当前课程知识点:固体废物处置与资源化 > 第五章 固体废物焚烧技术 > 5.7 典型焚烧炉工作原理(二) > 5.7 典型焚烧炉工作原理(二)
大家好今天我们学习
典型焚烧炉工作原理第二部分
上节课我们学习了机械炉排炉的工作原理
这节课我们再看另外几种焚烧炉的工作原理
首先我们来看旋转窑焚烧炉
这是一个旋转窑焚烧炉的示意图
可以看出来旋转窑焚烧炉它的主体设备
是一个横置的滚筒式的炉体
然后依靠这个炉体的缓慢的转动
来对废物起到搅拌和移送的作用
旋转窑的炉体通常是包括滚筒式的炉体
后燃烧炉排和二燃室
炉体一般是钢制的滚筒,内衬耐火材料
筒体的主轴沿着废物的移动方向稍微倾斜
废物在炉内移动的过程当中
完成干燥、燃烧和后燃烧
由于旋转窑焚烧炉结构比较简单
可以达到比较高的炉膛温度
适于处理危险废物和一般的工业废物
如果是来处理城市生活垃圾的话
由于动力消耗比较大而增加垃圾的处理成本
所以旋转窑焚烧炉它的处理对象
除了包括一般的固体废物
还包括废液、废气、污泥等等
它是采用两段式的焚烧
第一段是水平圆筒式的焚烧室
它以定数进行旋转,达到垃圾的搅拌
垃圾可以是从前端给入窑中进行焚烧
如果是废液或者是废气,它可以从前段给入
也可以从中段或者是后段给入
甚至于是整桶装的废物
也可以整桶送入一燃室进行燃烧
一燃室燃烧完的这个废气可以进入二燃室
因为废气当中仍然含有有机物
所以我们辅以燃油和超量的助燃空气
达到完全燃烧的效果
经过二次燃烧以后
再送入尾气污染控制系统
底灰和飞灰分别进行收集
旋转窑焚烧炉按照一燃室的操作温度
我们把它分为灰渣式旋转窑焚烧炉
和熔渣式旋转窑焚烧炉
按照进料方式分为同向式旋转焚烧炉
和逆向式旋转窑焚烧炉灰
灰渣式旋转窑焚烧炉它的炉温
一般是650到980度
熔渣式旋转窑焚烧炉炉温是1200度到1430度
同向式旋转窑焚烧炉的意思是
助燃空气、垃圾和辅助燃料
都由旋转窑的前方加入
干燥、挥发、燃烧、后燃烧阶段性比较明显
废气的温度与残渣的温度
在旋转窑的尾端比较接近
逆向式旋转窑焚烧炉
它是助燃空气和辅助燃料
都由旋转窑的后方加入
而固体废物是从旋转窑的前方加入
这样的话可以减少燃烧室内的冷点,增加燃烧效率
但是烟气当中悬浮的微粒就增加
再一个我们来看一下流化床焚烧炉它的工作原理
要了解流化床焚烧炉
我们先来了解一下流体化的原理
那么什么是流体化
就是当一流体由下往上通过固体颗粒时
固体颗粒在流体作用下
呈现类似流体行为的现象
我们把它称为流体化
以带有一定压强的气流通过粒子床
当气体上浮力超过粒子本身的重量时
将使粒子移动并悬浮于气流中
这种设计我们把它称为流化床
那么我们来看一下
流化床焚烧炉它的工作原理是什么样的
这是一个流化床焚烧炉工作的示意图
流化床焚烧炉它的原理是
借助石英砂介质的均匀传热与蓄热效果
以达到完全燃烧
由于介质之间所能提供的间隙比较狭小
无法接纳比较大的颗粒
所以流化床焚烧炉进行处理废物的时候
需要预先进行破碎
助燃空气是从底部给入
炉膛内可分为栅格区
气泡区、床表区和干舷区
向上的气流的流速控制了颗粒流体化的程度
如果气流过大的时候
会造成介质被上升的气流带入空气污染控制系统
所以外面要加一个旋风的除尘器
将大颗粒介质捕集以后再送回炉膛内
在进料的地方
我们可以加一些石灰或者是其它的碱性物质
酸性气体在流化床内就可以直接进行去除
因此我们在烟气污染的控制系统
我们只要去除粒状污染物就可以了
所以我们只需要加静电除尘器或者是布袋除尘器
进行悬浮颗粒的去除即可
对于流化床焚烧炉来说
如何从流动的载体当中
连续的分离出不可燃的灰渣是一个比较关键的问题
在焚烧炉的设计当中
我们常采用以下几种方法来进行出渣方式的设计
一个是与热载体一起从底部取出
然后筛分以后再把载体回流到炉内
第二种方式是在底部的出渣口处
利用灰渣与载体密度的不同
采用气体分离的方式
将载体吹回到炉内使灰渣排出
第三种方式是采用旋流出渣的方式
即将隔板做成倾斜状
一次空气分别从几个气室以不同的风速吹回炉内
靠近出料口处风速最大
进口处风速最小
从另一端吹入二次空气以加强回旋气流
载体和废物在气流的作用下
在炉内做回旋运动
密度较大的灰渣在这个过程当中被分离出来
不过在实际操作当中
无论采用哪一种出渣方式
都不可能将载体和灰渣完全分开
再加上摩擦损耗
所以炉内的载体会不断的减少
运行过程当中载体需要不断的进行补充
以维持足够的流化床厚度
流化床焚烧炉比较适宜处理的废物包括
城市垃圾、有机污泥、有机废液、化工废物等等
它的缺点是在焚烧前需要破碎至一定的尺寸
所以预处理的费用比较高
但是正因为它之前进行了破碎
所以物料的混合比较均匀
传热、传质和燃烧的速度比较快
单位面积处理能力比较大
而且灰渣的热灼减量几乎为零
所以优点也很明显
再一个我们看一下热解气化焚烧炉
它包括模组式焚烧炉和立式热解焚烧炉
模组式焚烧炉也称为控气式焚烧炉
水平热解焚烧炉
我们先来看一下模组式焚烧炉它的工作原理
模组式焚烧炉一般是先在工厂内铸造好
再运到现场进行组装即可
所以它的施工期比较短
但是单位造价比较高
一般模组式焚烧炉它的单炉的处理容量不大
每天的处理量可以由几百公斤到几十吨不等
模组式焚烧炉有两个燃烧室
分别是一燃室和二燃室
这两个燃烧室都要内部衬以耐火砖
外面是碳素钢进行覆面
一燃室设计为缺空气系统
也就是说助燃空气没有达到理论的空气量
燃烧过程实际上是一个热解的过程
它是以小风量在700度左右
进行热解生垃圾 避免风量过大
将大量不完全燃烧的悬浮颗粒带入二燃室
二燃室设计为过量空气系统
也就是说助燃空气量超过理论空气量
可以实现完全燃烧
在二燃室我们辅以燃油和过量的助燃空气
将一燃室没有完全燃烧的碳氢化合物、碳颗粒等
在二燃室进行充分的燃烧
废气从一燃室进入二燃室
可以是直线的方式进入
也可以是以切线的方式来进入
切线式进入就可以增加这个气体的停留时间
一燃室它的炉床设计
是水平移动的半固定式的炉床
所以它是用进料推杆来进行推料
搅拌能力不强
残渣当中含碳量比较高
所以在空气污染控制系统当中
粒状的污染物也比较多
所以要以粒状污染物的去除为主
模组式焚烧炉它的进料可以是批次进料
也可以是连续进料
批次进料一般用堆高机推送进料
或者是用槽车举升翻转的方式进料
配合进料斗进行入料
连续式进料用螺旋推进器进行进料
出料是连续出,以水封来阻隔燃烧室与集灰坑
因为它的单炉处理量比较小
所以模组式焚烧炉
多用于乡镇垃圾和医疗垃圾的处理
操作比较简单
但是需要重点考虑它的建造成本比较高
操作的年限比较短
模组式焚烧炉它的优点比较明显
比如说有能源回收的潜力
可以在不需要进行大量辅助燃油的情况下
进行垃圾的焚烧
由于使用的助燃空气比较少
所以热效率比较高
而且能够减少空气污染物的排放
还有就是不需要进行垃圾的前处理
它的缺点是
因为一燃室是采用氧气不足的方式进行燃烧
所以焚烧残渣的热灼减量比较高
如果提高一燃室的温度,垃圾易结渣
由于排渣不畅影响燃烧气体进入二燃室
而且由于有不完全燃烧物的产生
如果采用连续进料
它的产物易附着在炉壁上
所以一般是采用批式进料
另一个就是对低热值的废液它的处理效果很差
我们来看一下热解气化熔融焚烧炉它的工作原理
热解气化熔融焚烧炉也是包括两个燃烧室
一燃室是进行热解
二燃室是进行充分的燃烧
它最明显的特点有三个
一个是它的助燃空气就是一次助燃空气
一般来说我们是200度到250度
而这个炉子它的一次助燃空气是达到了1000度
被预热到1000度之后由炉底给入
然后它可以使热解以后残留的碳进行燃烧
这样的话惰性物质就熔融可以达到1650度
成为熔渣连续的从出口流出
预热一次空气它的热来源于哪呢
来源于这个废热的回收
因为从二燃室出来的废气
温度大概是1150度到1250度
其中有85%进入废热锅炉产生蒸汽
进行热量的利用或者是发电
另外15%来预热一次空气
刚才我们说熔渣是以熔融的状态流出
它的熔渣的体积只有原来垃圾体积的3%到5%
减量化效果非常的好
而且这种炉子没有炉栅
所以不存在高温烧坏炉栅的问题
我们来看立式旋转热解焚烧炉它的工作原理
这是我国自主研发的带有旋转炉排的热解焚烧炉
它克服了水平热点焚烧炉它排渣不畅的缺点
同时具有热解气化熔融焚烧炉的部分优点
它也是包括一燃室和二燃室
一燃室进行热解二燃室进行完全的燃烧
一燃室的上部确保垃圾干燥气化
下部高温燃烧段使垃圾燃尽
并为上部垃圾干燥气化提供足够的热量
二燃室是使燃烧气体进行充分的燃烧
焚烧残渣热灼减量小于2%
它最主要的特点是下面这个旋转炉排
旋转炉排它的破渣功能非常强
有效的解决了破渣出渣的问题
这个就是立式热解焚烧炉它的破渣出渣系统
它具有特有的专利旋转炉排
可以将高温燃烧段产生的炉渣破碎并且排出炉外
这节课就到这里
到此四大类炉型机械炉排炉、旋转窑焚烧炉
流化床焚烧炉、模组式焚烧炉
它们的工作原理就给大家介绍完了
希望大家有一个比较清晰的了解
谢谢大家
-绪论
--绪论
-1.1 固体废物定义及分类
-1.2 固体废物的特点
-1.3 固体废物的环境问题
-1.4 固体废物的管理原则
-1.5 我国固体废物的管理体系
-第一章 讨论
-第一章测试题--作业
-2.1 固体废物产生量预测
-2.2 固体废物的性质
-2.3 危险废物的特性及鉴别
-2.4 固体废物的采样方法
-第二章 讨论
--第二章 讨论
-第二章测试题--作业
-3.1 固体废物的收集方式
-3.2 固体废物的收运系统及其分析方法
-3.3 固体废物的收集路线及规划设计
-3.4 固体废物的运输
-3.5 生活垃圾的中转运输
-第三章 讨论
-第三章测试题--作业
-4.1 固体废物的压实
-4.2 固体废物的破碎(一)
-4.3 固体废物的破碎(二)
-4.4 固体废物的分选(一)--筛分
-4.5 固体废物的分选(二)--重力分选原理
-4.6 固体废物的分选(三)--重力分选方法
-4.7 固体废物的分选(四)--磁选和电选
-4.8 固体废物的分选(五)--浮选和半湿式选择性破碎分选
--4.8 固体废物的分选(五)--浮选和半湿式选择性破碎分选
-第四章 讨论
--第四章 讨论
-第四章测试题--作业
-5.1 焚烧技术及其发展
-5.2 固体废物的焚烧特性
-5.3 焚烧效果评价及影响因素
-5.4 焚烧主要参数及热平衡计算
-5.5 固体废物的焚烧系统
-5.6 典型焚烧炉工作原理(一)
-5.7 典型焚烧炉工作原理(二)
-5.8 焚烧产生的大气污染物及其控制(一)
-5.9 焚烧产生的大气污染物及其控制(二)
-5.10 焚烧产生的灰渣及其控制
-第五章 讨论
-第五章测试题--作业
-6.1 热解概念及原理
-6.2 热解的影响因素
-6.3 固体废物的热解处理技术
-第六章 讨论
--第六章 讨论
-第六章测试题--作业
-7.1 生物处理的基本概念
-7.2 堆肥化基本概念及发展过程
-7.3 堆肥化原理
-7.4 堆肥化的影响因素及其控制
-7.5 堆肥工艺
--7.5 堆肥工艺
-7.6 堆肥设备
--7.6 堆肥设备
-7.7 堆肥产品及其腐熟度评价
-第七章 讨论
--第七章 讨论
-第七章测试题--作业
-8.1 厌氧消化概念及特点
-8.2 厌氧消化影响因素
-8.3 厌氧消化工艺(一)
-8.4 厌氧消化工艺(二)
-8.5 厌氧消化工艺(三)
-8.6 餐厨厌氧案例_陈婷
-第八章 讨论
--第八章 讨论
-第八章测试题--作业
-9.1 固体废物填埋处置概述
-9.2 填埋场分类
-9.3 填埋场总体规划和场址选择
-9.4 填埋场地表水和地下水控制
-9.5 填埋气体的产生
-9.6 填埋气体收集和处理
-9.7 渗滤液的产生及性质
-9.8 渗滤液的处理
-9.9 填埋场防渗系统
-9.10 填埋场终场覆盖与环境监测
-第九章 讨论
--第九章 讨论1
--第九章 讨论2
-第九章测试题--作业
-10.1 生命周期评估的意义_赵岩
-10.2 生命周期评估的定义与内容_赵岩
-10.3 生命周期评估的方法_赵岩
-10.4 生命周期评估的应用_赵岩
-第十章测试题--作业