【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 又稱熱回收鍋爐 )是利用燃燒或化學(xué)程序尾氣的廢熱為熱源 ， 以產(chǎn)生蒸汽的設(shè)備 。 利用廢熱鍋爐降低尾氣溫度及回收廢熱的優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)挝幻娣e的傳熱速率高 ， 可耐較高溫度 ， 材料不受限制 ， 體積較氣體 /氣體換熱器小 ， 安裝費(fèi)用低；不須準(zhǔn)確地控制氣體及水的流量 ， 在進(jìn)氣溫度變化大時(shí)能承受蒸汽壓力的改變 ， 維持尾氣溫度的穩(wěn)定；產(chǎn)生蒸汽 ， 可供制程使用 。 ? 焚燒系統(tǒng)中的廢熱鍋爐必須考慮的問(wèn)題包括：焚燒尾氣中的粉塵特性及含量 ， 磨損及腐蝕的問(wèn)題 ，積垢及積垢清除 ， 廢物熱值變化 ， 焚燒的燥作溫度 ， 以及蒸汽利用方式 。 ? 中小型控氣式焚燒爐多采用水平煙管式廢熱回收鍋爐 ， 可設(shè)置在二次燃燒室上方或側(cè)面 。 ? 廢熱鍋爐回收的效率取決于所產(chǎn)生的過(guò)飽和蒸汽條件 ， 目前大型垃圾焚燒廠使用的廢熱鍋爐系統(tǒng)多采中溫中壓蒸汽系統(tǒng) ， 爐水循環(huán)方式多采用自然循環(huán)式 ， 主要由燃燒室水管墻 、鍋爐內(nèi)管群 、 汽水鼓和水鼓 、 過(guò)熱器 、 節(jié)熱器及空氣預(yù)熱器等組成 。 （ 1） MSW焚燒場(chǎng)廢熱鍋爐 ? 整體而言 ， 垃圾焚燒廠及廢熱回收的設(shè)計(jì)與燃煤電廠不同之處在于垃圾性質(zhì)多變 ， 熱值不穩(wěn)定 ，又含有硫 、 氯等元素 ， 易于對(duì)爐管產(chǎn)生腐蝕 。 故垃圾焚燒廠的廢熱回收鍋爐設(shè)計(jì)上有兩項(xiàng)變革 。第一為燃燒室改為多氣道型 ， 將鍋爐置于下游對(duì)流區(qū)內(nèi) ， 以避免鍋爐直接吸收輻射區(qū)的高溫廢熱 。第二為利用布置于爐床上方的水管墻來(lái)降低及調(diào)控廢氣離開輻射區(qū)的溫度 ， 但接近爐床的水管墻必須以耐火材料包覆 。 ? （ 2） 處理特殊廢物的廢熱鍋爐 ? 碳鋼廢熱鍋爐在特殊廢物處理時(shí)受到限制 。 它對(duì)廢物中的化學(xué)物質(zhì)非常敏感 ， 腐蝕是其主要問(wèn)題 。 ? 對(duì)于氯化烴的焚燒 ， 碳鋼管式鍋爐已經(jīng)使用成功 。下圖表示的是一個(gè)用于這類焚燒的典型鍋爐 。 這種廢熱鍋爐通常有一個(gè)附帶的蒸汽包 。 ? （ 3） 鍋爐在停爐期間進(jìn)行清掃；（ 4） 焚燒系統(tǒng)要設(shè)計(jì)成使氯氣的形成保持最少 。 在這樣的條件下 ，可以選擇碳鋼鍋爐 。 ? 由于氯化氫存在于焚燒廢氣中 ， 作為焚燒氯代烴的鍋爐 ， 設(shè)計(jì)重點(diǎn)是維持鍋爐管壁的溫度 ，以避免氯化氫的高溫侵蝕和低溫冷凝 。 對(duì)于氯代烴的焚燒 ， 只要 （ 1）鍋爐管壁保持清潔； （ 2） 金屬溫度維持在200～ 260?C的范圍； ? 如果管表面沒有存積物 ， 那么廢氣中的氯化氫對(duì)鋼管的腐蝕是微不足道的 ， 除非金屬溫度高于315?C。 ? 如果廢氣中含有塵灰 ， 并且積存在管子表面 ， 那么氯化氫在沉積物的催化作用下 ， 形成游離氯 。然后 ， 在中管的金屬溫度下 ， 游離氯就會(huì)與管子起反應(yīng)而產(chǎn)生腐蝕 。 ? 如果沉積物在鍋爐停爐以前不被去除 ， 那么沉積物的作用如同收集冷凝液的海綿 。 在低溫下的酸腐蝕就不可避免 。 此外 ， 在廢氣中高濃度的游離氯對(duì)鍋爐管道也是有害的 。 ? 處理含有金屬化合物的廢物時(shí) ， 對(duì)鍋爐的狀況必須做更詳細(xì)的研究 。 廢氣溫度必須低于金屬化合物的熔點(diǎn) ， 以防止粘性顆粒沉積在熱傳導(dǎo)表面上 。 ? 對(duì)于固體顆粒 ， 一般需要采用煙塵吹掃器 ， 對(duì)于易熔顆粒 ， 在廢氣引入鍋爐以前 ， 必須降低廢氣的溫度以固化這些顆粒 。 為了使所有的顆粒固化 ，必須保證有足夠的停留時(shí)間 。 例如當(dāng)鈉鹽存在于廢氣中時(shí) ， 顆粒的 “ 粘性 ” 溫度在 650～ 730?C之間 。 因此 ， 為了把溫度降到 730?C以下 ， 必須進(jìn)行冷卻 ， 并且為了給鈉鹽固化提供時(shí)間 ， 耐火襯里的冷卻室也是必需的 （ 見 “ 圖 4472”） 。 對(duì)于這類廢物 ， 水管鍋爐最合適 。 還要用吹灰器定期清掃外殼 。 ? 鹽冷卻室是含堿廢物焚燒中熱回收的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備 。 冷卻室能提供一種冷卻介質(zhì)以把焚燒爐廢氣的溫度降低到固化溫度以下 。 對(duì)于熔化的鹽顆粒 ，冷卻室還提供足夠的停留時(shí)間 ， 以使顆粒完全固化 。 如果沒有足夠的時(shí)間 ， 那么鹽顆粒外部將固化 ， 而內(nèi)部仍處于熔融狀態(tài) 。 ? 當(dāng)鹽顆粒碰撞鍋爐管時(shí) ， 碰破固態(tài)的外殼 ，熔化的鹽將粘在鍋爐管上 ， 鹽冷卻室的冷卻方式可以是輻射冷卻 ， 再循環(huán)廢氣冷卻 ，空氣和火的冷卻 。 第九節(jié) 焚燒尾氣控制技術(shù) ? 概述 ? （ 1） 焚燒尾氣中的污染物 ? 焚燒尾氣中所含的污染物質(zhì)的產(chǎn)生及含量與廢物的成分 、 燃燒速率 、 焚燒爐型式 、 燃燒條件 、廢物進(jìn)料方式有密切的關(guān)系 ， 主要的污染物質(zhì)有下列幾種： ?不完全燃燒物 (簡(jiǎn)稱 PIC)： 是燃燒不良而產(chǎn)生的副產(chǎn)品 ， 包括一氧化碳 、 碳黑 、 烴 、 烯 、 酮 、醇 、 有機(jī)酸及聚合物等 。 ?粉塵：廢物中的惰性金屬鹽類 ， 金屬氧化物或不完全燃燒物質(zhì)等 。 ?酸性氣體：包括氯化氫 ， 鹵化氫 (氯以外的鹵素 ， 氟 、 溴 、 碘等 )， 硫氧化物 (二氧化硫 SO2)及三氧化硫 (SO3)， 氮氧化物(NOx)， 以及五氧化二磷 (P2O5)和磷酸(H3PO4)。 ?重金屬污染物：包括鉛 、 汞 、 鉻 、 鎘 、 砷等的元素態(tài) ， 氧化物及氯化物等 。 ?二惡英： PCDDs／ PCDFs。 ? 焚燒尾氣控制方法 ? 下表列出了危險(xiǎn)廢物焚燒尾氣處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)和實(shí)用性 。 ? 氮氧化物 (NOx)很難以一般方法去除 ， 但是由于含量低 (在 100mg/l上下 )， 通常是以控制焚燒溫度以降低其產(chǎn)生量 。 硫氧化物雖難以去除 ， 但一般危險(xiǎn)廢物和城市垃圾中含硫量很低 (%以下 )， 尾氣中少量硫氧化物可經(jīng)濕式洗滌設(shè)備吸收 。 溴氣 (Br2)、 碘(I2)及碘化氫等尚無(wú)有效去除方法 ， 由于其含量甚低 ， 一般尾氣處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并不特別考慮去除 。 ? 如果廢物中含有高成分的溴或碘化合物 ， 焚燒前則以混合或稀釋等方式 ， 降低其含量 。 鹵素與氫的化合物 (氯化氫 、 溴化氫等 )可由洗滌設(shè)備中的堿性溶液中和 ， 氯化氫是尾氣中主要的酸性物質(zhì) ， 其含量由幾百 ppm至幾個(gè)百分比 ， 必須將其含量降至 1%以下 (99%去除率 )才可排放 。 ? 廢氣中揮發(fā)狀態(tài)的重金屬污染物 ， 部分在溫度降低時(shí)可自行凝結(jié)成顆粒 、 于飛灰表面凝結(jié)或被吸附 ，從而被除塵設(shè)備收集去除 ， 部分無(wú)法凝結(jié)及被吸附的重金屬的氯化物 ， 可利用其溶于水的特性 ， 經(jīng)由濕式洗氣塔的洗滌液自廢氣中吸收下來(lái) 。 ? 焚燒廠典型的空氣污染控制設(shè)備和處理流程可分為干式 、 半干式或濕式三類： ? (a) 濕法處理流程： 典型處理流程包括文式洗氣器或靜電除塵器與濕式洗氣塔的組合 ， 以文式洗氣器或濕式電離洗滌器去除粉塵 ， 填料吸收塔去除酸氣 。 ? (b) 干法處理流程： 典型處理流程由干式洗氣塔與靜電除塵器或布袋除塵器相互組合而成 ， 以干式洗氣塔去除酸氣 ， 布袋除塵器或靜電集塵器去除粉塵 。 ? (c) 半干法處理流程： 典型處理流程由半干式洗氣塔與靜電除塵器或布袋除塵器相互組合而成 ， 以半干式洗氣塔去除酸氣 ， 布袋除塵器或靜電集塵器去除粉塵 。 ? 粒狀污染物控制技術(shù) ? （ 1） 設(shè)備選擇 ? 焚燒尾氣中粉塵的主要成分為惰性無(wú)機(jī)物質(zhì) ， 如灰分 、 無(wú)機(jī)鹽類 、 可凝結(jié)的氣體污染物質(zhì)及有害的重金屬氧化物 ， 其含量在 450～ 22,500mg/m3之間 ， 視運(yùn)轉(zhuǎn)條件 、 廢物種類及焚燒爐型式而異 。 一般來(lái)說(shuō) ，固體廢物中灰分含量高時(shí) ， 所產(chǎn)生的粉塵量多 ， 顆粒大小的分布