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生活垃圾焚燒機理和控制要素論文

時間: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)電廠工程運行情況、生活垃圾焚燒機理和各個控制要素。

生活垃圾焚燒機理和控制要素論文

  [論文關鍵詞]生活垃圾焚燒機理控制要素

  1前言

  福州市政府決定建設福州市紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠,采用特許經營權BOT方式,通過公開招標組建了項目法人。2005年4月,福建省發(fā)改委作出了《關于福州市紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠工程項目申請報告的批復》(閩發(fā)改投資[2005]325號)。

  紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠設計規(guī)模每年處理城市生活垃圾39.6萬噸,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)部門提供并運送至福州市紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠。建設場地位于福州市北郊紅廟嶺垃圾填埋場征地范圍內,占地約52500m2。擬建場地西邊是紅廟嶺垃圾填埋一期庫區(qū),北邊是福州市紅廟嶺污水處理廠。平整后場地絕對標高483m。

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

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

  2焚燒過程機理

  生活垃圾的燃燒過程,本質上是質量傳遞、熱傳遞,動量傳遞、化學反應、結構變化等物理化學反應綜合在一起的一個復雜的過程。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,廢物的燃燒過程可以分為預熱、水分蒸發(fā)、升溫,揮發(fā)份析出,著火和固定碳燃燒,燃盡等過程。伴隨著這些過程的開始、發(fā)展、結束和交替,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。廢物本身的質量也隨著這些過程逐步減少,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間、燃燒溫度、湍流度和過量空氣系數(shù)。其中停留時間、燃燒溫度、湍流度。

  3.1停留時間

  停留時間有兩個方面的含義:其一是垃圾在焚燒爐內的停留時間,它是指垃圾從進爐開始到焚燒結束直至爐渣從爐中排出所需的時間,它影響到焚燒殘渣的熱灼減率和焚燒去除率;其二是垃圾焚燒煙氣在爐中的停留時間,它是指垃圾焚燒產生的煙氣在爐中所需時間,它影響到燃燒效率、焚燒去除率和二惡英分解率。

  垃圾在焚燒爐內的停留時間越長,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,這將受到設備投資條件的制約。所以,停留時間的長短應視具體情況來定,要綜合考慮燃燒效果和設備造價兩方面因素。

  3.2溫度

  垃圾焚燒過程焚燒爐內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到的最高溫度。垃圾焚燒過程要求控制適宜的燃燒溫度。燃燒溫度愈高,燃燒反應速度愈快,越有利于垃圾的焚燒。但過高的燃燒溫度會加快焚燒爐內壁和爐內機械結構的腐蝕速度,會使灰渣熔結,影響爐壁的使用壽命及爐內機械的運行,還會促進氮氧化物的生成。所以燃燒溫度不宜過高。燃燒溫度過低,會使垃圾燃燒不完全。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。湍流度越大,垃圾與空氣的混合程度越好,有機可燃物能及時獲取燃燒所需的充分氧氣,燃燒反應越完全,同時足夠的湍流度也有利于消解燃燒產生的二惡英等有害成分。一般采用再爐膛側壁送入二次風的方法提高湍流度,促進垃圾的完全燃燒。

  3.4過量空氣量

  垃圾焚燒過程要求控制適當?shù)倪^量空氣量。理論上和和實踐結果都說明,只有當燃燒室處于少量過量空氣條件下,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。而燃燒室內的高湍流環(huán)境,是靠燃料空氣的攪動來達到的,一定限度的過?諝饬浚瑢⒂欣诒3诌@種湍流,并使燃燒室內有較高的氧氣量。但過量的空氣鼓入,會加劇燃燒熱損失,降低燃燒溫度,延緩反應速度,因此應控制適當?shù)倪^?諝饬。在具體的垃圾焚燒過程中,需要根據垃圾性質和焚燒爐爐型等因素來確定過?諝饬俊

  4小結

  城市生活垃圾焚燒處理技術在發(fā)達國家已相當成熟,而在我國尚處于起步階段。生活垃圾焚燒的影響因素主要包括停留時間、燃燒溫度、湍流度和過量空氣系數(shù)。鑒于我國城市生活垃圾的特點是水分含量高,且垃圾組分和熱值波動大,生活焚燒機理還有待進一步研究,以從而真正實現(xiàn)城市生活垃圾處理的資源化、減量化和無害化。

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