【正文】 第二篇　　生活垃圾焚燒技術(shù)工藝 第一章　　垃圾焚燒廠工藝 第一節(jié)　　生活垃圾焚燒廠的系統(tǒng)構(gòu)成在不同的國(guó)家、研究機(jī)構(gòu)有不同的劃分方法，或者由于垃圾焚燒廠的規(guī)模不同而具有不同的系統(tǒng)構(gòu)成。但現(xiàn)代化生活垃圾焚燒廠的基本內(nèi)容大體相同，其一般的工藝流程框圖可參見(jiàn)圖垃圾焚燒廠的工藝流程可描述為：前處理系統(tǒng)中的垃圾與助燃空氣系統(tǒng)所提供的一次和二次助燃空氣在垃圾焚燒爐中混合燃燒，燃燒所產(chǎn)生的熱能被余熱鍋爐加以回收利用，經(jīng)過(guò)降溫后的煙氣送入煙氣處理系統(tǒng)處理后，經(jīng)煙囪排人大氣；垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣經(jīng)爐渣處理系統(tǒng)處理后送往填埋廠或作為其他用途，煙氣處理系統(tǒng)所收集的飛灰做專(zhuān)門(mén)處理；各系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水送往廢水處理系統(tǒng)，處理后的廢水可排入河流等公共水域或加以再利用；現(xiàn)代化的垃圾焚燒廠的整個(gè)處理過(guò)程都可由自動(dòng)控制系統(tǒng)加以控制。目前垃圾焚燒廠采用的垃圾焚燒爐主要為回轉(zhuǎn)窯、流化床、機(jī)械爐排三種。對(duì)于不同型式的垃圾焚燒爐，垃圾焚燒廠各系統(tǒng)也必然具有不同的工藝流程，由于篇幅所限，不能對(duì)三種情況一一介紹。根據(jù)各國(guó)垃圾焚燒爐的使用情況，機(jī)械爐排焚燒爐應(yīng)用最廣且技術(shù)比較成 ，是國(guó)內(nèi)外生活垃熟，其單臺(tái)日處理量的范圍也最大（50700t/d）圾焚燒廠的主流爐型。因而，本節(jié)對(duì)垃圾焚燒爐的討論對(duì)象也限于機(jī)械爐排焚燒爐。對(duì)各系統(tǒng)而言，其工藝流程也不盡相同，比如，有些垃圾焚燒廠的前處理系統(tǒng)中不設(shè)垃圾貯坑，而將垃圾直接送入進(jìn)料斗。為此，對(duì)各系統(tǒng)工藝流程的討論也僅限于普遍情況。圖 212為某一垃圾焚燒廠主廠房的工藝布置縱剖視圖。前處理系統(tǒng) 垃圾焚燒廠前處理系統(tǒng)也可稱(chēng)為垃圾接收與貯存系統(tǒng)，其一般的工藝流程如下。生活垃圾由垃圾運(yùn)輸車(chē)運(yùn)入垃圾焚燒廠，經(jīng)過(guò)地衡稱(chēng)重后進(jìn)入垃圾卸料平臺(tái)（也可稱(chēng)為傾卸平臺(tái)），按控制系統(tǒng)指定的卸料門(mén)將垃圾倒入垃圾貯坑。在此系統(tǒng)中，如果設(shè)有大件垃圾破碎機(jī)，可用吊車(chē)將大件垃圾抓入破碎機(jī)中進(jìn)行處理，處理后的大件垃圾重新倒入垃圾貯坑?？赏ㄟ^(guò)分析垃圾成分的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及大件垃圾所占的比例，決定垃圾焚燒廠是否需要設(shè)置大件垃圾破碎機(jī)。 稱(chēng)重系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備是地衡，它由車(chē)輛的承載臺(tái)、指示重量的稱(chēng)重裝置、連接信號(hào)輸送轉(zhuǎn)換裝置和稱(chēng)重結(jié)果打印裝置等組成。承載臺(tái)根據(jù)地衡最大稱(chēng)重決定其標(biāo)準(zhǔn)尺寸，垃圾焚燒廠地衡一般最大稱(chēng)重為1520t近年來(lái)垃圾收集車(chē)呈大型化趨勢(shì)，出現(xiàn)了稱(chēng)重大于30t的地衡。一般的大型垃圾焚燒廠都擁有多個(gè)卸料門(mén)，卸料門(mén)在無(wú)投入垃圾的情況下處于關(guān)閉狀態(tài)，以避免垃圾貯坑中的臭氣外溢。為了垃圾貯坑中的堆高相對(duì)均勻，應(yīng)在垃圾卸料平臺(tái)入口處和卸料門(mén)前設(shè)置自動(dòng)指示燈，以便控制那個(gè)卸料門(mén)的開(kāi)啟。在垃圾焚燒技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這些設(shè)施一般都采用自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了卸料平臺(tái)無(wú)人操作，當(dāng)垃圾車(chē)到達(dá)卸料門(mén)前時(shí)，傳感器感知到有車(chē)輛到達(dá)，自動(dòng)控制卸料門(mén)的開(kāi)閉。垃圾貯坑的容積設(shè)計(jì)以能貯存35天的垃圾焚燒量為宜。貯存的目的是將原生垃圾在貯坑中進(jìn)行脫水；吊車(chē)抓斗在貯坑中對(duì)垃圾進(jìn)行攪拌，使垃圾組分均勻；在攪拌過(guò)程中也會(huì)脫擊部分泥砂。這些措施都可改善燃燒狀況，提高燃燒效率。在貯坑里停留的時(shí)間太短，脫水不充分，垃圾不易燃燒；時(shí)間太長(zhǎng)，垃圾不再脫水，可燃揮發(fā)分溢出太多，也會(huì)造成垃圾不易燃燒和能量的耗散。垃圾焚燒系統(tǒng)垃圾焚燒系統(tǒng)是垃圾焚燒廠中最為關(guān)鍵的系統(tǒng)，垃圾焚燒爐提供了垃圾燃燒的場(chǎng)所和空間，它的結(jié)構(gòu)和型式將直接影響到垃圾的燃燒狀況和燃燒效果。垃圾焚燒系統(tǒng)的一般工藝流程如下。實(shí)際上，垃圾焚燒系統(tǒng)與前處理系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等密切相關(guān)，這里將它們分開(kāi)只是為了討論和分析的方便。吊車(chē)抓斗從垃圾貯坑中抓起垃圾，送入進(jìn)料漏斗，漏斗中的垃圾沿進(jìn)料滑槽落下，由飼料器將垃圾推入爐排預(yù)熱段，機(jī)械爐排在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下使垃圾依次通過(guò)燃燒段和后燃燼段，燃燒后的爐渣落入爐渣貯坑。為了保證單位時(shí)間進(jìn)料量的穩(wěn)定性， 飼料器應(yīng)具有測(cè)定進(jìn)料 量的功能，現(xiàn)行的飼料器一般采用改變推桿的行程來(lái)控制進(jìn)料的體積，但由于垃圾在進(jìn)料滑槽中的密度不均勻，造成進(jìn)料的質(zhì)量控制并不能達(dá)到預(yù)期的效果。目前，解決這個(gè)問(wèn)題的有效方法之一是在滑槽中設(shè)置擋板，使擋板上的垃圾自由落下以提高垃圾密度的均勻性，同時(shí)還可以改進(jìn)滑槽中垃圾的堵塞現(xiàn)象。飼料器和爐排可采用機(jī)械或液壓驅(qū)動(dòng)方式，其中因液壓驅(qū)動(dòng)方式操作穩(wěn)定、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用較廣。余熱利用系統(tǒng) 從垃圾焚燒爐中排出的高溫?zé)煔獗仨毥?jīng)過(guò)冷卻后方能排放，降低煙氣溫度可采用噴水冷卻或設(shè)置余熱鍋爐的方式。 余熱利用是在垃圾焚燒爐的爐膛和煙道中布置換熱面，以吸收垃圾焚燒所產(chǎn)生的熱量，從而達(dá)到回收能量的目的。在沒(méi)有設(shè)置余熱鍋爐而采用噴水冷卻方式的系統(tǒng)中，余熱沒(méi)有得到利用，噴水的目的僅僅是為了降低排煙溫度。一般來(lái)講，將煙氣余熱用來(lái)加熱助燃空氣或加熱水是最簡(jiǎn)單和普遍可行的方法。而且隨著垃圾焚燒爐容量的增加，目前越來(lái)越普遍采用設(shè)置余熱鍋爐方式回收余熱。 設(shè)置余熱鍋爐的余熱利用系統(tǒng)，其回收能量的方式有多種：利用余熱鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，以產(chǎn)生高品位的電能，這種方式在現(xiàn)代化垃圾焚燒廠應(yīng)用最廣；提供給蒸汽需求單位及本廠所需的一定壓力和溫度的蒸汽；提供熱水需求單位所需熱水。對(duì)于采用余熱鍋爐的垃圾焚燒廠，余熱利用系統(tǒng)的工藝流程如下：對(duì)于沒(méi)有設(shè)置余熱鍋爐，采用噴水冷卻方式的垃圾焚燒廠，其煙氣冷卻的工藝流程為：在有些垃圾焚燒廠，采用余熱鍋爐和噴水冷卻相結(jié)合的方式，其工藝流程為：垃圾焚燒發(fā)電的熱效率一般只有20%左右，如何提高垃圾焚燒廠熱效率已引起了普遍的關(guān)注。近年來(lái)，部分垃圾焚燒廠采用熱電聯(lián)供熱系統(tǒng)，將發(fā)電后的蒸汽或一部分抽汽向廠外進(jìn)行區(qū)域性供熱，以提高垃圾焚燒廠的熱效率。但是，當(dāng)進(jìn)行大規(guī)模區(qū)域供熱時(shí)，由于區(qū)域的熱能需求隨時(shí)間、季節(jié)的變化而變化很大，而垃圾焚燒爐的運(yùn)行不能適應(yīng)這樣大的變化，因此，垃圾焚燒爐的供熱一般只能提供用戶(hù)一部分的熱量需求。煙氣處理系統(tǒng)煙氣處理系統(tǒng)主要是去除煙氣中的固體顆粒、硫氧化物、氮氧化物、氯化氫等有害物質(zhì)，以達(dá)到煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，減少環(huán)境污染。各國(guó)、各地區(qū)都有不同的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)垃圾焚燒廠也有不同的煙氣處理系統(tǒng)。煙氣處理系統(tǒng)一般有下列幾種設(shè)備組合：前二種設(shè)備組合為目前各國(guó)垃圾焚燒廠通常采用的煙氣處理系統(tǒng)，后一種設(shè)備組合可供煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)較低的地區(qū)，在建設(shè)小型垃圾焚燒廠時(shí)選用參考。近年來(lái)，二噁英污染引起了世界各國(guó)人民的普遍關(guān)注，而垃圾焚燒廠又是產(chǎn)生二噁英的主要來(lái)源之一，由于目前對(duì)二噁英的形成機(jī)理還沒(méi)有達(dá)成統(tǒng)一的共識(shí)，因此通過(guò)僅控制焚燒參數(shù)來(lái)抑制二噁英的生成，其效果很難確定。目前所采用的去除二噁英的方法主要為采用活性炭噴射裝置和袋式除塵器?；以幚硐到y(tǒng)灰渣處理系統(tǒng)一般有以下幾種工藝流程：從垃圾焚燒爐出渣口排出的爐渣具有相當(dāng)高的溫度，必須進(jìn)行降溫。濕式法就是將爐渣直接送入裝有水的爐渣冷卻裝置中進(jìn)行降溫，然后再用爐渣輸送機(jī)將其送入爐渣貯坑中。來(lái)自靜電除塵器或袋式除塵器的灰渣稱(chēng)為飛灰，通常情況下，飛灰應(yīng)與從垃圾焚燒爐出口排出的爐渣分別進(jìn)行處理，這是由于飛灰中重金屬的含量較爐渣中多。一般的做法是將飛灰作為危險(xiǎn)品固化后送入填埋廠做最終的處置。過(guò)去垃圾焚燒爐渣作為一般廢棄物，可以在垃圾填埋廠進(jìn)行填埋處理。隨著環(huán)保要求的愈加嚴(yán)格，爐渣中可能出現(xiàn)的重金屬的滲出也已成為不可忽視的問(wèn)題，爐渣的固化和熔融法是目前解決這一問(wèn)題的兩種有效途徑。國(guó)外正在積極開(kāi)發(fā)新的爐渣處理方法。助燃空氣系統(tǒng)助燃空氣系統(tǒng)是垃圾焚燒廠中的一個(gè)非常重要的部分，它為垃圾的正常燃燒提供了必需的氧氣，它所供應(yīng)的送風(fēng)溫度和風(fēng)量直接影響到垃圾的燃燒是否充分、爐膛溫度是否合理、煙氣中的有害物質(zhì)是否能夠減少。助燃空氣系統(tǒng)的一般工藝流程為：送風(fēng)機(jī)包括一次送風(fēng)機(jī)和二次送風(fēng)機(jī)，通常情況下，一次送風(fēng)機(jī)從垃圾貯坑上方抽取空氣，通過(guò)空氣預(yù)熱器將其加熱后，從爐排下方送入爐膛；二次助燃空氣可從垃圾貯坑上方或廠房?jī)?nèi)抽取空氣并經(jīng)預(yù)熱后，送入垃圾焚燒爐。燃燒所產(chǎn)生的煙氣及過(guò)量空氣經(jīng)過(guò)余熱利用系統(tǒng)回收能量后進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)，最后通過(guò)煙囪排人大氣。廢水處理系統(tǒng)垃圾焚燒廠中廢水的主要來(lái)源有：垃圾滲瀝水、洗車(chē)廢水、垃圾卸料平臺(tái)地面清洗水、灰渣處理設(shè)備廢水、鍋爐排污水、洗煙廢水等。不同廢水中有害成分的種類(lèi)和含量各不相同，因此也應(yīng)采取不同的處理方法，但這種做法過(guò)于復(fù)雜，也不現(xiàn)實(shí)。通常按照廢水中所含有害物的種類(lèi)將廢水分為有機(jī)廢水和無(wú)機(jī)廢水，針對(duì)這兩種廢水采用不同的處理方法和處理流程。在廢水處理過(guò)程中，一部分廢水經(jīng)過(guò)處理后排入城市污水管網(wǎng)，還有一部分經(jīng)過(guò)處理的廢水則可加以利用。廢水的處理方法很多，不同的垃圾焚燒廠可采用不同的廢水處理工藝，這里介紹一種常用的廢水處理工藝。對(duì)于灰渣冷卻水和洗煙用水等重金屬含量較高的廢水，其廢水處理流程應(yīng)具有去除重金屬的環(huán)節(jié)。對(duì)于這類(lèi)廢水，常采用的廢水處理工藝為：自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒廠的高度自動(dòng)化以前，把垃圾焚燒爐看成是各個(gè)系統(tǒng)的組合，自動(dòng)化的工作主要集中在實(shí)現(xiàn)這些單獨(dú)系統(tǒng)的自動(dòng)化管理，如垃圾焚燒狀態(tài)的電視監(jiān)視，各種設(shè)備通電狀況的顯示等。隨后，為了推進(jìn)各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)化管理向更高水平發(fā)展，實(shí)現(xiàn)垃圾供料、垃圾焚燒一體化、自動(dòng)化，引進(jìn)了垃圾焚燒爐自動(dòng)化燃燒控制系統(tǒng)。另外一些相關(guān)設(shè)備的自動(dòng)化也有了進(jìn)展，例如：垃圾接收、灰渣的輸送和自動(dòng)稱(chēng)重設(shè)備、吊車(chē)自動(dòng)運(yùn)行設(shè)備等的自動(dòng)化都實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化。現(xiàn)在，由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，垃圾焚燒爐的運(yùn)行管理除了日常操作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，一些非日常的操作也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，例如：垃圾焚燒爐、汽輪機(jī)的啟動(dòng)與關(guān)閉等。垃圾焚燒系統(tǒng)自動(dòng)化的范圍，大致可分為以下三個(gè)方面：①設(shè)施運(yùn)行管理必須的數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化；②垃圾運(yùn)輸車(chē)及灰渣輸車(chē)的車(chē)輛管理自動(dòng)化；③設(shè)備機(jī)器運(yùn)行操作的自動(dòng)化。上述各種運(yùn)行操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以后，為了實(shí)現(xiàn)最佳的運(yùn)行狀態(tài)，目前仍必須依賴(lài)人的判斷。國(guó)外正在開(kāi)發(fā)各種各樣的軟件，能夠與熟練操作員的判斷非常接近，能夠進(jìn)行圖象解析、模糊控制等。目前這些軟件僅作為主軟件的支持系統(tǒng)，可以相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，綜合運(yùn)行狀態(tài)的最優(yōu)化控制是完全可能的。垃圾焚燒廠的典型工藝流程框圖見(jiàn)圖213212 焚燒工藝實(shí)例介紹嘉定固處中心和 江橋焚燒廠工藝，即從垃廣義上，垃圾焚燒系統(tǒng)包括整個(gè)垃圾焚燒廠（圖圾的前