《固体废物的处理与处置》课程教学资源（PPT课件讲稿）第四章 可燃固体废物的焚烧

第四章可燃固体废物的焚烧 可燃固体废物: 从焚烧角度分析,城市生活垃圾可分为 可燃和不可燃两部分: 可燃垃圾——橡塑、纸张、破布、竹木、皮革 果皮及动植物、厨房垃圾等。其组分、物性和 燃烧特性等非常复杂,不易直接填埋; 不可燃垃圾——金属、建筑垃圾、玻璃、灰渣 等,除可回收利用部分外,大多可直接安全填 埋

第四章 可燃固体废物的焚烧 一、可燃固体废物： 从焚烧角度分析，城市生活垃圾可分为 可燃和不可燃两部分: 可燃垃圾——橡塑、纸张、破布、竹木、皮革、 果皮及动植物、厨房垃圾等。其组分、物性和 燃烧特性等非常复杂，不易直接填埋； 不可燃垃圾——金属、建筑垃圾、玻璃、灰渣 等，除可回收利用部分外，大多可直接安全填 埋

四、焚烧法概述 焚烧法一般是指将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中, 在高温条件下(一般为900℃左右,炉心最高温度可达1100℃ ),垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应,放 出热量,转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣 优点 ☆垃圾焚烧后,体积可减少85%~95%,质量减少20%~809 ☆高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质—一—无害化。 今焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的处理远比有 害废弃物直接处置容易得多 ☆焚烧法具有处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点 因此,焚烧法能以最快的速度实现垃圾处理的无害化、 减量化和资源化。目前,在发达国家已被广泛采用

四、焚烧法概述 焚烧法一般是指将垃圾作为固体燃料送入焚烧炉中， 在高温条件下（一般为900℃左右，炉心最高温度可达1100℃ ），垃圾中的可燃成分与空气中的氧进行剧烈化学反应，放 出热量，转化成高温烟气和性质稳定的固体残渣。 优点—— ❖垃圾焚烧后，体积可减少85％~95%，质量减少20％~80%。 ❖高温焚烧消除了垃圾中的病原体和有害物质——无害化。 ❖焚烧排出的气体和残渣中的一些有害副产物的处理远比有 害废弃物直接处置容易得多。 ❖焚烧法具有处理周期短、占地面积小、选址灵活等特点。 因此，焚烧法能以最快的速度实现垃圾处理的无害化、 减量化和资源化。目前，在发达国家已被广泛采用

缺点 令焚烧法对垃圾的热值有一定要求, ◆建设成本和运行成本相对较高, 管理水平和设备维修要求较高; ☆焚烧产生的废气若处理不当,很容易对环境造成 二次污染。 ☆不同季节,年份垃圾热值的变化

缺点—— ❖焚烧法对垃圾的热值有一定要求， ❖建设成本和运行成本相对较高， ❖管理水平和设备维修要求较高； ❖焚烧产生的废气若处理不当，很容易对环境造成 二次污染。 ❖不同季节，年份垃圾热值的变化

第一节可燃固体废物的热值 一、热值 热值——指单位重量的固体废物燃烧释放出来的 热量,kJ/kg ◆粗热值(HⅣV——高位热值):是指化合物在一定 温度下反应到达最终产物的焓的变化。水为液 态 ◆净热值(NHV-—低位热值):水为气态。 二、热量的测定 1.标准实验:氧弹量热计—测量的是粗热值。 2.通过元素组成作近似计算

第一节 可燃固体废物的热值 一、热值 热值——指单位重量的固体废物燃烧释放出来的 热量，kJ/kg。 粗热值(HHV——高位热值)：是指化合物在一定 温度下反应到达最终产物的焓的变化。水为液 态 净热值(NHV——低位热值)：水为气态。 二、热量的测定 1.标准实验：氧弹量热计——测量的是粗热值。 2.通过元素组成作近似计算

粗热值与净热值的转换 NHV=HV-2420H2O+9(H-C/355 F/19)] NHV:净热值,kJ/kg HHV:粗热值,k/kg HO:焚烧产物中水的重量百分率,% H、C、F:分别为废物中氢氯氟含量的重量百分率, 2NHV=232[1400mc+45000(m 0125m。)-760mc+4500ms] mc、mH、mo、ma、ms:分别代表碳氢氧氯和硫 的质量分数

粗热值与净热值的转换 1.NHV=HHV-2420[H2O+9(H-Cl/35.5- F/19)] NHV：净热值，kJ/kg HHV：粗热值，kJ/kg H2O：焚烧产物中水的重量百分率，% H、Cl、F：分别为废物中氢氯氟含量的重量百分率， % 2.NHV=2.32[1400mC+45000（mH- 0.125mo）-760mCl+4500mS ] mC、mH、mo、mCl、mS：分别代表碳氢氧氯和硫 的质量分数

例某固体废物含可燃物60%、水分20%、惰性 物20%。固体废物的元素组成为碳28%、氢4%、 氧23%、氮4%、硫1%,水分20%、灰分20% 假设 ①固体废物的热值为11630k/kg ②炉栅残渣含碳量为5%; ③空气进入炉膛的温度为65℃,离开炉栅的温度 为650℃C; ④残渣的比热为0.323k/(Kg℃); ⑤水的汽化潜热2420k/kg; ⑥辐射损失为总炉膛输入热量的0.5%; ⑦碳的热值为32564kJ/kg 试计算这种废物燃烧后可利用的热值。(以 1k/kg固体废物计算)

例.某固体废物含可燃物60%、水分20%、惰性 物20%。固体废物的元素组成为碳28%、氢4%、 氧23%、氮4%、硫1%，水分20%、灰分20%。 假设 ①固体废物的热值为11630kJ/kg； ②炉栅残渣含碳量为5%； ③空气进入炉膛的温度为65℃，离开炉栅的温度 为650℃ ； ④残渣的比热为0.323 kJ/（kg.℃）； ⑤水的汽化潜热2420 kJ/kg ； ⑥辐射损失为总炉膛输入热量的0.5%； ⑦碳的热值为32564 kJ/kg 。 试计算这种废物燃烧后可利用的热值。（以 1kJ/kg固体废物计算）

四、废物热值利用方式 国外利用垃圾焚烧发电技术的应用始于20世 纪50年代,最先应用的国家是联邦德国和法国, 其后美国、日本、韩国(图4-1)等均建有相当数量 的垃圾焚烧电站。 我国于1988年开始首次引进垃圾焚烧发电技术, 2000年沈阳建成我国首座垃圾与污水一体处理厂 垃圾焚烧发电、供热工艺 当前我国垃圾焚烧发电存在的问题

四、废物热值利用方式 国外利用垃圾焚烧发电技术的应用始于20世 纪50年代，最先应用的国家是联邦德国和法国， 其后美国、日本、韩国(图4-1)等均建有相当数量 的垃圾焚烧电站。 我国于1988年开始首次引进垃圾焚烧发电技术， 2000年沈阳建成我国首座垃圾与污水一体处理厂。 垃圾焚烧发电、供热工艺 当前我国垃圾焚烧发电存在的问题

蒸气 小区供热、采暖 垃圾 储坑 焚烧炉 锅炉 渗沥液 炉渣 烟气 外排 地下市政 电湿苏 SCR 烟 污水厂 外运 除尘器 洗涤塔 反应塔「卤85米 图4-1釜山焚烧厂垃吸焚烧工艺流图

图4-1

垃圾焚烧发电存在的问题——垃圾焚烧发电在我 国还处于初级阶段,还有许多方面需改进和提高 垃圾发电当前遇到的关键问题是电站的发 电量波动性大,稳定性小。其原因是垃圾中可燃 废弃物的质量和数量随季节和地区的不同而发生 明显变化。因此,垃圾焚烧电站的多余电力向电 力公司出售时,价格不高,主要靠国家政策扶持。 另外,垃圾焚烧发电本身属于环保项目, 如果处理的不好可能造成二次污染

垃圾焚烧发电存在的问题——垃圾焚烧发电在我 国还处于初级阶段，还有许多方面需改进和提高。 垃圾发电当前遇到的关键问题是电站的发 电量波动性大，稳定性小。其原因是垃圾中可燃 废弃物的质量和数量随季节和地区的不同而发生 明显变化。因此，垃圾焚烧电站的多余电力向电 力公司出售时，价格不高，主要靠国家政策扶持。 另外，垃圾焚烧发电本身属于环保项目， 如果处理的不好可能造成二次污染

第二节固体废物焚烧过程 垃圾焚烧过程各阶段的划分 燃烧本质——由质量传递、热量传递、动量传递、 化学反应、结构变化等过程综合在一起的物理化 学过程。 焚烧过程:需燃烧的物料从送入焚烧炉起,到形 成烟气和固态残渣的整个过程 ◆第一阶段:物料的干燥加热阶段 ◆第二阶段:燃烧阶段——主阶段 ◆第三阶段;燃尽阶段,即生成固体残渣的阶段

第二节 固体废物焚烧过程 一、垃圾焚烧过程各阶段的划分 燃烧本质——由质量传递、热量传递、动量传递、 化学反应、结构变化等过程综合在一起的物理化 学过程。 焚烧过程：需燃烧的物料从送入焚烧炉起，到形 成烟气和固态残渣的整个过程。 第一阶段：物料的干燥加热阶段 第二阶段：燃烧阶段——主阶段 第三阶段；燃尽阶段，即生成固体残渣的阶段