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現代垃圾焚燒爐的主要型式和特點

垃圾焚燒技術已經經歷了將近130年的發展過程,垃圾焚燒技術和設備已經日臻完善并得到了廣泛的應用。西方發達國家目前通用的垃圾焚燒系統主要有以下幾類:

(1)垃圾層燃焚燒系統,如采用滾動爐排、水平往復推飼爐排和傾斜往復爐排(包括順推和逆推傾斜往復爐排)等。層燃焚燒方式的主要特點是垃圾無需嚴格的預處理。滾動爐排和往復爐排的撥火作用強,比較適應于低熱值、高灰分的城市垃圾的焚燒;

(2)流化床式焚燒系統,其特點是垃圾的懸浮燃燒,空氣與垃圾充分接觸,燃燒效果好。但是流化床燃燒需要顆粒大小較均勻的燃料,同時也要求燃料給料均勻,故一般難以焚燒大塊垃圾,因此流化床式焚燒系統對垃圾的預處理要求嚴格,由此限制了其在工業廢棄物和城市垃圾焚燒領域的發展;

(3)旋轉筒式焚燒爐,其特點是將垃圾投入連續、緩慢轉動的筒體內焚燒直到燃燼,故能夠實現垃圾與空氣的良好接觸和均勻充分的燃燒。西方國家多將該類焚燒爐用于有毒、有害工業垃圾的處理。

    在當今高度工業化的時代,城市垃圾焚燒技術面臨著許多新情況和新問題:
  
    1.在經濟發達國家,城市垃圾堆積密度小、熱值高且灰分和水分較低;
  
    2.垃圾焚燒排放標準日益嚴格,特別是要求煙氣中有害物質的排放得到有效的控制。除了煙塵之外,垃圾焚燒煙氣中主要的有害物質有CO、SOx、NOx、有機碳以及二氧(雜)芑(二惡英,dioxins)和呋喃(furane)。通過對燃燒技術的改進和焚燒過程的調整,這些物質的產生和排放可以在一定程度上得到控制。相比較而言,在本世紀五十年代以前僅對垃圾焚燒爐的煙塵排放以及最低焚燒溫度有過限制。規定最低焚燒溫度(如800℃)目的在于將產生刺激性氣味的有害物質在爐子中充分燃燼;
  
    3.從焚燒爐投資和運行經濟性的角度來看,其最低焚燒量應為3 t/h到20~25t/h。因此,現代垃圾層燃焚燒系統應該滿足以下要求:
  
    (1)撥火作用強,以保證整個爐排面上垃圾的均勻、充分燃燒并防止結渣。影響爐排撥火作用的主要因素有:① 爐排的型式;② 爐排運動的方式和強度;③ 爐排傾角和垃圾在爐排面上的移動方向等;為了保證垃圾的及時引燃、充分燃燒和燃燼,爐排應分成干燥和引燃區、主焚燒區和灰渣燃燼區三個區域;
  
    (3)燃燒設備應該具有對經常發生的垃圾成分(水分或者熱值)突然出現波動情況的適應能力。當垃圾成分發生波動時,焚燒爐垃圾給料量以及一次風量及其分布和溫度均應及時準確地予以調節;
  
    (4)對燃燒空氣(一次風和二次風)進行預熱;
  
 
   (5)具有投入某些添加劑的可能性,以降低某些有害物質如二惡英、NOx和SOx的排放量;
  
    (6)將整個燃燒過程劃分為垃圾焚燒階段和煙氣中可燃有害物質的燃燒階段,后一階段煙氣的燃燼需要足夠的空氣。在垃圾焚燒階段需限制燃燒空氣量,以避免爐膛溫度的強烈波動以及產生過多飛灰

    (7)保證較低的灰渣和飛灰含碳量(1~3%),燃燼良好。

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