第七章可燃固体废物的焚烧

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1、固体废物的焚烧处理技术固体废物的焚烧处理技术被处理的废物在焚烧炉内与过量空气进行氧化燃烧反应，废被处理的废物在焚烧炉内与过量空气进行氧化燃烧反应，废物中的有害有毒物质在物中的有害有毒物质在8001200的高温下氧化、热解而被的高温下氧化、热解而被破坏，燃烧产生的余热用于供热或发电，产生的废渣作建材破坏，燃烧产生的余热用于供热或发电，产生的废渣作建材使用，可同时实现废物的无害化、减量化、资源化。适宜处使用，可同时实现废物的无害化、减量化、资源化。适宜处理理有机成分多、热值高有机成分多、热值高的废物。的废物。通常把通常把具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出具有强烈放热效应、有基态和电子激

2、发态的自由基出现并伴有光辐射的化学反应现并伴有光辐射的化学反应称为燃烧。称为燃烧。一般，可燃废物可用一般，可燃废物可用CxHyOzNuSvClw表示，其完全燃烧的表示，其完全燃烧的氧化反应可表示为：氧化反应可表示为：CxHyOzNuSvClw+O2CO2+H2O+NO2+SO2+HCl+余热余热+灰灰渣渣实际燃烧过程中，通过加入足够的氧气、保持适当温度和反实际燃烧过程中，通过加入足够的氧气、保持适当温度和反应停留时间，控制燃烧反应使之接近理论燃烧，不致产生有应停留时间，控制燃烧反应使之接近理论燃烧，不致产生有毒气体。毒气体。1、热值计算、热值计算热值：单位质量的固体废物完全燃烧所放出的热量热值

3、：单位质量的固体废物完全燃烧所放出的热量，以，以kJ/kg或或kcal/kg计，也称为计，也称为发热量。发热量。一般情况下有害废物的一般情况下有害废物的燃烧热值需要燃烧热值需要18600kJ/kg。低于该值则需添加辅助燃料。低于该值则需添加辅助燃料。粗粗(高位高位)热值，热值，HHV :化合物在一定温度下反应到达最终产化合物在一定温度下反应到达最终产物的焓的变化。物的焓的变化。净热值净热值(低位发热量低位发热量)，NHV:意义与粗热值相意义与粗热值相同。不过同。不过粗热值粗热值产物水为气态。产物水为气态。净热值净热值产物水为液态。二者产物水为液态。二者之差就是水的汽化潜热。之差就是水的汽化潜热

4、。用氧弹热量计测量的是高位发热量。用氧弹热量计测量的是高位发热量。将粗热值转变成净热值可以通过下式计算：将粗热值转变成净热值可以通过下式计算：式中：式中： WH2O焚烧产物中水的质量分数，焚烧产物中水的质量分数，%；WH、WCl、WF废物中氢、氯、氟含量的质量分数，废物中氢、氯、氟含量的质量分数，%。)19W-35.5W-9(W2420WHHVNHVFClHOH2若废物的若废物的元素组成元素组成已知，可利用已知，可利用Dulong 方程式近似计方程式近似计算出低位热值：算出低位热值：若混合废物中若混合废物中各组成物热值各组成物热值已知，则可按下式计算出总已知，则可按下式计算出总热值：热值：焚烧

5、后实际可利用热量焚烧后实际可利用热量4500MM760)M8145000(MM2.3214000NHVSClOHC固体废物总质量各组成物质量）（各组成物热值固体废物总热值各种热损失焚烧获得的总热量焚烧后实际可利用热量已知固废的热值为11630KJ/kg。固废中的元素组成： 元素 C H O N S H2O 灰分含量（%） 28 4 23 4 1 20 20与热损失有关的量:炉渣含碳量 5（不完全燃烧）空气进炉温度65炉渣温度650残渣比热0.323KJ/(kg.)水的汽化潜热2420KJ/kg幅射损失0.5%，碳的热值32564KJ/kg计算焚烧后可利用的热值（以上kg为基准）1、残渣中未燃碳

6、的热损失残渣中未燃碳的热损失残渣量=0.2/（1-0.05）=0.2105（灰分20全部为残渣，残渣中含有5的未燃 碳，故惰性料只占95）未燃碳量0.21050.2=0.0105未燃烧碳的热损失 325640.0105=340KJ2、水的汽化潜热水的汽化潜热原含水量： 1200.2H与O2生成的水量： 14910.36kg总水量： 0.20.360.56kg汽化潜热：24200.56=1360KJ3、幅射热损失 116300.5%58KJ4、残渣带出的热量（残渣总量比热温差） 0.21050.323(650-65)=39.8KJ可利用的热值总热值各种热损失之和 11630（3401360583

7、9.8）9832.2KJ对于例2 ，我们也可以Dulong公式近似计算。（书上方法为9832.2）8 .10706)456503920(32. 2 01. 045000760)923. 004. 0(4500028. 01400032. 2 4500760)91(450001400032. 20SClHCmmmmmNHV从这两种计算结果来看，Dulong近似公式的计算结果偏高，但也说明该公式是可以进行近似计算的。在实际应用中，废物的热值主要是用来供热和发电，热的利用率都很低。 焚烧炉废热锅炉 热效率63 焚烧炉锅炉透平机发电机：20废热主要用于热交换器及锅炉生产热水或蒸汽利用。例5：P207习

8、题 第3题解： 先计算NHV mC6H5Cl=126+5+35.5112.5 mC=0.64 mH=0.04 mCl=0.32由Dulong近似式 NHV2.32140000.64+45000(0.04-0)-7860.32+0 2.3210508.48=24379.67(KJ/kg)计算EA100时的绝热火焰温度CT49.107427329849.104929823.2367.24379)764. 821 (254. 167.24379 298)8 .244121059. 3)(11 (1)254. 1 (67.243794 未超过允许温度（1150）2废物热值利用方式主要设备：锅炉 蒸汽透

9、平机（气体透平机） 发电机第二节第二节 固体物质的燃烧固体物质的燃烧（一）固体废物焚烧的产物（一）固体废物焚烧的产物1、有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体。、有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体。2、有机物中的氢的焚烧产物是水。若有氟或氯存在，也可能有它们的、有机物中的氢的焚烧产物是水。若有氟或氯存在，也可能有它们的氢化物生成。氢化物生成。3、固体废物中的有机硫和有机磷，在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧、固体废物中的有机硫和有机磷，在焚烧过程中生成二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷。化硫以及五氧化二磷。4、有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生成。、有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有

10、少量的氮氧化物生成。由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮，相对于空气中氮来说，由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮，相对于空气中氮来说，固体废物中的氮元素含量很小，一般可以忽略不计。固体废物中的氮元素含量很小，一般可以忽略不计。5、有机氟化物的焚烧产物是氟化氢。、有机氟化物的焚烧产物是氟化氢。6、有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。、有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。7、有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢及少量溴气以及元素碘。、有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢及少量溴气以及元素碘。8、根据焚烧元素的种类和焚烧温度，金属在焚烧以后可生成卤化物、根据焚烧元素的种类和焚烧温度，金属在焚烧以后可生

11、成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。（二）有害有机废物焚烧后要求达到（二）有害有机废物焚烧后要求达到的三个标准的三个标准1、主要有害有机组分（POHC）的破坏去除率（DRE）要达到99.99%以上。DRE定义为从废物中除去的POHC的质量百分率：对每个指定的POHC都要求达到99.99%以上。2、HCl的排放量应符合从焚烧炉烟囱排出的HCl量在进入洗涤设备之前小于1.8kg/h，若达不到这个要求，则经过洗涤设备除去HCl的最小洗涤率应为99%。3、烟囱的排放颗粒物应控制在183mg/m3，空气过量率为50%。如果大于或小于50%，应