【正文】 時，該物質(zhì)能量即可定義為HToH0o，則各物質(zhì)的生成熱可以(ΔHfo)T,i來表示。簡單熱平衡法：假設(shè)助燃空氣沒有預(yù)熱，則簡易的熱平衡方程可表達如下：式中：Fw—單位時間的廢物燃燒量(kg/h)；Hl—廢物的低位發(fā)熱量(kJ/kg)；A0—廢物燃燒的理論需空氣量(Nm3/kg)；α—過?？諝庀禂?shù)；G0—理論焚燒煙氣量(Nm3/kg)；Cpg—焚燒煙氣的平均定壓比熱(kJ/Nm3℃)；Cw—廢物的平均比熱(kJ/kg℃)；Cpa—空氣的平均定壓比熱(kJ/Nm3℃)；σ—輻射比率(%)； tg—焚燒溫度(℃)； tw—廢物最初溫度(℃)； t0—大氣溫度(℃)；η—燃燒效率(%)。目標(biāo)：保證環(huán)境的清潔衛(wèi)生優(yōu)點：處理方法簡單，投資和運行費用低問題：會帶來二次污染，甚至造成事故。（2）高溫熔渣焚燒爐：在焚燒爐的熔融室內(nèi)直接將垃圾熱解后產(chǎn)生的殘渣熔化，經(jīng)冷卻后成為玻璃體。不過，更能反應(yīng)焚燒爐結(jié)構(gòu)特點的分類方法，是按照處理廢物的形態(tài)，將其分為液體廢物焚燒爐、氣體廢物焚燒爐和固體廢物焚燒爐三種類型。（b）活動爐排焚燒爐活動爐排焚燒爐，即為機械爐排焚燒爐。大部分功能較好的機械爐排均為專利爐排。傾斜式固定爐床焚燒爐的爐床作成傾斜式，便于投料、出灰，并使在傾斜床上的物料一邊下滑一邊燃燒，改善了焚燒條件。（b）活動床焚燒爐活動床焚燒爐的爐床是可動的，可使廢物能在爐床上松散和移動，以改善焚燒條件，進行自動加料和出灰操作。利用爐底分布板吹出的熱風(fēng)將廢物懸浮起呈沸騰狀進行燃燒?，F(xiàn)代多室焚燒爐的結(jié)構(gòu)有兩種基本的類型，按其布局不同而命名：一類是氣體的回流所通過的各室呈“U”型布局，稱為曲徑型，另一類各室按直線排列，稱為串聯(lián)型。一燃室內(nèi)爐排位置較高，收集灰渣的灰坑較深。當(dāng)有混合室時，二燃室單獨設(shè)進風(fēng)口。一燃室是固體廢物燃燒室，二燃室為氣相燃燒室。其余部分隨氣流通過火焰口向下流經(jīng)混合室與二次空氣混合，因為混合室使氣流流動區(qū)域受到限制和突然改變流向而產(chǎn)生湍流，促使混合均勻并產(chǎn)生氣相反應(yīng)。在許多情況下，即使沒有其它空氣污染控制設(shè)備，也能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。處理量大于500kg/h的焚燒爐通常配備自動連續(xù)進料和出灰設(shè)備。氣體的回流允許初級和二級燃燒階段之間的墻壁共用。彎。多燃燒室焚燒爐因其結(jié)構(gòu)方面固有的特點，在運行和應(yīng)用方面受到限制。燃燒空氣需要量對這二種焚燒爐相同，大約為300%的過?？諝饬?。對于可流動的物料，諸如污泥、液體和氣體，則只有使用了合適的燃燒噴嘴，才能在多室焚燒爐中焚燒處理。垃圾經(jīng)由添料裝置進入機械爐排焚燒爐后，在機械式爐排的往復(fù)運動下，逐步被導(dǎo)入燃燒室內(nèi)爐排上，垃圾在由爐排下方送入的助燃空氣及爐排運動的機械力共同推動及翻滾下，在向前運動的過程中水分不斷蒸發(fā)，通常垃圾在被送落到水平燃燒爐排時被完全干燥并開始點燃。機械爐排焚燒爐的一次燃燒室和二次燃燒室并無明顯可分的界限，垃圾燃燒產(chǎn)生的廢氣流在二燃室的停留時間，是指煙氣從最后的空氣噴口或燃燒器出口到換熱面的停留時間。提供適當(dāng)?shù)娜紵郎囟?，為垃圾提供足夠的在爐體內(nèi)進行干燥、燃燒及后燃燒的空間，使垃圾及可燃氣體有充分的停留時間而完全燃燒。為使垃圾充分、快速地燃燒完全，需要使垃圾在爐排上具有良好的移動及攪拌功能。（1）鏈條式爐排鏈條爐排結(jié)構(gòu)簡單，對垃圾沒有攪拌和翻動。不過，我國一些中小型垃圾焚燒爐仍在使用這種爐排。階梯往復(fù)式爐排焚燒爐對處理廢物的適應(yīng)性較強，可用于含水量較高的垃圾和以表面燃燒和分解燃燒形態(tài)為主的固體廢物的焚燒，但不適宜細微粒狀物和塑料等低熔點廢物?？蓜訝t條由連桿及橫梁組成，由液壓傳動裝置驅(qū)動，其移動速度可調(diào)整，以配合各種燃燒條件，其攪拌垃圾方式如圖(b), (c), (d) 所示，可動爐條逆向移動，使得垃圾因重力而滑落，使垃圾層達到良好的攬拌，最后灰燼經(jīng)由灰渣滾輪移送至排灰槽。（5）階段反復(fù)搖動式焚燒爐階段反覆搖動式焚燒爐的每個爐排上都有固定爐條及可動爐條以縱向交錯配置，可動爐條由連桿及棘齒組成，在可動爐條支架上水平方向作反覆運動，此種運動方式將剪力作用于垃圾層的前后及左右各方向，使得垃圾層能松動及均勻混合，并與火上空氣充分接觸。一次空氣由爐排底部分為數(shù)個管道進入爐排，再由爐條兩側(cè)吹出。機械式爐排為傾斜床面，其中固定爐排及可動爐排以縱向交錯配置，有階段落差，可動爐條由爐條組件及可動支架組合而成，由液壓裝置驅(qū)動。（8）階段往復(fù)搖動式焚燒爐日本Takuma階段往復(fù)搖動式爐排干燥、燃燒及后燃燒三段爐排均為傾斜床排，固定爐條及可動爐條以縱向交錯排列。（9）逆摺移動式爐排爐法國Stein逆摺移動式爐排為傾斜床面，無階段落差。（10）西格斯多級爐排比利時西格斯?fàn)t排為臺階式爐排，由固定式爐條、滑動式爐條和翻動式爐條的相互結(jié)合，并且可以各自單獨控制。全部爐條頂層表面形成一個帶21176。每一片爐條有燃燒風(fēng)出口開口。耐火材料型燃燒室僅靠耐火材料隔熱，所有熱量均由設(shè)于對流區(qū)的鍋爐傳熱面吸收，此種型式僅用于較早期的焚燒爐。（a）磚墻由于爐膛溫度較高，同時被焚燒物料及燃燒后產(chǎn)物，如堿性熔融物，對爐襯有腐蝕性，一般選用氧化鋁含量較高的高鋁耐火材料，抗堿性腐蝕的鉻鎂質(zhì)、鎂質(zhì)及鋁鎂質(zhì)耐火材料。操作過程中嚴(yán)格控制進入一燃室和二燃室的空氣量。不過在富氧的情況下，140－200％的理想配比的氣體被引入以維持完全燃燒。通常滿足排氣標(biāo)準(zhǔn)而不必使用附加的空氣凈化裝置，如滌氣器或袋濾器等。過量的氣體會使裂解氣體熄滅，也就是說，會降低尾氣的溫度。通常不設(shè)置昂貴而復(fù)雜的空氣污染控制系統(tǒng)，僅以粒狀污染物控制為主。一燃室內(nèi)供風(fēng)量小、溫度在700℃左右，能使生垃圾熱解，避免風(fēng)量過大將大量不完全燃燒的懸浮微粒帶入第二燃燒室中；在二燃室再以輔助燃油及超量助燃空氣將燃燒溫度提升到1000℃以上，以完全氧化不完全燃燒的碳氫化合物。空氣控制式模組焚燒爐由于燃燒情況較缺氧式好，而且可以自動連續(xù)進料及排灰，廢熱亦可回收，產(chǎn)生蒸汽及熱水，已經(jīng)成為主要的小型廢物焚燒爐，普遍為一般學(xué)校、機關(guān)、醫(yī)院，工廠及小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)使用。一燃室內(nèi)有一非等距螺旋推動廢物在初級燃燒室內(nèi)移動。當(dāng)物料經(jīng)過燃燒，體積減少時，推動物料移動的螺旋螺距也相應(yīng)地減小。燃燒室和后燃燒室都通過預(yù)熱空氣冷卻，即注入每一個裝置的空氣，在注入之前首先通過該裝置的換熱結(jié)構(gòu)，預(yù)熱空氣，同時也使裝置得到冷卻。它使熱解后殘留的炭燃燒，產(chǎn)生的熱量使惰性物質(zhì)熔化，使往下落的垃圾熱解。二級燃燒室的熱氣體中大約15％被引入裝有耐火材料的熱交換器，一次燃燒空氣在這里被加熱到1038℃后送入燃氣發(fā)生器。爐體中央裝有一順時針方向旋轉(zhuǎn)的雙筒的帶攪動臂的中空中心軸，攪動臂的內(nèi)筒與外筒分別與中心軸的內(nèi)筒和外筒相聯(lián)。由加料口進來的濾餅與高溫燃燒廢氣接觸，進行干燥。燃后的灰渣進入下部冷卻區(qū)（150～300℃）與進來的冷空氣進行熱交換，冷卻到150℃排出爐外。大多數(shù)廢物物料是由燃燒過程中產(chǎn)生的氣體以及窯壁傳輸?shù)臒崃考訜岬摹５@種多用途的旋轉(zhuǎn)窯式焚燒爐在備料及進料上較復(fù)雜。當(dāng)固體廢物向窯的下方移動時，其中的有機物質(zhì)就被銷毀了。然后，蒸發(fā)物繞過轉(zhuǎn)窯送入二燃室。逆向式可提供較佳的氣、固體混合及接觸，可增加其燃燒速率，熱傳效率高，但是由于氣、固體相對速度較大，排氣所帶走的粉塵數(shù)量也高。旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐是一種適應(yīng)性很強，能焚燒多種液體和固體廢物的多用途焚燒爐。助燃空氣多由底部送入，爐膛內(nèi)可分為柵格區(qū)、氣泡區(qū)、床表區(qū)及干舷區(qū)。新式焚燒爐（日本）荏原：無破碎式流化床焚燒爐三菱：MARTIN爐排焚燒爐（7）液體噴射式焚燒爐液體噴射式焚燒爐是最常見的液體危險廢物焚燒爐。下圖表示了兩級系統(tǒng)的示意圖。液體噴射焚燒爐的布局可以是水平的、垂直向上燃燒的、垂直向下燃燒的或是傾斜的。重金屬及水分含量高的廢物，無機鹵液及惰性液體則不適于送入此種爐中焚燒，因為燃燒無法去除此類廢物中的有害物質(zhì)。C，～2s。要確定所需要的工藝設(shè)計參數(shù)，有必要對廢物進行中間規(guī)模的試驗。例如，多段耙床爐，回轉(zhuǎn)爐等排出的氣體再次焚燒就是這種情況。這就要求選擇適宜的爐床，合理設(shè)計爐膛的形狀和尺寸，增加廢物與氧氣接觸的機會，使廢物在焚燒過程中，水氣易于蒸發(fā)、加速燃燒，及控制空氣及燃燒氣體的流速及流向、使氣體得以均勻混合。焚燒爐中氣流的走向取決于焚燒爐的類型和廢物的特性。（2）送風(fēng)方式選擇就單燃燒室焚燒爐而言，助燃空氣的送風(fēng)方式，可分為爐床上送風(fēng)和爐床下送風(fēng)兩種，一般加入超量空氣100～300％，～。從理論上講強制通風(fēng)系統(tǒng)與吸風(fēng)系統(tǒng)差別很小。考慮到廢物焚燒時既要保證燃燒。（3）爐膛尺寸的確定廢物焚燒爐爐膛尺寸主要是由燃燒室允許的容積熱強度和廢物焚燒時在高溫爐膛內(nèi)所需的停留時間兩個因素決定的。因第一燃燒室中是缺氧燃燒，故增加空氣流量會提高燃燒溫度；但第二燃燒室中是超氧燃燒，增加空氣流量則會降低燃燒溫度。多膛式焚燒爐的取向與流化床焚燒爐一樣，通常是垂直向上燃燒的，回轉(zhuǎn)窯焚燒爐通常是向斜下方向燃燒，多燃燒室焚燒爐的燃燒方向一般是水平向的，而液體噴射式焚燒爐、廢氣焚燒爐及及其它圓柱型的焚燒爐可取任意方向，具體形式取決于待焚燒的廢物形態(tài)及性質(zhì)。一般來說，過氧燃燒式焚燒爐較適合焚燒不易燃性廢物或燃燒性較穩(wěn)定的廢物，如木屑、垃圾、紙類…等，而控氣式焚燒爐較適合焚燒易燃性廢物，如塑料、橡膠與高分子石化廢料等；機械爐排焚燒爐適用于城市垃圾的處理，而旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐適宜處理危險廢物。當(dāng)廢氣本身所含的可燃有機質(zhì)較少，不能維持其所要求的燃燒溫度時，則應(yīng)補充輔助燃料。（8）氣體焚燒爐在實際生產(chǎn)中，因廢物中常有廢液、廢氣和廢渣，所以在可能的情況下，常將廢氣與其它廢物在同一爐內(nèi)焚燒，而單獨焚燒廢氣的爐子不多。一般的規(guī)律是在相同的溫度下，應(yīng)用短火焰燃燒噴嘴比應(yīng)用長火焰燃燒噴嘴所需要的時間要短些，廢物完全燃燒所需要的過量空氣也少些。因此，有必要采用貯存器和混合器，保證物料的穩(wěn)定和均勻。液體噴射焚燒爐不含有活動的部件，而且對于維護的要求在各類焚燒爐中是最少的。廢物焚燒爐的結(jié)構(gòu)由廢液的種類、性質(zhì)和所采用的廢液噴嘴的型式來決定。第一室通常有一個燃燒噴嘴，用以燃燒輸入的可燃液體和氣體廢物。空氣污染控制系統(tǒng)通常只需裝置靜電集塵器或濾袋集塵器進行懸浮微粒的去除即可。旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐的一般優(yōu)缺點分析見下表。但目前絕大多數(shù)的旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐為同向式，主要的原因為同向式爐形設(shè)計不僅適于固體廢物的輸入及前置處理，同時可以增加氣體的停留時間。液體和氣體廢物則送入轉(zhuǎn)窯或二燃室。后旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐如下圖所示，這種旋轉(zhuǎn)窯可以用來處理夾帶著任何液體的大體積的固體廢物?；拘褪叫D(zhuǎn)窯焚燒爐如下圖所示。旋轉(zhuǎn)時須保持適當(dāng)傾斜度，以利固體廢物下滑。有些設(shè)計還包含一個二次燃燒器以確保揮發(fā)性有機蒸氣的完全燃燒。燃燒反應(yīng)主要發(fā)生在高溫（760～980℃）的中間幾層。多層床焚燒爐由上至下可分成三個區(qū)域：干燥區(qū)，燃燒區(qū)和冷卻區(qū)。廢氣一般采用常規(guī)的靜電除塵器凈化。燃氣發(fā)生器的熱解氣體溫度在427～538℃之間，熱值低，其范圍為3730～5595 kJ／m3。（3）熔渣高溫氣化焚燒爐該型焚燒爐又稱安德科托拉克斯（ANDCOTORRAX）熱解焚燒爐，是由燃氣發(fā)生器和后續(xù)二燃室組成的立式焚燒爐，如右圖所示。燃燒室排出尾氣向上通過熱導(dǎo)管再向下進入后燃燒室完全燃燒。然后廢物被螺旋推動滾過燃燒室。該焚燒爐的優(yōu)缺點見下表：（2）螺旋式焚燒爐螺旋式焚燒爐是由華盛頓州西雅圖的波音（Boeing）工程和建筑公司開發(fā)的。此外，將水蒸汽噴入主燃燒室內(nèi)，也可調(diào)節(jié)溫度的變化，同時減少一氧化碳的產(chǎn)生。每個燃燒室至少裝置一個輔助燃燒器，以維持爐內(nèi)溫度。（1）模組式CAO模組式固定床焚燒爐是先在工廠內(nèi)鑄造好，再運到現(xiàn)場組裝。二燃室是為完全焚燒設(shè)計的，其供氣量多于理想配比的供氣量。氣體的低速和廢物的幾乎不湍流使得氣流帶走的顆粒物數(shù)量很少。貧氧條件下燃燒產(chǎn)生的含有易燃組分的裂解氣體在二燃室中燃燒，二燃室的設(shè)計為完全去除裂解氣中的有機物提供了足夠的停留時間。因降低爐體溫度而避免爐壁附著溶渣及抑制氮氧化物的產(chǎn)生，有利于燃燒。爐壁為可耐高溫的耐火磚墻，燃燒火焰最高溫度約為l000℃以上，耐火磚墻的外部，須有足夠厚度的保溫絕熱材料及外殼，使?fàn)t壁氣密性好，避免高溫氣體外泄，爐體頂部大部分均為水墻構(gòu)造，其目的是吸收燃燒室高溫的輻射熱，保護爐壁，同時也可增加鍋爐的傳熱面積，提高鍋爐的蒸氣產(chǎn)量。燃燒室的構(gòu)造爐體兩側(cè)為鋼構(gòu)支柱，側(cè)面設(shè)置橫梁，以支持爐排及爐壁?；瑒訝t條推動垃圾層向爐排末端運動，而翻動爐條使垃圾變得膨松并充滿空氣。每件標(biāo)準(zhǔn)爐排元件有六行爐條，分三種不同爐條按兩套布置：固定式、水平滑動式和翻動式?？蓜訝t條分為前后兩部份，分別由連桿及移動架組成，再由液壓傳動裝置驅(qū)動，由于可動爐條逆向反覆移動，使得垃圾因重力而落下，而使垃圾層達到良好的攪拌混合作用，灰燼經(jīng)由調(diào)整葉片控制，再移至排灰槽。可動爐條由爐條支架及連桿曲柄機構(gòu)組成，由液壓傳動裝置驅(qū)動，如圖(b)所示，各爐排的可動爐條水平前后移動，使得垃圾因重力滑落，及切斷垃圾，經(jīng)過階段落差使得垃圾產(chǎn)生混合攪拌。燃燒區(qū)爐排的可動爐條在前后方向反覆運動，使得垃圾移動、剪斷，經(jīng)由階段落差，達到攪動混合的作用。因為此型式的爐排為水平裝置，故焚燒爐所需的高度可相對降低。在燃燒區(qū)的固定爐條上的爐條有切斷刀刃裝置，其功能為松動垃圾塊、垃圾層及調(diào)整垃圾停留時間，使供給空氣分布均勻，以及使二次空氣的通道有自清作用，垃圾借此力量反覆翻攪及移動。垃圾因圓桶的滾動而往下移動，并可充分?jǐn)嚢杌旌希瑘A桶以電力驅(qū)動，其轉(zhuǎn)速可依垃圾性質(zhì)調(diào)整。的傾斜床面。固定和活動爐排交替放置，活動爐排的往復(fù)運動由液壓油缸或由機械方式推動，往復(fù)的頻率根據(jù)生產(chǎn)能力可以在較大范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，操作控制方便。此外，鏈條爐排不適宜焚燒含有大量粒狀廢物及廢塑料等廢物。 爐排類型與構(gòu)造機械爐排類型很多，有鏈條式、階梯往復(fù)式、多段滾動式和啟形爐排等。結(jié)構(gòu)及材料應(yīng)耐高溫，耐腐蝕（如采用水墻或空冷磚墻），能防止空氣或廢氣的泄漏。為保證垃圾焚燒效率，燃燒室應(yīng)具備的條件和功能為：有適當(dāng)?shù)臓t排面積，爐排面積過小時，火層厚度會增加，阻礙通風(fēng)，引起不完全燃燒。從后燃燒段爐排上落下的灰渣進入灰斗。對于含有高揮發(fā)性物質(zhì)的廢料，需要經(jīng)常性地小批量間