焚燒爐是一種將廢氣、廢液、固體廢棄物體燃料、醫(yī)療垃圾、生活廢品、動物尸體等進(jìn)行高溫焚燒,達(dá)到量化數(shù)減少或縮小的一種環(huán)保設(shè)備,同時達(dá)到利用部分焚燒介質(zhì)的熱能的一種產(chǎn)品。分為固定焚燒爐和可移動焚燒爐。
工作原理
垃圾焚燒技術(shù)在國外的應(yīng)用和發(fā)展已有幾十年的歷史,比較成熟的爐型有脈沖拋式爐排焚燒爐、機(jī)械爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)式焚燒爐和CAO焚燒爐,下面對這幾種爐型作簡單的介紹。
機(jī)械爐排焚燒爐
工作原理:垃圾通過進(jìn)料斗進(jìn)入傾斜向下的爐排(爐排分為干燥區(qū)、燃燒區(qū)、燃盡區(qū)),由于爐排之間的交錯運(yùn)動,將垃圾向下方推動,使垃圾依次通過爐排上的各個區(qū)域(垃圾由一個區(qū)進(jìn)入到另一區(qū)時,起到一個大翻身的作用),直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進(jìn)入并與垃圾混合;高溫?zé)煔馔ㄟ^鍋爐的受熱面產(chǎn)生熱蒸汽,同時煙氣也得到冷卻,最后煙氣經(jīng)煙氣處理裝置處理后排出。
特點(diǎn):爐排的材質(zhì)要求和加工精度要求高,要求爐排與爐排之間的接觸面相當(dāng)光滑、排與排之間的間隙相當(dāng)小。另外機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,損壞率高,維護(hù)量大。爐排爐造價及維護(hù)費(fèi)用高,使其在中國的推廣應(yīng)用困難重重。
流化床焚燒爐
工作原理:爐體是由多孔分布板組成,在爐膛內(nèi)加入大量的石英砂,將石英砂加熱到600℃以上,并在爐底鼓入200℃以上的熱風(fēng),使熱砂沸騰起來,再投入垃圾。垃圾同熱砂一起沸騰,垃圾很快被干燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕,繼續(xù)沸騰燃燒,燃盡的垃圾比重較大,落到爐底,經(jīng)過水冷后,用分選設(shè)備將粗渣、細(xì)渣送到廠外,少量的中等爐渣和石英砂通過提升設(shè)備送回到爐中繼續(xù)使用。
特點(diǎn):流化床燃燒充分,爐內(nèi)燃燒控制較好,但煙氣中灰塵量大,操作復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用較高,對燃料粒度均勻性要求較高,需大功率的破碎裝置,石英砂對設(shè)備磨損嚴(yán)重,設(shè)備維護(hù)量大。
回轉(zhuǎn)式焚燒爐
工作原理:回轉(zhuǎn)式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列,爐體水平放置并略為傾斜。通過爐身的不停運(yùn)轉(zhuǎn),使?fàn)t體內(nèi)的垃圾充分燃燒,同時向爐體傾斜的方向移動,直至燃盡并排出爐體。
特點(diǎn):設(shè)備利用率高,灰渣中含碳量低,過剩空氣量低,有害氣體排放量低。但燃燒不易控制,垃圾熱值低時燃燒困難。
CAO焚燒爐
工作原理:垃圾運(yùn)至儲存坑,進(jìn)入生化處理罐,在微生物作用下脫水,使天然有機(jī)物(廚余、葉、草等)分解成粉狀物,其他固體包括塑料橡膠一類的合成有機(jī)物和垃圾中的無機(jī)物則不能分解粉化。經(jīng)篩選,未能粉化的廢棄物進(jìn)入焚燒爐的先進(jìn)入第一燃燒室(溫度為600℃),產(chǎn)生的可燃?xì)怏w再進(jìn)入第二燃燒室,不可燃和不可熱解的組份呈灰渣狀在第一燃燒室中排出。第二室溫度控制在860℃進(jìn)行燃燒,高溫?zé)煔饧訜徨仩t產(chǎn)生蒸汽。煙氣經(jīng)處理后由煙囪排至大氣,金屬玻璃在第一燃燒室內(nèi)不會氧化或融化,可在灰渣中分選回收。
特點(diǎn):可回收垃圾中的有用物質(zhì);但單臺焚燒爐的處理量小,處理時間長,目前單臺爐的日處理量最大達(dá)到150噸,由于煙氣在850℃以上停留時間難于超過1秒鐘短,煙氣中二惡英的含量高,環(huán)保難以達(dá)標(biāo)。
脈沖拋式爐排焚燒爐
工作原理:垃圾經(jīng)自動給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥,然后送入第一級爐排,在爐排上經(jīng)高溫?fù)]發(fā)、裂解,爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動,將垃圾逐級拋入下一級爐排,此時高分子物質(zhì)進(jìn)行裂解、其它物質(zhì)進(jìn)行燃燒。如此下去,直至最后燃盡后進(jìn)入灰渣坑,由自動除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入并與垃圾混合燃燒,同時使垃圾懸浮在空中。揮發(fā)和裂解出來的物質(zhì)進(jìn)入第二級燃燒室,進(jìn)行進(jìn)一步的裂解和燃燒,未燃盡的煙氣進(jìn)入第三級燃燒室進(jìn)行完全燃燒;高溫?zé)煔馔ㄟ^鍋爐受熱面加熱蒸汽,同時煙氣經(jīng)冷卻后排出。
其優(yōu)點(diǎn)是:
(1)處理垃圾范圍廣泛 能夠處理工業(yè)垃圾、生活垃圾、醫(yī)院垃圾廢棄物、廢棄橡膠輪胎等。
(2)燃燒熱效率高 正常燃燒熱效率80%以上,即使水份很大的生活垃圾,燃燒熱效率也在70%以上。
(3)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低 由于采用了許多特殊的設(shè)計以及較高的自動化控制水平,因此運(yùn)行人員少(包括除灰渣人員在內(nèi)一臺爐僅需兩人),維護(hù)工作量也較少。
(4)可靠性高 經(jīng)過近20年運(yùn)行表明,此焚燒爐故障率非常低,年運(yùn)行8000小時以上,一般利用率可達(dá)95%以上。
(5)排放物控制水平高 由于采用二級煙氣再燃燒和先進(jìn)的煙氣處理設(shè)備,使煙氣得到了充分的處理。經(jīng)長期測試,煙氣排放物中CO含量1-10 PPM,HC含量2-3 PPM,NOx含量35 PPM,完全符合歐美排放標(biāo)準(zhǔn)。煙氣在二、三級燃燒室燃燒時溫度達(dá)1000℃,并且停留時間達(dá)2秒以上,可使二惡英基本分解,煙氣中二惡英的含量為 0.04 ng/m3,遠(yuǎn)低于歐美標(biāo)準(zhǔn)0.1 ng/m3。
(6)爐排在壓縮空氣的吹掃下,有自清潔功能。
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