【正文】 接在固體表面與空氣發(fā)生燃燒反應(yīng)。如木炭、焦炭等與空氣發(fā)生的燃燒反應(yīng)。在上述燃燒反應(yīng)中，揮發(fā)燃燒是均相反應(yīng)，速度快，固體表面的燃燒屬非均相反應(yīng)，速度要慢得多。而對固體廢物的焚燒來講，分解燃燒更為普遍，故如下對這一類型的燃燒進(jìn)一步討論。姑且把這一燃燒反應(yīng)分為熱分解過程和燃燒過程兩部分。（１）熱分解過程① 熱分解速度　熱分解既包括分解、化合傳質(zhì)過程，又包括吸熱、放熱的傳熱過程。其分解速度與固體廢物的組成、粒度、加熱速度及最終達(dá)到的溫度等因素有關(guān)。當(dāng)粒度均勻且很小時(shí)，固體內(nèi)不存在溫度梯度，總的熱分解速度可認(rèn)為是物質(zhì)的熱分解速度。② 熱分解時(shí)間　加熱垃圾、紙類、木材等固體廢物時(shí)，溫度上升緩慢，故初期不會發(fā)生熱分解，隨著燃燒的進(jìn)行，熱量不斷放出，焚燒體系的溫度不斷上升，一旦達(dá)到某一溫度值時(shí)，立即引起熱分解。和加熱速度比較，分解速度要快得多，即分解反應(yīng)一經(jīng)引發(fā)很快就達(dá)分解完全。從而可以假定分解速度就是加熱速度，那么，熱分解的時(shí)間就是分解時(shí)間。（２）燃燒過程由熱分解產(chǎn)生的揮發(fā)分，在固體粒子的周圍，與空氣混合形成氣體混合層。當(dāng)達(dá)到著火條件時(shí)，則立即著火產(chǎn)生氣相燃燒，在粒子四周與粒子形成同心的火焰面 （反應(yīng)面）。當(dāng)揮發(fā)速度比氧的擴(kuò)散速度慢時(shí)，反應(yīng)面穩(wěn)定在固體表面上，不均一燃燒與氣相燃燒同時(shí)進(jìn)行。若揮發(fā)速度比氧的擴(kuò)散速度快時(shí)，反應(yīng)面就穩(wěn)定在氣相中，此時(shí)不會發(fā)生不均一反應(yīng)。由于氣相燃燒速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于不均一燃燒速度。當(dāng)有不均一燃燒發(fā)生時(shí)，固體總的燃燒速度就由不均一反應(yīng)速度所控制。（３）影響固體物質(zhì)燃燒的因素　　一、垃圾接受系統(tǒng)垃圾接受系統(tǒng)包括垃圾稱重、垃圾卸料、垃圾貯存及進(jìn)料系統(tǒng)。生活垃圾由垃圾運(yùn)輸車運(yùn)入垃圾焚燒廠，經(jīng)過地衡稱重后進(jìn)入垃圾卸料平臺（也可稱為傾卸平臺），按控制系統(tǒng)指定的卸料門將垃圾倒入垃圾貯坑。　　二、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。吊車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)動機(jī)構(gòu)的作用下使垃圾依次通過燃燒段和后燃燼段，燃燒后的爐渣落入爐渣貯坑。燃燒室是固體廢物焚燒系統(tǒng)的核心，由爐膛、爐箅 （爐排）與空氣供應(yīng)系統(tǒng)組成。爐膛結(jié)構(gòu)由耐火材料砌筑或水管壁構(gòu)成。燃燒室按構(gòu)造可分成室式爐 （箱式爐）、多段爐、回轉(zhuǎn)爐、流化床爐等。室式爐大都有多個(gè)燃燒室，第一燃燒室溫度在７００～１０００℃之間，固體廢物在其中進(jìn)行干燥、氣化和初始燃燒等過程。第二、第三燃燒室的作用是進(jìn)一步氧化第一室中未燃盡的可燃性氣體和細(xì)小顆粒。焚燒爐燃燒室容積如果過小，可燃物質(zhì)不能充分燃燒，造成空氣污染和灰渣處理的問題。燃燒室過大會降低使用效率。爐排是爐室的重要組成部分，其功能有兩點(diǎn)：一是傳送廢物燃料通過燃燒帶，將燃盡的灰渣轉(zhuǎn)移到排渣系統(tǒng)；二是在其移動過程使燃料發(fā)生適當(dāng)?shù)臄噭樱偈箍諝庥上孪蛏贤ㄟ^爐排料層進(jìn)入燃燒室，以助燃燒。爐排類型結(jié)構(gòu)較多，最常見的有三種：往復(fù)式、搖動式與移動式?！　∪?、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內(nèi)抽取空氣并經(jīng)預(yù)熱后，送入垃圾焚燒爐。燃燒所產(chǎn)生的煙氣及過量空氣經(jīng)過余熱利用系統(tǒng)回收能量后進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)，最后通過煙囪排人大氣。垃圾焚燒爐助燃空氣的主要作用如下：①提供適量風(fēng)量和風(fēng)溫來烘干垃圾，為垃圾著火準(zhǔn)備條件；②提供垃圾充分燃燒和燃盡的空氣量；③促使?fàn)t膛內(nèi)煙氣的充分?jǐn)_動，使?fàn)t膛出口ＣＯ含量降低；④提供爐墻冷卻風(fēng)，以防爐渣在爐墻上結(jié)焦；⑤冷卻爐排，避免爐排過熱變形?！　∷?、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，余熱沒有得到利用，噴水的目的僅僅是為了降低排煙溫度。一般來講，將煙氣余熱用來加熱助燃空氣或加熱水是最簡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：對于沒有設(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，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一部分的熱量需求?！　×?、煙氣凈化系統(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、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，二噁英污染引起了世界各國人民的普遍關(guān)注，而垃圾焚燒廠又是產(chǎn)生二噁英的主要來源之一，由于目前對二噁英的形成機(jī)理還沒有達(dá)成統(tǒng)一的共識，因此通過僅控制焚燒參數(shù)來抑制二噁英的生成，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。重金屬等物質(zhì)?！　∑摺⒒以幚硐到y(tǒng)經(jīng)過焚燒處理后的垃圾雖然能夠達(dá)到穩(wěn)定化、減量化的目的，但仍有１０％～２０％ （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的灰渣 （包括爐渣和飛灰）以固體形式存在。由于灰渣 （特別是飛灰）中含有重金屬、未燃物、鹽分，如果處置不當(dāng)，將對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。另一方面，由于灰渣中含有一定數(shù)量的鐵、鋁等金屬物質(zhì)，有回收利用價(jià)值，故又可作為一種資源開發(fā)利用。因此，焚燒灰渣既有它的污染性，又有其資源特性?！』以幚硐到y(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。來自靜電除塵器或袋式除塵器的灰渣稱為飛灰，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題，爐渣的固化和熔融法是目前解決這一問題的兩種有效途徑。國外正在積極開發(fā)新的爐渣處理方法。廢水處理系統(tǒng)垃圾焚燒廠中廢水的主要來源有：垃圾滲瀝水、洗車廢水、垃圾卸料平臺地面清洗水、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將廢水分為有機(jī)廢水和無機(jī)廢水，針對這兩種廢水采用不同的處理方法和處理流程。在廢水處理過程中，一部分廢水經(jīng)過處理后排入城市污水管網(wǎng)，還有一部分經(jīng)過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)。對于這類廢水，常采用的廢水處理工藝為：自動控制系統(tǒng)　八、自動控制系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒廠的高度自動化以前，把垃圾焚燒爐看成是各個(gè)系統(tǒng)的組合，自動化的工作主要集中在實(shí)現(xiàn)這些單獨(dú)系統(tǒng)的自動化管理，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、自動化，引進(jìn)了垃圾焚燒爐自動化燃燒控制系統(tǒng)。另外一些相關(guān)設(shè)備的自動化也有了進(jìn)展，例如：垃圾接收、灰渣的輸送和自動稱重設(shè)備、吊車自動運(yùn)行設(shè)備等的自動化都實(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)了自動化，一些非日常的操作也實(shí)現(xiàn)了自動化，例如：垃圾焚燒爐、汽輪機(jī)的啟動與關(guān)閉等。垃圾焚燒系統(tǒng)自動化的范圍，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)處理自動化；②垃圾運(yùn)輸車及灰渣輸車的車輛管理自動化；③設(shè)備機(jī)器運(yùn)行操作的自動化。上述各種運(yùn)行操作實(shí)現(xiàn)自動化以后，為了實(shí)現(xiàn)最佳的運(yùn)行狀態(tài)，目前仍必須依賴人的判斷。國外正在開發(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，綜合運(yùn)行狀態(tài)的最優(yōu)化控制是完全可能的?！　》贌ㄊ且环N高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)，即以一定量的過?？諝馀c被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，廢物中的有害有毒物質(zhì)在８００～１２００℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無害化、減量化和資源化的處理技術(shù)。焚燒法不但可以處理固體廢物，還可以處理液體廢物和氣體廢物；不但可以處理生活垃圾和一般工業(yè)廢物，而且可以用于處理危險(xiǎn)廢物。在焚燒處理生活垃圾時(shí)，也常將垃圾焚燒處理前暫時(shí)貯存過程中產(chǎn)生的滲濾液和臭氣引入焚燒爐焚燒處理。焚燒法適宜處理有機(jī)成分多、熱值高的廢物。當(dāng)處理可燃有機(jī)組分很少的廢物時(shí)，需補(bǔ)加大量的燃料，這樣增加了運(yùn)行費(fèi)用。如果有條件輔以適當(dāng)?shù)膹U熱回收裝置，則可彌補(bǔ)上述缺點(diǎn)，降低廢物焚燒成本，從而使焚燒法獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。45 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