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生活垃圾焚燒機(jī)理和控制要素論文

時(shí)間:2023-04-30 03:04:07 論文范文 我要投稿
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生活垃圾焚燒機(jī)理和控制要素論文

  [論文摘要]論述了福州市紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠工程運(yùn)行情況、生活垃圾焚燒機(jī)理和各個(gè)控制要素。

生活垃圾焚燒機(jī)理和控制要素論文

  [論文關(guān)鍵詞]生活垃圾焚燒機(jī)理控制要素

  1前言

  福州市政府決定建設(shè)福州市紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠,采用特許經(jīng)營(yíng)權(quán)BOT方式,通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)組建了項(xiàng)目法人。2005年4月,福建省發(fā)改委作出了《關(guān)于福州市紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠工程項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告的批復(fù)》(閩發(fā)改投資[2005]325號(hào))。

  紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)模每年處理城市生活垃圾39.6萬(wàn)噸,日平均處理規(guī)模為1200t。生活垃圾由福州市城市執(zhí)法局委托環(huán)衛(wèi)部門(mén)提供并運(yùn)送至福州市紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠。建設(shè)場(chǎng)地位于福州市北郊紅廟嶺垃圾填埋場(chǎng)征地范圍內(nèi),占地約52500m2。擬建場(chǎng)地西邊是紅廟嶺垃圾填埋一期庫(kù)區(qū),北邊是福州市紅廟嶺污水處理廠。平整后場(chǎng)地絕對(duì)標(biāo)高483m。

  紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠采用機(jī)械爐排焚燒爐,按兩爐配置,處理能力2×600t/d,發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量為2×12000KW,工程總投資3.2億元。焚燒發(fā)電廠勞動(dòng)定員80人。

  紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠于2007年9月投入使用。該項(xiàng)目的建設(shè),不但可以延長(zhǎng)紅廟嶺垃圾填埋場(chǎng)的使用年限,節(jié)約寶貴的土地資源,改善采用填埋處理方式帶來(lái)的環(huán)境影響;同時(shí)焚燒垃圾產(chǎn)生熱能發(fā)電,增加了福州市電力供應(yīng),使生活垃圾處理達(dá)到資源化。

  2焚燒過(guò)程機(jī)理

  生活垃圾的燃燒過(guò)程,本質(zhì)上是質(zhì)量傳遞、熱傳遞,動(dòng)量傳遞、化學(xué)反應(yīng)、結(jié)構(gòu)變化等物理化學(xué)反應(yīng)綜合在一起的一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。從固體燃料燃燒理論的角度分析,作為定性的燃燒階段劃分,廢物的燃燒過(guò)程可以分為預(yù)熱、水分蒸發(fā)、升溫,揮發(fā)份析出,著火和固定碳燃燒,燃盡等過(guò)程。伴隨著這些過(guò)程的開(kāi)始、發(fā)展、結(jié)束和交替,垃圾先吸取熱量,溫度上升,失去水分,局部分解析出可燃成分,然后著火燃燒,放出熱量,直到燃盡冷卻。廢物本身的質(zhì)量也隨著這些過(guò)程逐步減少,直到殘留灰渣。

  3垃圾焚燒的控制要素

  垃圾焚燒的影響因素主要有停留時(shí)間、燃燒溫度、湍流度和過(guò)量空氣系數(shù)。其中停留時(shí)間、燃燒溫度、湍流度。

  3.1停留時(shí)間

  停留時(shí)間有兩個(gè)方面的含義:其一是垃圾在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間,它是指垃圾從進(jìn)爐開(kāi)始到焚燒結(jié)束直至爐渣從爐中排出所需的時(shí)間,它影響到焚燒殘?jiān)臒嶙茰p率和焚燒去除率;其二是垃圾焚燒煙氣在爐中的停留時(shí)間,它是指垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣在爐中所需時(shí)間,它影響到燃燒效率、焚燒去除率和二惡英分解率。

  垃圾在焚燒爐內(nèi)的停留時(shí)間越長(zhǎng),它與空氣接觸越充分,垃圾燃燒越完全,二惡英分解越徹底,焚燒爐的體積也就越大,這將受到設(shè)備投資條件的制約。所以,停留時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)視具體情況來(lái)定,要綜合考慮燃燒效果和設(shè)備造價(jià)兩方面因素。

  3.2溫度

  垃圾焚燒過(guò)程焚燒爐內(nèi)的溫度分布是不均勻的,這里的溫度指的是垃圾焚燒所能達(dá)到的最高溫度。垃圾焚燒過(guò)程要求控制適宜的燃燒溫度。燃燒溫度愈高,燃燒反應(yīng)速度愈快,越有利于垃圾的焚燒。但過(guò)高的燃燒溫度會(huì)加快焚燒爐內(nèi)壁和爐內(nèi)機(jī)械結(jié)構(gòu)的腐蝕速度,會(huì)使灰渣熔結(jié),影響爐壁的使用壽命及爐內(nèi)機(jī)械的運(yùn)行,還會(huì)促進(jìn)氮氧化物的生成。所以燃燒溫度不宜過(guò)高。燃燒溫度過(guò)低,會(huì)使垃圾燃燒不完全。從二惡英分解的角度出發(fā),燃燒溫度不宜低于850℃。

  3.3湍流度

  湍流度是表征垃圾和空氣混合程度的指標(biāo)。湍流度越大,垃圾與空氣的混合程度越好,有機(jī)可燃物能及時(shí)獲取燃燒所需的充分氧氣,燃燒反應(yīng)越完全,同時(shí)足夠的湍流度也有利于消解燃燒產(chǎn)生的二惡英等有害成分。一般采用再爐膛側(cè)壁送入二次風(fēng)的方法提高湍流度,促進(jìn)垃圾的完全燃燒。

  3.4過(guò)量空氣量

  垃圾焚燒過(guò)程要求控制適當(dāng)?shù)倪^(guò)量空氣量。理論上和和實(shí)踐結(jié)果都說(shuō)明,只有當(dāng)燃燒室處于少量過(guò)量空氣條件下,焚燒熱效率才能較高。一般情況下,氧氣量愈大,燃燒的速度就愈快。為了使垃圾能夠更好的燃燒,燃燒層內(nèi)必須有足夠的空氣徑流,垃圾與空氣的湍流混合度越高,則燃燒層越容易保持足夠的氧氣量,使燃燒速度加快。而燃燒室內(nèi)的高湍流環(huán)境,是靠燃料空氣的攪動(dòng)來(lái)達(dá)到的,一定限度的過(guò)?諝饬,將有利于保持這種湍流,并使燃燒室內(nèi)有較高的氧氣量。但過(guò)量的空氣鼓入,會(huì)加劇燃燒熱損失,降低燃燒溫度,延緩反應(yīng)速度,因此應(yīng)控制適當(dāng)?shù)倪^(guò)剩空氣量。在具體的垃圾焚燒過(guò)程中,需要根據(jù)垃圾性質(zhì)和焚燒爐爐型等因素來(lái)確定過(guò)?諝饬俊

  4小結(jié)

  城市生活垃圾焚燒處理技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已相當(dāng)成熟,而在我國(guó)尚處于起步階段。生活垃圾焚燒的影響因素主要包括停留時(shí)間、燃燒溫度、湍流度和過(guò)量空氣系數(shù)。鑒于我國(guó)城市生活垃圾的特點(diǎn)是水分含量高,且垃圾組分和熱值波動(dòng)大,生活焚燒機(jī)理還有待進(jìn)一步研究,以從而真正實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾處理的資源化、減量化和無(wú)害化。

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