目前國內、外城市生活垃圾處理方式采用的主要有衛生填埋、高溫堆肥和焚燒等三種處理方式。衛生填埋、高溫堆肥由於占地面積大、二次環境汙染，其的使用比例越來越少。但是以無害化、資源化、減量化為最終處理目標的焚燒處理越發地得到高速發展，使得城市生活垃圾的焚燒技術獲得了廣泛的應用。焚燒處理的技術特點是：減容效果顯著、無害化程度高；焚燒處理設施占地面積小，對周圍環境沒有二次汙染；在垃圾熱值較高、處理達到壹定規模時，還可以利用其余熱發電或供熱。焚燒處理方式能最快地、最大限度地實現固體廢物無害化、穩定化、減量化，大型的處理系統還備有熱能回收與利用裝置，使其變廢為寶、廢舊利用回收能源，成了垃圾處理的環保主流。焚燒技術正朝著高效、節能、低造價、低汙染的方向發展。因此，經濟發達、垃圾熱值較高的城市，因此采用先進的焚燒技術來進行城市垃圾的處理是最佳選擇和投資。垃圾焚燒處理工藝技術和設備已日趨成熟。我國主流垃圾處理焚燒爐型包括：Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐、馬丁爐往復式機械爐排爐、LXRF系列立式旋轉窯焚燒爐、流化床焚燒爐等。而且其它配套發電或供熱的生產技術及設備如：余熱鍋爐、汽機、煙氣脫硫、水處理系統、電氣、自動控制等基本上都是大同小異,並且已經很成熟。在此淺析我國國內常見的幾種垃圾處理焚燒爐。2、幾種常用焚燒爐型號2、1Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐Basic1脈沖拋動式垃圾焚燒爐是由美國John.NBasicSr發明地，專門用於焚燒處理固體廢物的專利技術。經過不斷改進、完善，現已擁有7百多項受美國和世界其它國家保護的獨立專利技術，該項技術被廣泛用於處理生活垃圾、工業垃圾、醫院衛生廢棄物、淤泥和廢橡膠輪胎等，在全世界***建***有1百多座采用該項技術的垃圾焚燒裝置。2、1、1脈沖拋動式垃圾焚燒爐的主要特點1）處理垃圾範圍廣泛。能夠處理工業垃圾、生活垃圾、醫療廢棄物、廢棄橡膠輪胎等，並且垃圾入爐焚燒前不需進行任何預處理。2）脈沖拋動爐排技術的焚燒爐,有自清潔功能。爐排上空氣通道向下傾斜設計,吹入的空氣壹方面起道吹掃爐排功能；另壹方面防止垃圾堵塞空氣通道。另外爐排的懸吊機構和動力裝置全部設置在爐膛外部，便於檢修維護。3）爐排結構新穎。該爐每塊爐排為整體爐排,采用懸吊式階梯形結構，垃圾的運動軌跡始終在凹槽內，與四周水冷壁接觸較少。4）燃燒熱效率高。正常燃燒熱效率80%以上，除焚燒爐點火以及偶爾連續性的雨天造成垃圾中水份過大（60%以上）時，為使二燃室的溫度保持在8500C以上，需噴入少量燃油助燃外，正常情況下即使是焚燒水份很大的生活垃圾（50%以內），也不需添加煤或重油等輔助燃料。5）運行維護費用低。由於采用了許多特殊的設計(如整體爐排)，沒有龐大復雜的機械傳動系統，整個傳動系統都設計在爐膛之外，傳動部件沒有暴露在爐膛內高溫下，因此本焚燒爐的事故率和維護量都很低，節省了維護費用。以及較高的自動化控制水平，因此運行維護人員少，維修工作量也較少。6）可靠性高。國產設備，近年來運行表明，該焚燒爐故障率低。7）排放物控制水平高。嚴格控制煙氣在二、三級再燃燒煙道的燃燒過程，嚴格地控制燃燒溫度、空氣配比量和停留時間，達到減少碳氫化合物、壹氧化碳和氮氧化物等有害氣體的生成。經測試，煙氣排放物中CO含量1—10PPM，HC含量2—3PPM，NOx含量35PPM，低於美國及歐洲煙氣排放標準,特別是系統保證煙氣在燃燒系統中(850℃以上的溫度)停留不少於2秒鐘,使二惡英排放降到最低,完全達到歐美國家的排放標準。2、1、2工作原理垃圾經自動給料單元送入焚燒爐的幹燥床幹燥，然後送入第壹級爐排，在爐排上經高溫揮發、裂解，爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動，將垃圾逐級拋入下壹級爐排，此時高分子物質進行裂解、其它物質進行燃燒。如此下去，直至最後燃盡後進入灰渣坑，由自動除渣裝置排出。助燃空氣由爐排上的氣孔噴入並與垃圾混合燃燒，同時使垃圾懸浮在空中。揮發和裂解出來的物質進入第二級燃燒室，進行進壹步的裂解和燃燒，未燃盡的煙氣進入第三級燃燒室進行完全燃燒；高溫煙氣通過鍋爐受熱面加熱蒸汽，同時煙氣經冷卻後排出。2、1、3焚燒機理垃圾入爐焚燒前不需進行任何預處理。生活垃圾廢物經自動或人工控制的給料機送入焚燒爐幹燥爐爐排架幹燥、熱解，在幹燥爐架上，接受主爐膛中的輻射熱後，蒸發出垃圾中的水分，使固體垃圾更加容易燃燒。此階段（幹燥熱解氣化段）控制燃燒空氣量，供氧量不足。同時部分垃圾在高溫輻射作用下，開始進行化學分解，其中的部分高分子烴類和壹氧化碳等可燃物揮發出來，幹燥爐排處溫度控制在500℃~600℃左右，這樣就有了最佳的熱分解溫度，可以達到最好的分解效果，由於引風機的作用，這部分氣體在主爐膛內的停留時間很短，只有1~2秒鐘，由於氧氣供應並不充分，只有25%的碳氫化合物在主爐膛燃燼，15%的固定碳在爐排燃燼，其余60%左右的揮發性碳氫化合物進入再燃室。烘幹後進入第壹級爐排，在爐床上經熱解產生出的揮發性物質和可燃物在高溫下燃燒。垃圾燃燒剩余的固體物留置在爐排上，通過與空氣的劇烈混合和爐排的拋動,垃圾被拋入下壹級爐排繼續燃燒。***計有六級脈沖焚燒爐排。如此下去，道斯爐燃燒原理示意圖直至進入最後壹級爐排燃燒時，噴入的空氣量使廢料完全燃盡後，進入灰渣坑，由自動除渣裝置排出。此時就整個焚燒爐爐膛與再燃室接口狀態看，空氣、燃料顆粒、揮發分略呈不完全燃燒狀態由於各級爐排的燃燒強度和燃燒廢物量不壹樣，所需的空氣量不同，因此每層爐排的振動頻率和擺動幅度也不壹樣，完全由計算機控制，準確性高。根據燃燒特點和傳熱方式的不同,可分為三個階段：第壹階段在爐膛內布置有膜式水冷壁管，接受燃料燃燒的輻射熱能。燃燒空氣由每個爐排的下部風機送入，經噴嘴進入爐膛，在氣流作用下廢物保持松散浮動燃燒，因此這種焚燒爐既有爐排爐的特點，又有少量流化床的特點。爐床燃燒後的煙氣中有許多焦炭顆粒和未燃燒物質，此時溫度達860℃；第二階段是隨著煙氣進入第壹級再燃燒煙道與定量高速噴入的空氣劇烈混合燃燒，仍有未燃燼繼續進入第二級再燃燒煙道與過量空氣劇烈混合繼續燃燒，溫度達1000℃，此過程沒有熱交換，主要目的是提高煙氣的溫度加快煙氣中有害物質的分解；第三階段為控制余熱鍋爐進口溫度，從省煤器出口處抽取部分190℃的煙氣回送至余熱鍋爐前混合，使進入余熱鍋爐的煙氣溫度保持在760℃，燃燒完全的高溫煙氣經過過熱器、省煤器、空氣預熱器進行對流換熱，然後經幹石灰與活性碳吸收處理，再經過半幹式煙氣處理設備和布袋吸塵器經引風機抽出，由煙筒排往大氣，吸收塔下部飛灰與石灰等混合物由排灰裝置排出。2、2馬丁爐型機械爐排爐2、2、1馬丁爐型垃圾焚燒爐的主要特點爐排的材質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光滑、排與排之間的間隙相當小。1）處理垃圾範圍廣泛。但是，在垃圾貯坑的垃圾進行分區堆棧、發酵、翻拌混合可使垃圾的組分均勻；2）爐排爐的爐床由眾多的爐條組成。馬丁爐條用高鉻耐熱、耐磨鑄鐵制造，材質性能較為優異，結構上也有獨到之處，爐條的筋板作成封閉的壹次風通道，利用壹次風的高速流動將爐條的熱量帶走，起到散熱翅片的作用，有效地降低爐條的工作溫度，從而延長了爐條的使用壽命；3）操作實現全部機械化、自動化；4）很好的焚燒處理效果；5）產生煙氣量少，尾氣易於處理，二惡英排放能達到環保標準。2、2、2工作原理垃圾通過進料鬥進入傾斜向下的爐排（爐排分為幹燥區、燃燒區、燃盡區），由於爐排之間的交錯運動，將垃圾向下方推動，使垃圾依次通過爐排上的各個區域（垃圾由壹個區進入到另壹區時，起到壹個大翻身的作用），直至燃盡排出爐膛。燃燒空氣從爐排下部進入並與垃圾混合；高溫煙氣通過鍋爐的受熱面產生熱蒸汽，同時煙氣也得到冷卻，最後煙氣經煙氣處理裝置處理後排出。2、2、3焚燒機理垃圾由垃圾車運來後，卸入垃圾池中，垃圾吊車將卸下的垃圾進行翻拌、混合，並按垃圾貯坑的作業程序進行分區堆棧、發酵、翻拌混合可使垃圾的組分均勻，避免進爐的垃圾熱值忽高忽低，從而導致爐溫過大的波動；堆棧發酵是解決高水份、低熱值垃圾焚燒的重要經驗，其機理是析出部分水分且產生沼氣，既提高了進爐垃圾的熱值，又使垃圾容易著火燃燒。經過二~三天左右堆棧發酵的垃圾由吊車抓取投進垃圾料鬥。料鬥與料槽的接合處設有料門，用於點火起爐和熄火停爐操作過程中，料槽內沒有垃圾，關閉料門可使爐膛與外界隔開，維持爐內負壓。按升溫曲線達到投放垃圾時，料門開啟，垃圾沿料槽下落到給料平臺並充滿整個料槽，給料裝置將垃圾推送落爐排上，垃圾在爐排翻送過程中受到燃燒器和爐內的熱輻射以及壹次風的吹烘，水份迅速蒸發，著火燃燒，爐溫逐步升高，當爐溫達到600℃時，燃燒器退出，垃圾焚燒進入正常狀態，爐溫繼續升高並維持在850℃左右。垃圾在爐排上依次通過幹燥、燃燒和燃燼三個區域，垃圾中的可燃成份完全燃燒，不可燃的灰渣由爐渣滾筒送出落入出渣機中，出渣機貯有水並保持著壹定的水位起到水封作用，確保爐內負壓的穩定，灰渣在出渣機內熄火和降溫後被推送出來，由振動輸送帶送去灰渣貯坑，在拋灰機的作用下落入灰渣貯坑中，垃圾經焚燒處理後成為穩定、無害的灰渣。振動輸送帶還有壹個作用是使灰渣中的金屬物暴露出來，便於懸掛在振動輸送帶上方的除鐵器將其吸出，匯集後打包回用。垃圾焚燒過程中，有些細灰從爐條之間的縫隙落到各風室中，這些灰稱之為‘漏灰’，定時由漏灰排出系統依次打開風室下面的活門，漏灰在風室的風壓作用下落入灰槽中，灰槽壹端通出渣機，另壹端帶有風門與公***風室連接，漏灰排出系統按程序將風門瞬時打開，將漏灰吹送入出渣機中，最後與灰渣壹起被排走。灰渣貯坑上方裝有橋式抓鬥起重機，用抓鬥將匯集在灰渣貯坑中的灰渣抓取，裝車外運、填埋。燃燒用的空氣取自（垃圾池是密封）垃圾貯坑的上方，由鼓風機抽吸和壓送進行二級加熱，第壹級為蒸汽暖風機，第二級為煙氣暖風機，風溫提高到250℃左右，然後分成壹次風和二次風，壹次風進入到爐排下方的公***風室，通過各風室風門的調節，獲得最佳的風量分配，最後經爐條的風道穿過垃圾層進入爐膛，提供垃圾焚燒所需的氧量；二次風通過二次風風道經調節風門從燃燒室上方前、後拱處的兩排噴嘴噴射進爐膛，對燃燒氣進行擾動和補充氧量，達到充分燃燒的目的。燃燒空氣從垃圾貯坑抽取是為了將這些被汙染帶有惡臭的空氣送入爐內進行高溫處理，並維持垃圾貯坑的負壓狀態，避免其外逸而造成周圍環境的汙染。垃圾燃燒產生的高溫煙氣在引風機的抽吸下首先通過鍋爐第壹通道，第壹通道水冷壁下部用耐火材料敷設有相當長的衛燃帶，用以減緩熱交換的速度，使在此區域內的煙氣溫度保持著不低於850℃，有利於二惡英最大限度的分解。敷設衛燃帶還可避免水冷壁裸露在高溫煙氣中而產生的高溫腐蝕。煙氣經凝渣管從上而下通過第二通道，采用輻射傳熱進行熱交換，再急轉進入滿布對流受熱面的第三通道和第四通道，加快了熱交換的速度，在鍋爐出口處煙溫降至380℃左右。隨後通過布置有管式煙氣暖風機的第五通道，與空氣進行最後的熱交換，被冷卻到270℃左右。為了保證靜電除塵器入口的煙氣溫度穩定在設定的溫度值，鍋爐的第四通道設有旁路煙道和調節擋板，通過調節流經第四通道的煙氣量來控制靜電除塵器入口的煙溫。完成熱交換後的煙氣進入煙氣處理系統。2、3LXRF立式旋轉窯焚燒爐LXRF系列立式旋轉熱解焚燒爐是由深圳市漢氏固體廢物處理設備有限公司和清華大學環境科學與工程系***同研制開發、生產制造的，是垃圾焚燒過程中的關鍵設備。該研制項目為深圳市高新技術項目，並已申報國家863計劃。國家建設部的《建設行業垃圾處理科技發展“十五”計劃和2010年規劃大綱》將此技術的研發列入2006-2010年的科技發展目標中，該焚燒爐采用當今世界上最為先進的熱解氣化焚燒技術，在焚燒爐主體設計上采用了獨特的專利技術。2、3、1LXRF系列立式旋轉熱解焚燒爐的特點：設備利用率高，灰渣中含碳量低，過剩空氣量低，有害氣體排放量低，垃圾熱值低時燃燒困難。1）燃燒機理先進；2）設備制造、運行成本較低；3）對國內垃圾適應性強。適合於我國城鎮低熱值、高水分、不分揀的生活垃圾；特別適合於醫療廢物等特種垃圾；部分工業廢棄物；4）垃圾不需要預處理，操作實現全部自動化；5）焚燒處理效果好；6）產生煙氣量少，尾氣易於處理，二惡英排放幾乎為零。2、3、2工作原理回轉式焚燒爐是用冷卻水管或耐火材料沿爐體排列，爐體水平放置並略為傾斜。通過爐身的不停運轉，使爐體內的垃圾充分燃燒，同時向爐體傾斜的方向移動，直至燃盡並排出爐體。2、3、3焚燒機理該爐從結構上分為熱解氣化爐和二燃室。熱解氣化爐內燃燒層次分布，從上往下依次分為幹燥段、熱解段、燃燒段、燃燼段和冷卻段。進入熱解氣化爐的垃圾首先在幹燥段由熱解段上升的煙氣幹燥，其中的水分揮發；在熱解氣化段分解為壹氧化碳、氣態烴類等可燃物並形成混合煙氣，混合煙氣被吸入二燃室燃燒；熱解氣化後的殘留物（液態焦油、較純的碳素以及垃圾本身含有的無機灰土和惰性物質等）沈入燃燒段充分燃燒，溫度高達1100-1300℃，其熱量用來提供熱解段和幹燥段所需能量。燃燒段產生的殘渣經過燃燼段繼續燃燒後進入冷卻段，由熱解氣化爐底部的壹次風冷卻（同時殘渣預熱了壹次風），經爐排的機械擠壓、破碎後，渣系統排出爐外。壹次風穿過殘渣層給燃燒段提供了充分的助燃氧。空氣在燃燒段消耗掉大量氧氣後上行至熱解段，並形成了熱解氣化反應發生的欠氧或缺氧條件。由此可以看出，垃圾在熱解氣化爐內經熱解後實現了能量的兩級分配：裂解成分進入二燃室焚燒，裂解後殘留物留在熱解氣化爐內焚燒，垃圾的熱分解、氣化、燃燒形成了向下運動方向的動態平衡。在投料和排渣系統連續穩定運行時，爐內各反映段的物理化學過程也持續穩定進行，從而保證了熱解氣化爐的持續正常運轉。2、4流化床焚燒爐2、4、1特點：流化床燃燒充分，爐內燃燒控制較好，但煙氣中灰塵量大，操作復雜，運行費用較高，對燃料粒度均勻性要求較高，需破碎裝置，石英砂對設備有磨損，設備需要定期維護。1)利用垃圾、煤的異重比，采用特殊的布風方式，使垃圾在爐內循環燃燒，徹底清潔處理垃圾；2)通過布置兩級分離器對物料的分離和回送，可以很好地控制燃燒，提高燃燒效率且達99％以上；3)采用中低溫燃燒(爐膛出口煙溫850℃)和分級送風分段燃燒的方法，有效抑制和降低SO2及NOx的排放；4)對於含硫分和氯分高的城市生活垃圾，采用爐內添加石灰石以及尾部洗滌的方法來降低如SO2和HCl的排放；5)垃圾汙水由汙水泵送至爐內高溫處理，垃圾儲倉中的臭氣由二次風機抽吸至焚燃爐內作為垃圾焚燒助燃空氣，保持地下水和周圍大氣環境的清潔；6)采用獨特的灰渣分選冷卻裝置，在冷卻灰渣的同時，將合適的流化床料分選出並回送至流化床中。2、4、2工作原理爐體是由多孔分布板組成，在爐膛內加入大量的石英砂，將石英砂加熱到600℃以上，並在爐底鼓入200℃以上的熱風，使熱砂沸騰起來，再投入垃圾。垃圾同熱砂壹起沸騰，垃圾很快被幹燥、著火、燃燒。未燃盡的垃圾比重較輕，繼續沸騰燃燒，燃盡的垃圾比重較大，落到爐底，經過水冷後，用分選設備將粗渣、細渣送到廠外，少量的中等爐渣和石英砂通過提升設備送回到爐中繼續使用。2、4、3焚燒機理鍋爐采用異重流化床燃燒方式和低倍率分級分離循環返料的燃燒系統，該系統由爐膛、物料分離收集器和返料器三部分組成。爐膛上部由膜式水冷壁組成，下部為壹個倒錐體流化燃燒室，亦稱為密相區。底部為水冷布風板，布風板上布置有特殊形式的風帽。布風板下由水冷管構成等壓風室。壹次風經等壓風室、布風板風帽進入密相區使燃料開始燃燒，並將物料吹離布風板。二次風由床層上方的二次風口送人爐膛，壹二次風比例約為7:3，並可根據燃料變化和運行情況進行調節，既能達到完全燃燒的目的，又能控制SO2和NOx的生成量。另外，由壹次風引出幾支風管從前後墻進入密相區，分別撥動垃圾、煤和返料灰，以便垃圾、煤和返料灰等物料均勻播撒到床料中去，同時加強密相區下部的擾動。密相區上部為懸浮段，為保證煙氣在爐膛中停留時間大於2秒，爐膛斷面有所擴大。煙氣攜帶物料繼續燃燒，同時向爐膛四周放熱。由於斷面擴大，並且煙氣經懸浮段碰撞爐頂防磨層，部分粗物料返回密相區，煙氣只攜帶細物料離開爐膛進入壹級分離器。壹級分離器為四排撞擊式分離器，由凝渣管構成，布置於爐膛出口處，作為爐內分離裝置。煙氣通過壹級撞擊式分離器時，物料中較粗部分被分離出來，落人分離器下方收集鬥，返回爐膛後循環再燃燒。經壹級分離後的煙氣攜帶較細的物料，再經過過熱器後進入二級分離器——下排氣蝸殼式旋風分離器，將細物料進壹步分離和收集起來，通過U型返料器返回到密相區中，繼續循環燃燒。過熱器為純對流型，分二級，為防止高溫腐蝕，布置在爐膛出口，凝渣管後面。為保證管壁溫度不超溫，沿煙氣流動方向依次為低溫過熱器和高溫過熱器。兩級過熱器之間設有面式減溫器調節汽溫，考慮到焚燒垃圾煙氣量較大的特點，面式減溫器調溫幅度在0-40℃之間。為防止過熱器管子磨損，除把過熱器布置在壹級慣性分離器之後外，過熱器前兩排管子還采用了噴鍍鎳基合金防磨技術。鍋爐采用兩只蝸殼鋼板式中溫旋風分離器，外部為鋼板結構，內部敷設保溫、絕熱和防磨材料。分離器人口采用蝸殼式布置，能保證分離效率達到99.3％回料閥采用非機械式“U”閥回料器，保證回料通道通暢，並能耐高溫、耐磨損和防粘結。空氣預熱器為立置管式，分上下兩級布置。空氣預熱器管子采用?51×1.5的螺旋槽管，在入口處裝有防磨套管。為防止低溫腐蝕，空氣預熱器下級采用了防腐蝕的考登管。給料系統分為給垃圾和給煤兩個系統，均布置在爐前。給垃圾系統為壹鏈輪式給料裝置，垃圾通過鏈輪輸送到爐膛人口，在播垃圾風的吹撒下均勻地散落在床層上。給煤系統由兩臺正壓螺旋給煤機組成，單臺給煤量均大於滿負荷給煤量。鍋爐燃燒後產生的爐渣通過布風板後側排渣口接至冷渣分選裝置，冷卻後連續出渣。當冷渣分選裝置出現故障時，可利用緊急放渣管采用人工間斷出渣，出渣量以維持適當的料層為準。旋風分離器分離出來的灰，全部或部分返回爐膛作為調節床料溫度、爐膛出口煙溫和降低鍋爐出口排塵濃度的壹種手段。在鍋爐正常運行時，可通過爐膛加砂口適量添加床料以維持料層高度。同時補充部分輔助燃料—原煤，以保證熱電廠的正常供熱和發電。余杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運行，運行狀況良好。其運行情況：垃圾焚燒爐，運行穩定，各項技術參數和指標均達到了設計要求，保證了發電機組的正常運行；最長連續運行時間超過壹個月；平均每小時焚燒垃圾約7噸，最大量可達到11噸/小時；對垃圾成分、熱值隨季節性變化和適應性好。
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