垃圾焚烧厂优秀课程设计.doc

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1、1概述31.1城市生活垃圾31.2 采取设计标准和规范31.3 建设项目周围环境概况31.4 垃圾性质、成份及产生量分析42 工艺方案选择42.1焚烧工艺优缺点及试用条件42.1.2焚烧工艺试用条件52.2 拟采取工艺形式52.3 设计采取方案工艺步骤62.3.1工艺步骤框图62.3.2工艺步骤说明62.3.3灰渣处理方案73 工艺设计计算73.1 分选阶段各单元设计计算及设备选型73.1.1垃圾贮坑设计73.1.2 人工分选83.1.3 永磁筒式磁选机83.1.4 滚筒破碎机93.2 焚烧阶段各单元设计计算及设备选型93.2.1 燃料贮坑93.2.2 垃圾抓斗起重机103.2.3 焚烧炉设计

2、选型103.2.4.燃烧空气量113.2.5 余热锅炉选型133.3 烟气处理阶段各单元设计计算及设备选型133.3.1 半干式洗涤塔143.3.2 布袋除尘器153.3.3 烟囱153.4 垃圾焚烧过程热能平衡163.5 生活垃圾燃烧中二恶英控制194.效益分析194.1 环境效益分析194.2 经济效益分析20四川师范大学化学和材料科学学院固体废物处理和处理课程设计说明书设计题目：泸州市生活垃圾焚烧厂设计姓 名 ： 陈敏 学 院 ： 化学和材料科学学院 专 业 ： 环境工程 学 号 ： 080403 年 2 月 1 日1概述 泸州市在四川省东南部川渝黔滇结合部，地处四川盆地南缘和云贵高原过

3、渡地带，地势北低南高。北部为河谷、低中丘陵，平坝连片，为鱼米之乡。南部连接云贵高原、属大娄山北麓，为低山，河流深切，河谷陡峭，森林矿产资源丰富。泸州介绍泸州，古称“江阳”，别称“酒城”，在中国四川省东南部，长江和沱江两江交汇处。泸州是著名中国国家历史文化名城，著名遐尔名酒泸州老窖和郎酒均出自于此，是全国关键循环型化工基地，全国关键装备制造业基地，是全国大中型全液压汽车起重机、挖掘机制造中心，泸州市前后取得过联合国改善人居环境最好范例奖(迪拜奖)、国家卫生城市、中国优异旅游城市、全国双拥模范城等很多荣誉。 泸州是交通部确定四川唯一全国28个内河关键港口和国家水运口岸，有四川第一大港口和集装箱码头

4、泸州港和四川第三大航空港泸州蓝田机场，是国家公路枢纽城市之一。 1.1城市生活垃圾 城市生活垃圾是指在城市居民日常生活中或为城市日常生活提供服务活动中产生废弃物或丢弃物，是固体废物一个。城市生活垃圾产量之大，增加之快，危害之严重，已经广泛引发大家普遍关注。中国现在城市生活垃圾处理处理技术最常见为卫生填埋和露天堆放，占总处理量79.2%，其次为堆肥化，占18.8%，少许采取焚烧技术，约占2%。 伴随科学技术发展，生活垃圾焚烧工艺和设备不停完善，采取焚烧方法处理城市生活垃圾能够从垃圾中回收大量金属和热能。据测定，若方法等当，利用1t城市生活垃圾可取得约300400kW电力生产能力。今天为了缓解城市

5、能源短缺，城市生活垃圾能够被看成是第二能源而被加以利用一供热和发电。1.2 采取设计标准和规范 生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-J184-)/中国行业标准(中国行业标准)； 生活垃圾焚烧处理工程技术规范(CJJ90-)；1.3 建设项目周围环境概况 泸州市城市生活垃圾焚烧厂厂址确定在距泸州市城市计划建成区直线距离3.1km，运距9km。该厂址不在城市主导风向上，和泸州市建成区中间有高山阻隔，厂址占地关键为农耕地和次生林地（竹子），环境影响较小。1.4 垃圾性质、成份及产生量分析泸州城市生活垃圾组成含有厨余垃圾含量高、可回收物质较少、年际改变较大等特点，还表现出水分偏高、发烧量偏低等特

6、征，而且la内泸州生活垃圾成份随季节改变也十分显著。现在泸州市生活垃圾组分平均值及元素含量可依据资料文件查得：生活垃圾中平均水分含量56%，平均低位热值为5500kj/kg。该垃圾焚烧厂设计处理能力230t/d。表1 生活垃圾组分平均值垃圾组分/%（质量）纸类塑料竹木布类厨余果皮金属玻璃渣石11.813.10.93.557.39.91.21.21.1表2 垃圾中各元素含量分析/%CHONSClWA20.11.611.20.40.50.257.18.92 工艺方案选择 2.1焚烧工艺优缺点及试用条件处理垃圾问题目标是实现“减量化、无害化及资源化”。现在，垃圾处理方法关键包含填埋、焚烧、堆肥等技术

7、。而利用最为广泛技术就是填埋和焚烧。不一样垃圾处理方法技术选择和经济发展水平、人口密度、土地、周围条件、垃圾成份特征（如含水率、垃圾热值等）、环境保护意识等息息相关。2.1.1焚烧工艺优缺点焚烧法是将垃圾中可燃成份在高温（8001000）条件下经过燃烧反应，可燃成份充足氧化，最终成为无害稳定灰渣。焚烧法通常可使垃圾大幅度减容，大大降低了占地并能回收热能用于生活取暖和发电。焚烧是现在世界上些经济发达国家广泛采取一个城市生活垃圾处理技术。焚烧处理优点有： 1、圾焚烧处理后，垃圾中病原休被根本消亡，燃烧过程中产生有毒有害气体和烟尘经处理达标后排放，无害化程度高； 1、经过焚烧，垃圾中可燃成份被高温分

8、解后通常可减容8090，减容效果好，可节省大量填埋场占地，经分选后垃圾焚烧效果愈加好；3、垃圾被作为能源来利用，垃圾焚烧所产生高温烟气，其热能被转变为蒸汽，用来供热及发电，还可回收铁磁性金属等资源，能够充足实现垃圾处理资源化；4、垃圾焚烧厂占地面积小，尾气经净化处理后污染较小，能够靠近市区建厂。既节省用地又缩短了垃圾运输距离，对于经济发达城市，可因地制宜，发展以焚烧、减容为主综合处理。5、焚烧处理可全天候操作，不易受天气影响；焚烧处理缺点有：1、焚烧法投资大，占用资金周期长。 2、焚烧对垃圾热值有一定要求，通常不低5000kJ/kg，限制了它应用范围。3、焚烧过程中产生二恶英问题，必需有很大资

9、金投入才能进行有效处理。2.1.2焚烧工艺试用条件焚烧处理方法适适用于卫生填埋场地缺乏、生活垃圾热值高、经济条件较发达城市。2.2 拟采取工艺形式针对中国城市生活垃圾特点，对现有垃圾焚烧处理工艺进行了深入研究。结果表明：机械炉排焚烧炉技术比较适合中国高水分、低热值垃圾，是现在垃圾焚烧发电行业应大规模推广技术；烟气净化采取半干法脱酸塔加布袋除尘器组合工艺为较佳方案。2.3 设计采取方案工艺步骤2.3.1工艺步骤框图2.3.2工艺步骤说明垃圾分选部分：在垃圾进入焚烧阶段之前需要对垃圾进行分选，以分选出可回收利用组分和对后继焚烧处理不理组分。经分选，能够选出金属组分和渣石。分选后可燃组分进入焚烧炉中

10、进行焚烧处理。焚烧炉及其工艺：垃圾焚烧炉选型至关关键，直接关系到设备投资额、运行费用和现有垃圾适应性。垃圾焚烧炉选型基础标准和要求：能有效地焚烧处理现有垃圾，设备价格低，运行费用省，能源和资源回收利用价值高。现在，世界上焚烧炉种类较多，总体可归纳为3 种类型：回转窑垃圾焚烧炉、流化床垃圾焚烧炉和炉排型垃圾焚烧炉。本设计采取炉排型垃圾焚烧炉工艺，通常炉排炉燃烧可分为3 个阶段：第一段为加热段，垃圾在这里被预热、气化；第二段为燃烧段，垃圾在这里进行焚烧；第三段为燃尽段，垃圾在这里被燃尽，并排出焚烧渣。这种炉排炉特点是经过活动炉排移动，推进垃圾从上层落向下层，对垃圾起到切割、翻转和搅拌作用，实现完全

11、燃烧，它炉排是由特殊合金制成，耐磨、耐高温，炉膛侧壁和天井由水冷或耐火砖炉壁组成， 确保垃圾在控制温度条件下燃烧、燃尽。烟气净化工艺：按垃圾焚烧过程产生废气中污染物组分、浓度及需要实施排放标准来确定。在通常情况下，烟气净化工艺关键针对酸性气体（HCl，SOx）、颗粒物及重金属等进行控制，其工艺设备关键由两部分组成： 酸性气体脱除和颗粒物捕集。现在，中国外垃圾焚烧行业烟气净化工艺关键为它们不一样组合。半干法工艺较成熟，含有良好应用实践，其脱硫效率介于干法和湿法之间， 尤其是脱氯效果很好。因为垃圾焚烧烟气中含SO2少， 含HCl多，所以半干法很适适用于垃圾焚烧烟气净化，它不仅能够满足烟气SO2浓度

12、排放要求，同时能够确保较高脱氯效率。现在，该工艺在垃圾焚烧电厂烟气脱酸系统中应用越来越多。半干法脱酸塔+布袋除尘器粒状污染物去除：现在， 常见除尘设备关键有静电除尘器和布袋式除尘器。这两种除尘器均可达成废气粒状污染物排放标准80 mg/m3 目标， 但静电除尘器效率再提升可能性不大， 假如布袋除尘器采取聚四氟乙烯薄膜滤料（PTFE），则粒状污染物可降至10 mg/m3 以下。布袋式除尘器对未反应碱性吸收剂可再利用，对酸气有二次脱除效果，提升脱酸效率，降低石灰用量，降低反应剩下物数量。布袋式除尘器对微小粒状物有良好捕集效果。布袋式除尘器对毒性物质含有较高清除效率， 而使用静电除尘器使二噁英和呋喃

13、有再合成可能。2.3.3灰渣处理方案 本工程由布袋除尘器搜集飞灰属于危险废物，本项目成套引进了飞灰固化处理系统，可采取水泥螯合剂固化法对飞灰进行固化稳定化处理。炉灰从炉灰出口处搜集，用密封自卸车，运至固化处理车间，自卸车把炉灰卸到炉灰卸料坑，经斗提机把炉灰送到炉灰仓里，炉灰仓下有螺旋输送机把炉灰送到二料配料机，经计量，送到搅拌机。同时水泥经散装水泥输送车用气力输送，把散水泥送到水泥仓，再经螺旋输送机送到配料机，以一定百分比（水泥和飞灰百分比约为3:7），送到搅拌机内，搅拌后水泥浆经压砖机压制成水泥砖，经皮带运输机送到固化块固化晒场，最终送至安全填埋场进行最终处理为了预防炉灰飞扬对环境影响，在炉

14、灰卸料坑上有特制抽风罩，在料仓上部全部设有布袋除尘器，房间内全部抽风管全部装过滤器或过滤网。焚烧炉渣属通常固体废物，本项目采取湿式除渣，送入渣坑存放，渣中金属经振动筛分选后被吸铁器吸出，经过埋刮式输送机送入金属坑贮存。炉渣依据BOT协议，由授权方负责处理。3 工艺设计计算3.1 分选阶段各单元设计计算及设备选型3.1.1垃圾贮坑设计垃圾贮坑是垃圾焚烧厂接收垃圾设备，用于临时储放进入处理系统垃圾并用来调整处理设备处理量。垃圾贮坑容量应依据设计收入焚烧厂垃圾量、设备操作计划等原因来决定。垃圾贮坑容量应可提供两天最大处理量。1.贮坑容积 V 式中：-存放时间，d；该设计中取=1.5 -最大日处理量，

15、t/d；该设计中取=95t/d -有效容积系数，在0.8-0.9之间；该设计取=0.88 -垃圾有效密度，该设计取=1.32 则：=1.595/(0.881.32)=122.68 m3 2.体积尺寸计算 由V=abc得：取a=6 m, b=5 m, c=5 m则V实际=655=150122.68 m3 则方案可行。3.1.2 人工分选采取人工分选可有效地回收垃圾中可反复利用物，最大程度地实现垃圾资源化，可依据现场需要确定分选人数，该设计设定人工分选阶段人数为15人，日工作时间6h，每小时处理量Q0=230t/10h=23t/h。人工分选择于除去垃圾中大块金属、玻璃瓶、渣石等物质以利于垃圾后继处

16、理，关键分选出不然性物质。据经验，经人工分选后大约1.2%大块金属、1.2%玻璃和约1.1%其它无机物质被选出，即：金属：q1= Q01.2% = 0.276 t/h 玻璃：q2= Q01.2% = 0.276 t/h其它：q3= Q01.1% = 0.253 t/h分出量：Q总= q1+q2+q3 =0.805 t/h 3.1.3 永磁筒式磁选机垃圾经过磁选后理论上能够分选出全部金属。分出量：Q2=Q总1.2%=0.276 t/h该设计中选择磁选设备为：CT永磁筒式磁选机-CT924表3 CT永磁筒式磁选机关键技术参数：型号筒径/mm筒长/mm筒表场强/（kA/m）处理量/(t/h)给料粒度

17、/mm功率/kW质量/tCT-9249002400130-40070-1103-04.03.53.1.4 滚筒破碎机 滚筒破碎机其机身主体形状是用筛板做成圆筒，工作过程中现有破碎又有筛分作用，并能达成选分作用。 依据垃圾破碎分选工艺要求选择国产滚筒破碎机，具体技术特征以下表：表4 滚筒破碎机技术特征规格3000x6000生产能力80-120t/h滚筒直径/m3长度/m6倾角/度3转数r/min12规格3000x6000筛孔尺寸/mm50提升板高度/mm300电动机型号BJO2-72-4功率/kW30转数r/min1460经滚筒破碎机分选后,筛上物质关键为纸类、塑料、竹木、部分有机等进入后继燃烧

18、处理，筛下物质为不燃烧物质经后继处理后去往填埋场进行填埋处理；筛上分选量Q3=Q0(11.8+13.1+0.9+3.5+9.9)=9.016 t/h则：经分选后进入后继焚烧处理可燃组分为：Q4= 9.016+2357.3% = 22.195 t/h经分选出来去填埋处理物质为：Q5= 23-22.195 = 0.805 t/h3.2 焚烧阶段各单元设计计算及设备选型3.2.1 燃料贮坑垃圾经分选后可燃烧组分进入到燃烧贮坑堆放方便于送入焚烧炉中焚烧。设计燃料贮坑容量可接收4天燃烧垃圾量，生活垃圾原始堆积密度约为0.5t/m3在贮坑堆积压实后其堆积密度将增大到0.8-0.9 t/m3（该设计取0.8

19、 t/m3）；理论上贮坑体积为式中：a-容积系数，通常为1.2-1.5。该设计取值a=1.2 T-存放时间d，该设计取值T=3d N-日焚烧垃圾容量，m3/d，该设计为N=80 m3 则：V = 1.231380.8= 397.44 m3由V=abc得：取a=11 m, b= 8 m, c= 5 m则V实际=1185=440 m3 397.44 m3 设计符合要求；3.2.2 垃圾抓斗起重机垃圾抓斗起重机是垃圾焚烧厂供料系统关键设备，担负着给垃圾焚烧炉供料任务，垃圾抓斗起重机通常采取桥式起重机，安装在垃圾贮坑上部，在垃圾贮坑上方沿固定轨道行走，抓斗借助卷起装置能够抵达垃圾贮坑中每一个角落完成作

20、业。该设计垃圾焚烧厂日焚烧处理量为138t/d，故要采取1台垃圾吊车，实施两用一备制度，抓斗采取电动液压多瓣抓斗。表5 电动液压多瓣抓斗特征参数型号斗容/m3外形尺寸/mmABCDDYD16（8.0）5.68.03463528839303294自重/kg电机功率/kW闭合时间/s工作油压/kg/cm3额定起重量/t440V60Hz53003516200163.2.3 焚烧炉设计选型垃圾焚烧厂所处理垃圾为城市居民生活垃圾，其特点是产量大，水分高，热值低，成份改变大，有害成份较少，在处理过程中要求达成处理快，减容减重率大，回收热能，灰渣综合利用，节省投资和运行费用要求，所以宜选择机械炉排焚烧炉。该

21、垃圾焚烧厂选择倾斜往复式炉排焚烧炉，因为生活垃圾最低热值为5500Kj/kg，故不需添加辅助燃料，单炉处理量在150-450t/d之间，焚烧炉是一台水平逆向上加料炉排炉，有3跳轨道。每条轨道分四个区，干燥区、焚烧区（两区）和燃尽区，每个轨道下四个区形成漏斗，搜集焚烧漏料。设计采取一台焚烧炉，每台设计处理量268t/d，焚烧炉运行时间11h/d，单台焚烧炉机械负荷为G=400kg/（m2.h）。炉排形式：SITY-倾斜往复阶梯式机械炉排3.2.3.1.炉排机械负荷G 式中 G-炉排机械负荷，G=450kg/（m2.h） W-垃圾焚烧量，W=230t/d t-运行时间，t=11h/d A-炉排面积

22、，m2由此可得：A=46.46 m2 3.2.3.2.燃烧室热负荷 由此可得燃烧室容积V：3.2.4.燃烧空气量生活垃圾中包含了众多元素，生活垃圾焚烧过程实质上就是垃圾中这些元素猛烈发生猛烈氧化反应过程，它首先产生是大量热量和燃烧产物（CO2、H2O），其次就是污染物，如HCl、SO2。a：理论空气需要量L0 依据生活垃圾应用基质量分数：w(C)+w(H)+w(O)+w(N)+w(S)+w(Cl)+w(W)+w(A)=100%由C、H、S、Cl等反应燃烧方程式可得：1kg垃圾完全燃烧时所需要氧气量（质量）为空气中氧气体积为21%，所以1kg垃圾完全燃烧所需理论空气量为Lo b：实际空气需要量L

23、n 为了确保垃圾中可燃成份完全燃烧，实际供入炉内空气量一定要大于理论空气量。设计中取空气过剩系数n=1.5，则：焚烧炉区引风机采取Y4-73-11引风机。具体型号及性能参数以下表：表6 Y4-73-11引风机性能参数型号转速r/min全压/Pa流量m3/h效率/%轴功率kW14D14503940-27931083.5-80.4127-156 电动机联轴器电机脚螺GB799-76型号功率kWST0103风机轴电机轴Y126-42252901058510585M30800 c：燃烧产物烟气量Vn垃圾燃烧产物生成量及成份是依据燃烧反应物质平衡进行计算。垃圾完全燃烧后生成烟气关键成份为CO2、SO2、

24、H2O、N2和O2，其中O2是空气过剩量中带入，而其它成份所占容积百分比很小，量级在0.01以下，故计算烟气量是忽略不计。实际燃烧烟气量Vn为：其中： ，（上式中干空气含湿量g=10g/kg）设计中，生活垃圾处理量，实际空气量；渣量为生活垃圾中灰渣量和未燃量只和，灰渣热灼减率为5%，则：。飞灰含量为处理垃圾量0.5%-0.6%，设计中含量为处理垃圾量2%记，则： 依据质量平衡可求得生活垃圾焚烧厂排烟量： 3.2.5 余热锅炉选型在垃圾燃烧过程中产生大量热能，能够经余热锅炉后利用起来去发电供热。余热锅炉中不发生燃烧过程，也没有燃烧相关设备，从本质上讲，它只是一个燃气水/蒸汽换热器，有些地方直接叫

25、水热交换器，燃烧设备出来高温烟气经烟道输送至余热锅炉入口，再流经过热器、蒸发器和省煤器，最终经烟囱排入大气，排烟温度通常为 150180，烟气温度从高温降到排烟温度所释放出热量用来使水变成蒸汽。本设计中焚烧炉和余热锅炉形成一个配套体系,所以余热锅炉也选择两台。具体性能参数以下表所表示:表7 余热锅炉表征参数型号额定蒸发量t/h工作压力MPa额定蒸汽温度烟气进口温度外形尺寸mmQ8/1100-2.5-0.62.50.616511003100230032503.3 烟气处理阶段各单元设计计算及设备选型生活垃圾焚烧厂经典烟气净化控制设备和处理步骤可分为干式、半干式和湿式三类。半干法经典处理步骤是由半

26、干式洗涤塔和布袋除尘器组合而成，以半干式洗涤塔去除酸气，布袋除尘器去除粉尘。因为袋式除尘器是利用过滤方法完成颗粒物净化过程，当烟气经过由颗粒物形成滤层时，气态污染物仍能和滤层中还未起反应Ca(OH)2固体颗粒物发生化学反应而得到深入净化。所以，在相同条件下，半干式净化工艺中除尘器优先选择袋式除尘器。半干式工艺计算简单，工程投资较低，但对管理要求较高。本设计方案采取半干式工艺步骤。（步骤图见总工艺步骤图）烟气排放标准以下表所表示表8 垃圾焚烧厂烟气排放标准项目单位数值含义限值烟尘mg/m3测定均值80烟气黑度格林曼黑度,级测定值1SO2mg/m3小时均值260HClmg/m3小时均值75二恶英类

27、TEQng/m3测定均值1.0注:各项标准限值均以标准状态下含11%O2干烟气为参考值换算。3.3.1 半干式洗涤塔 半干式洗涤塔实际上是一个喷雾干燥系统。将消石灰加水混合成泥浆状，和和喷嘴喷出来压缩空气混合，利用高效雾化器将消石灰泥浆从塔顶乡下喷入干燥吸收塔中。高温气体和喷入石灰浆成逆向流方法充足混合，和石灰浆反应生成CaCl2、CaSO4，靠烟气本身温度将其蒸干为粉末状，联通飞灰沉积于洗涤塔底漏斗而排除。半干式洗涤塔对酸性气体去除率和其后接除尘器设备相关，后接袋式除尘器，则HCl去除效果可达成95%以上，SO2去除效果可达成80以上。 SO2去除效果焚烧烟气中SO2含量为/kg该条件下 其

28、质量含量为经处理后SO2去除率为80%，则处理后烟气中含量为： 符合要求； HCl去除效果焚烧烟气中HCl含量为/kg其质量含量为经处理后HCl去除率为95%，则处理后烟气中含量为： 符合要求；3.3.2 布袋除尘器袋除尘器工作机理是含尘烟气经过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘关键靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘关键靠扩散和筛分作用，滤料粉尘层也有一定过滤作用。袋除尘器运行中控制烟气经过滤料速度(称为过滤速度)颇为关键。通常取过滤速度为0.52m/min，对于大于0.1微粒效率可达99%以上，设备阻力损失约为980I470Pa 。除尘器处理气体量式中 Q-经过除尘器含尘气体量，m3/

29、hQs-生产过程产生气体量；Qs=4.25m3/kg2301000kg/11h=88863.633/h； tc-除尘器内气体温度，； tc=200； Pa-环境大气压，kPa ； Pa=101 kPa K-除尘器前漏风系数；本设计选择LFDM系列脉冲袋式除尘器设备型号参数以下表：表9 LFDM系列脉冲袋式除尘器性能参数型号处理风量/(m3/h)过滤面积/m2室数/个过滤风速/（m/min）滤袋材料LFDM4013312003680412ZLN针刺毡型号许可温度/阻力/Pa漏风率/%清灰方法除尘效率/%LFDM4012501200150099.53.3.3 烟囱依据现有污染源大气污染物排放限值(

30、GB16297-1996)设定本设计中垃圾焚烧烟气处理段烟囱高度为60m。选择Y4-73-11锅炉引风机,具体性能参数以下表表10 Y4-73-11锅炉引风机 型号转速r/min全压/Pa流量m3/h效率/%轴功率kW25D5801862-14213093-84172-182 电动机联轴器电机脚螺GB799-76型号功率kWST0103风机轴电机轴JS157-10360500160120160120M3610003.4 垃圾焚烧过程热能平衡生活垃圾焚烧时会释放一定热量，在生活垃圾焚烧炉内，为了垃圾完全燃烧和确保无害化效果，焚烧炉内必需保持一定温度和一定燃烧时间，以后高温烟气经过余热锅炉进行热能

31、回收，最终经过烟气净化系统处理后排入大气。垃圾燃烧释放出来热量除部分被有效热利用外，还有一部分随烟气带走，一部分随灰渣带走，部分从炉墙中向外散失掉。所以依据热力学第一定律-能量守恒定律，垃圾焚烧系统热能平衡示意图以下图所表示： 1.供入热及带入热垃圾燃烧热 =空气带入物理热因为以环境温度为基准点，空气带入物理热记为；则：2.支出热 余热利用有效热在焚烧过程中，垃圾中含能可用于供热或发电实际能量转化率分别为60%-82%和20%-27%，考虑垃圾焚烧实际情况，设计中垃圾利用率选择=40%。排烟热损失烟气经过预热利用后，还带有部分物理热随烟气排入到大气中，造成部分热损失。 该状态下各成份比热为：烟

32、气体积分数组成为：CO2 8.73% , H2O 24.71% , N2 61.18% , O2 5.41% , SO2 0.03% (示例 CO2：VCO2/Vn=0.37/4.25=8.73%)则烟气质量分数组成为：CO2 14.00% , H2O 18.06% , N2 61.33% , O2 6.3% , SO2 0.06%。烟气比热容为 不完全燃烧热损失在设计中，考虑到是机械炉排焚烧方法，固体不完全燃烧热损失量按供入量4%计，即：炉体散热损失实际计算中依据经验数据计算，在生活垃圾焚烧中通常按供入热量3%-5%计。该设计取5%。灰渣、飞灰物理热损失灰渣、飞灰屋里热损失可按下式计算得出:

33、因为飞灰含量相对于灰渣量要小得多，故可按灰渣计。累计 相对误差 有效利用热为表11 生活垃圾焚烧热能平衡表收入支出项目符号数值项目符号数值kJ/h%kJ/h%垃圾燃烧热Q1入2.34108100余热利用有效热Q1出0.9410842.2空气带入热Q2入00排烟热损失Q2出1.0010844.8不完全燃烧损失Q3出0.0941084.2灰渣物理热损失Q4出0.061082.7炉体散热损失Q5出0.121085.4误差15610000.7Q收入总计2.34108100Q支出2.231081003.5 生活垃圾燃烧中二恶英控制二恶英是迄今为止人类所发觉毒性最强物质，垃圾焚烧过程尤其是含氯化合物废物燃

34、烧过程，是环境中二恶英一个关键起源。由此，要发展垃圾焚烧技术，二恶英控制问题尤为关键。焚烧过程中二恶英形成概括起来有三种形成路径：a碳、氢、氧和氯等元素经过基元反应生成二恶英；b在燃烧过程中由含氯前体物经过化学反应生成二恶英；c垃圾本身可能含有痕量二恶英。降低二恶英类物质排放可从以下几方面着手：1)改善炉内燃烧条件设计较大炉膛容积热强度，焚烧炉和余热锅炉分开，即焚烧炉内不设置水冷壁管。当垃圾热值很低时，可用投油助燃等方法来保持炉温；设计足够容积气体燃烧区，扩大二次燃烧区。炉排炉设计成瘦高型，设计低而长后拱，延长气体流通路径，确保燃烧烟气在炉膛温度850时停留不少于2s，炉膛温度1000时停留不

35、少于ls；为了使气体和空气完全混合，在干燥带顶部对应设置二次高温燃烧空气进口，加强炉内气流扰动，旋转。2)烟气处理焚烧炉内生成二恶英关键以固态形式附着在飞灰表面，设置高效除尘器能够去除大部分二恶英。研究表明，袋式除尘器去除二恶英效果最好。为了提升袋式除尘器去除二恶英效率，能够降低排烟温度，使得气相中二恶英冷凝附着于烟气中飞灰颗粒上，再用袋式除尘器捕捉飞灰，可取得更佳效果。投资许可情况下，可在袋式除尘器前设一活性炭吸附塔，不仅可将二恶英排放量控制在O05n 以下，而且活性炭在低温区(140200)范围内能起催化剂作用，降低氮氯化物排放量，总效率可达90以上。4.效益分析4.1 环境效益分析 中国

36、城市生活垃圾处理工作起步较晚，现在处于初级阶段，治理水平较低，基础设施差，基础上没有可靠工艺设备能对城市生活垃圾进行科学治理，所以城市生活垃圾已成为中国城市最严重污染之一。因为现在中国城市，尤其是经济实力较弱城市普遍采取市郊露天堆放，很多城市边缘、郊区往往垃圾遍布、污水横流、有机物分解产生恶臭，对大气、土壤、水体环境造成了严重污染。中国现在城市生活垃圾处理技术最常见为卫生填埋和露天堆放，垃圾焚烧技术应用只为占2%，而采取焚烧工艺处理城市生活垃圾能够从垃圾中回收大量金属和热能，不仅避免了因垃圾长久堆放而产生臭水臭气问题，同时经过对焚烧烟气技术处理能使烟气中污染物含量达成国家要求标准，排放到大气中

37、后不会对大气产生深入危害。是城市生活垃圾较为理想处理方法。4.2 经济效益分析生活垃圾焚烧技术因为其含有很多优点给我们生活带来很大经济效益。减容减量效果显著。经过焚烧技术处理城市生活垃圾能够节省大量填埋场地；无害化程度高。经过焚烧处理生活垃圾能为市民营造一个良好空气环境，对人体健康成长有很大帮助；资源化效果好。生活垃圾经过焚烧过程取得以高温烟气形式热能，经过余热锅炉将能量传输给水，使水转变为蒸汽，可用来进行余热发电、供热和电热联产。据测定，若方法适当，利用1t城市生活垃圾焚烧，可取得约300-400kW电力生产能力。今天，为了缓解城市能源短缺，城市生活垃圾能够被看成是第二能源而被加以利用-供热或发电。适应能力强。焚烧过程对生活垃圾要求低，在生活垃圾热值达成3344kJ/kg以上就能够达成自然，无需添加辅助燃料。另外，生活垃圾焚烧厂能够实现全天候运行，不易收到气候等外部环境影响。节省场地，运行费用低。生活垃圾焚烧处理厂占地面积小，排放尾气经过处理后达标排放污染小，能够靠近市区就近建厂，缩短运输距离，节省了运费；同时，伴随城市人口密度增大、地价不停提升及城市生活垃圾填埋环境污染要求日益严格，生活垃圾热值增高，焚烧过程热量利用效率提升，生活垃圾焚烧厂投资有望可实现赢利运转。倾斜往复式炉排焚烧炉