第三章-焚烧-4-焚烧系统设计.pptVIP

第四次作业情况第八节焚烧厂尾气冷却与废热回收系统焚烧尾气冷却/废热回收系统的功能是：（1）调节焚烧尾气温度，一般使之冷却至220～300℃之间，以便进入尾气净化系统。通常情况下,尾气净化处理设备仅适于在小于300℃的温度范围内操作，故焚烧炉所排放的高温气体尾气调节或操作不当，会降低尾气处理设备的效率及寿命，造成焚烧炉处理量的减少，甚至还会导致焚烧炉被迫停炉。（2）回收废热，通过各种方式利用废热，降低焚烧处理费用。目前所有中大型垃圾焚烧厂几乎均设置了汽电共生系统。8.1废气冷却方式尾气的冷却可分为直接式及间接式两种类型。直接式冷却是利用惰性介质直接与尾气接触以吸收热量，达到冷却及温度调节的目的。水具有较高的蒸发热(约2500kJ/kg)，可以有效降低尾气温度，产生的水蒸气不会造成污染，因此水是最常使用的介质。空气的冷却效果很差，必须引入大量空气，会造成尾气处理系统容量增加(二倍至四倍多，视进气温度而异)，很少单独使用。间接冷却方式是利用传热介质(空气、水等)经由废热锅炉、换热器、空气预热器等热交换设备，以降低尾气温度，同时回收废热，产生水蒸气或加热燃烧所需的空气。直接喷水冷却与间接冷却是调节及冷却焚烧尾气的最常用的两种方式，其优缺点、适用条件和范围如下表所示。一般来说，采用间接冷却方式可提高热量回收效率，产生水蒸汽并用于发电，但投资及维护费用也较高，系统的稳定性较低；直接喷水冷可降低初期投资及增加系统稳定性，但不仅造成水量的消耗，而且浪费能源。中小型焚烧厂多采用批次方式或准连续式的操作方式，产生的热量较小，热量回收利用不易或废热回收的经济效益差，大多采用喷水冷却方式来降低焚烧炉废气温度。如果焚烧炉每炉的垃圾处理量达150t/d，且垃圾热值达7500kJ/kg以上时，燃烧废气的冷却方式宜采用废热锅炉进行冷却。大型垃圾焚烧厂具有规模经济的效果，宜采用废热锅炉冷却燃烧废气，产生水蒸气，用于发电。危险废物焚烧厂也多采用间接冷却方式。8.2废热回收利用的方式及途径热回收方式的选择取决于废热利用途径和特点，工艺设备的需要以及经济因素。焚烧系统通常连续运行，但热的需要具有峰值和谷值，在热能回收利用中需要很好考虑时间安排问题。（1）城市垃圾焚烧厂垃圾焚烧所产生的废热有多种再利用方式包括水冷却型、半废热回收型及全废热回收型三大类。垃圾焚烧厂废热回收利用方式垃圾焚烧产生的低压蒸汽及高压蒸汽的利用途径如下：（a）厂内辅助设备自用：如垃圾含水率较高、热值较低，可利用蒸汽预热助燃空气，使其自室温提升至150～200℃，促进燃烧效果；或用蒸汽将废气温度于排放前再加热至约130℃，以避免因设置湿式洗烟装置而产生白烟现象。（b）厂内发电：由于发电后产生电能极易输入各地的公共电力供应系统，垃圾焚烧厂产生的蒸汽，常普遍被用以推动汽轮发电机以产生电力，构成汽电共生系统。所产生的电力，约有10～20％作为厂内使用，其余则售予电力公司。（c）供应附近工厂或医院的加热或消毒用：当焚烧厂与用户的距离不远时，一般用管路将蒸汽送至厂区附近的工厂或医院，供其生产生活、取暖或消毒设备使用，凝结水则返送回焚烧厂循环使用。但双方必须对蒸汽条件、供应量、供应时段、备用汽源、管线维护、收费标准及合约期限等有关事宜达成协定，目前以美国采取此种利用方式居多，其次为欧洲地区，日本较少。（d）供应附近发电厂当作辅助蒸汽：可将所产生的蒸汽送到附近的发电厂，配合发电。但焚烧厂产生的蒸汽条件，必须与发电厂的蒸汽条件相互一致。此种利用方式亦以美国及欧洲地区较多。（e）供应区域性暖气系统蒸汽使用：此种利用方式包括两种情况，其一是将所产生的蒸汽经热交换器，产生约80～120℃的热水，然后进入区域性的暖气或热水管路网中。另一种方式系直接将蒸汽输送到地区性热能供应站，经该厂的热交换器，产生不同型式的热能，以供应社区取暖用。此种利用方式主要用于寒冷地区（如欧、美地区），尤其于已设有供应热水管路系统的地区，可直接并联操作，做为系统中的基本负载。（f）供应休闲福利设施：以管路供应厂区附近民众休闲福利设施中所需的蒸汽或热水，例如温水游泳池、公用浴室及温室花房等。（2）危险废物焚烧厂集中处理危险废物的大型焚烧厂，废热回收利用的方式和途径与大型垃圾焚烧厂相同。对于分散的中小型危险废物焚烧装置，回收的热量可以用于处理厂的工艺设备，减少焚烧所需的燃料。应减少废物中的水分以减少焚烧固体和液体废物时需要的燃料，。利用回收废热对废物进行干燥或预浓缩，减少废物中85％的水分，能量节省大于70％。废物预浓缩的基本系统如下图所示。8.3废热锅炉废热锅炉(又称热回收锅炉)是利用燃烧或化学程序尾气的废热为热源，以产生蒸汽的设备。利用废热锅炉降低尾气温度及回收废热的优点是：单位面积的