（已建）、珠海（已建）、广州（在建）、上海、北京、顺德、中山、常州、厦门、北海、沈阳等城市，将建设垃圾焚烧厂的任务提到了办事日程。 1.5 垃圾焚烧现状 深圳市1985年，引进日本三菱重工的垃圾焚烧技术、设备，建成我国第一座现代化垃圾焚烧发电厂（深圳市政环卫综合处理厂）。该厂1985年开工，1988年11月第一、二条生产线投产。每条生产线日处理垃圾150t。在“八五”攻关项目的基础上，又增建了150t·d-1的三号炉（国产化率达85%）。 1.5 垃圾焚烧现状 广州市目前在建的垃圾焚烧发电厂为德国巴高克公司的成套技术和设备，总投资6.3亿元人民币。该项目投产后日处理垃圾1000t·d-1，减容90%，系统配置为2炉1机，所采用的技术为当今国际先进水平，烟气排放标准达到或超过