各种垃圾焚烧技术综合资料.docx

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各种垃圾焚烧技术综合资料

各种垃圾焚烧技术整理（初稿）

一、流化床焚烧炉

1．原理

炉体是由多孔分布板组成，在炉膛内加入大量的石英砂，将石英砂加热到600℃以上，并在炉底鼓入200℃以上的热风，使热砂沸腾起来，再投入垃圾。

垃圾同热砂一起沸腾，垃圾很快被干燥、着火、燃烧。

未燃尽的垃圾比重较轻，继续沸腾燃烧，燃尽的垃圾比重较大，落到炉底，经过水冷后，用分选设备将粗渣、细渣送到厂外，少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

2．特点

●需要石英砂作为辅料，需要掺煤才能焚烧垃圾，在煤价较低或上网电价较高的情况下，掺煤越多，焚烧厂的经济效益就越好；

●可以混烧多种废物，但是进料越均匀越好，一般需要有前分选和破碎工序；

●焚烧炉内垃圾处于悬浮流化状态，为瞬时燃烧，燃烧不完全，飞灰量大，飞灰热酌减率高，二恶英产生量大，但是由于飞灰量是炉排炉的3～4倍，所以飞灰中二恶英的浓度反而较低；此外，流化床焚烧的一个特点是炉渣的热酌减率较低，仅为1％～2％；

●物料处于悬浮状态，烟气流速高，对焚烧炉的冲刷和磨损比较严重，设备使用年限较短；

●流化床炉的检修相对较多，年运行时间较短，通常只有6000多个小时；

●流化床炉起炉和停炉较为方便。

3．优点

●燃烧比较复杂、水分比较多的垃圾也能够把垃圾燃烧彻底，比较适合我国的国情；

●流化床燃烧充分，炉内燃烧控制较好，燃烧温度也比较高；

●投资也比较低

4．缺点

●烟气中灰尘量大，

●操作复杂，

●运行费用较高，

●对燃料粒度均匀性要求较高，需大功率的破碎装置，

●石英砂对设备磨损严重，设备维护量大

5．投资

每日吨投资：

进口设备：

万元

引进技术：

30-40万元

全国产：

25-30万元；

6．运行费用

进口设备：

100元/吨垃圾

7．自耗电力

？

8、主要生产厂家

流化床焚烧炉采用国外进口技术的仅有三例，均是采用日本荏原制造所的内循环流化床技术，即哈尔滨垃圾焚烧厂（已建成）、太原市垃圾焚烧厂（已建成）和大连市垃圾焚烧厂（在建）

国产流化床焚烧技术主要有两家：

北京中科通用能源环保有限责任公司和浙江大学的异重循环流化床技术。

北京中科通用能源环保有限责任公司成立于1987年，是中科实业集团（控股）子公司

日本流化床焚烧技术曾经一度发展较快，主要是因为其可以非连续性运转（每天工作16小时），适应于日本中小城市的需求。

但是10年前日本业界发现由于流化床炉为瞬间燃烧，速度快，难以控制，会导致二恶英大量产生，因而日本国内达成共识，逐步停止使用流化床焚烧炉。

流化床焚烧炉生产厂商利用流化床焚烧炉的技术开发了流化床气化熔融炉，即将流化床炉温降到500℃～650℃，使其热解气化，然后将气化后的产物（炭和气化气等）输送到后续的焚烧熔融炉进行焚烧熔融

二、机械炉排炉

1、原理

垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区），由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域（垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用），直至燃尽排出炉膛。

燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合；高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却，最后烟气经烟气处理装置处理后排出

2、特点

●可以以油为辅助燃料，不掺烧煤；

●进料垃圾不需要预处理；

●依靠炉排的机械运动实现垃圾的搅动与混合，促进垃圾完全燃烧，且不同的炉排炉生产商在炉排的设计上各有特点；

●焚烧炉内垃圾为稳定燃烧，燃烧较为完全，飞灰量少，炉渣热酌减率低；

●技术成熟，设备年运行时间可达8000小时以上；

●垃圾需要连续焚烧，不宜经常起炉或停炉。

3、优点

4、缺点

炉排的材质要求和加工精度要求高，要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。

另外机械结构复杂，损坏率高，维护量大。

炉排炉造价及维护费用高焚烧垃圾适用性不强，我国垃圾没有严格分类，垃圾中含水分较高、成分复杂，所以热值很低，很难把垃圾焚烧透彻，炉内温度难以提高，造成二次污染的可能性就大

5、投资

每天吨垃圾投资：

进口设备：

60-65万元；

引进技术国产设备：

40-45万元；

全部国产：

30-35万元；

6、运行费用

进口设备：

150元/吨垃圾

7、自耗电力

20%

8、主要生产厂家

日本三菱重工株式会社（三菱一马丁逆推炉排）；

日本田熊株式会社（SN型炉排）；

日本日立造船株式会社；

日本杰富意（JFE）株式会社；

德国诺尔一克尔茨公司（阶梯式顺推炉排）；

德国斯坦米勒公司（往复顺推式炉排）；

法国阿尔斯通公司（CITY2000倾斜往复式炉排）；

比利时西格斯公司（SHA多级炉排炉）；

瑞士Vonroll公司（R—10540型炉排炉）

三、回转式焚烧炉

1、原理

回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列，炉体水平放置并略为倾斜。

通过炉身的不停运转，使炉体内的垃圾充分燃烧，同时向炉体倾斜的方向移动，直至燃尽并排出炉体

2、特点

对于垃圾量比较少的地区可以采用该工艺

3、优点

设备利用率高，灰渣中含碳量低，过剩空气量低，有害气体排放量低。

4、缺点

但燃烧不易控制，垃圾热值低时燃烧困难。

5、投资

6、运行费用

7、自耗电力

四、CAO焚烧炉

1、原理

垃圾运至储存坑，进入生化处理罐，在微生物作用下脱水，使天然有机物（厨余、叶、草等）分解成粉状物，其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。

经筛选，未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室（温度为600℃），产生的可燃气体再进入第二燃烧室，不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。

第二室温度控制在860℃进行燃烧，高温烟气加热锅炉产生蒸汽。

烟气经处理后由烟囱排至大气，金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化，可在灰渣中分选回收

2、特点

3、优点

可回收垃圾中的有用物质

4、缺点

但单台焚烧炉的处理量小，处理时间长，目前单台炉的日处理量最大达到150吨，由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟短，烟气中二恶英的含量高，环保难以达标

5、投资

6、运行费用

7、自耗电力

五、脉冲抛式炉排焚烧炉

1、原理

垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥，然后送入第一级炉排，在炉排上经高温挥发、裂解，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动，将垃圾逐级抛入下一级炉排，此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。

如此下去，直至最后燃尽后进入灰渣坑，由自动除渣装置排出。

助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧，同时使垃圾悬浮在空中。

挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室，进行进一步的裂解和燃烧，未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧；高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽，同时烟气经冷却后排出。

2、特点

●处理垃圾范围广泛能够处理工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾废弃物、废弃橡胶轮胎等。

●燃烧热效率高正常燃烧热效率80%以上，即使水份很大的生活垃圾，燃烧热效率也在70%以上。

●运行维护费用低由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平，因此运行人员少（包括除灰渣人员在内一台炉仅需两人），维护工作量也较少。

●可靠性高经过近20年运行表明，此焚烧炉故障率非常低，年运行8000小时以上，一般利用率可达95%以上。

●排放物控制水平高由于采用二级烟气再燃烧和先进的烟气处理设备，使烟气得到了充分的处理。

经长期测试，烟气排放物中CO含量1—10PPM，HC含量2—3PPM，NOx含量35PPM，完全符合欧美排放标准。

烟气在二、三级燃烧室燃烧时温度达1000℃，并且停留时间达2秒以上，可使二恶英基本分解，烟气中二恶英的含量为0.04ng/m3，远低于欧美标准0.1ng/m3。

●炉排在压缩空气的吹扫下，有自清洁功能

3、优点

4、缺点

5、投资

6、运行费用

7、自耗电力

六、RDF发电

1、原理

所谓垃圾衍生燃料（RefuseDerivedFuel（RDF））是指从垃圾中去除金属、玻璃、沙土等不燃物质，将垃圾中可燃物质（如塑料、纤维、橡胶、木头、废纸、食物等）破粹、干燥后加入添加剂，压缩成所需形状的固体燃料。

垃圾进场经预处理，将可燃部分选出，由一次破粹机破粹为易干燥的颗粒，物料通过输送机送入烘干机，在烘干机内自动滚下。

热风在烘干机上通过，避免物料因与物料直接接触而着火。

通过控制热风调整含水率，使物料水分降到8%以下。

干燥后的烟气经除尘器排除：

干燥后的物料送入风选机，将不燃物（灰土、破玻璃、金属屑等）除去后，进入二次破粹机，将物料破粹为易于成型的小颗粒。

添加一定比例的消石灰和防腐剂后进入成型机。

成型机连续制出RDF，经冷却后通过振动筛筛分送入成品的漏斗，由自动称量机装袋，筛下物则返回重新成型。

2、RDF产品

目前RDF的分类基本上按照美国ASTM（对RDF的分类进行的［1,2,8，14］。

RDF的产品分类（ASTM）：

RDF1—分离去除粗大垃圾得一般城市垃圾，疏松状RDF；

RDF2—95%是方形的约15cm的细粒度疏松RDF,没有分离金属类的疏松状RDF；

RDF3—95%是约5cm四方形细粒度RDF，出去金属类、玻璃和不燃物质；

RDF4—95%是通过10号筛言（2cm过滤网）的粉状RDF，将金属类和玻璃类进行分类，使其干燥得物质；

RDF5—颗粒状，方形等形状成型的RDF；

RDF6—液状RDF；

RDF7—气体装RDF。

目前，美国研究的一般是RDF3以上的物质，欧洲等国家一般以RDF5为主要研究对象，日本国内说的RDF一般指的是RDF[15]。

针对我国垃圾的高湿、无机物含量相对较高得特点，适合制备RDF3及以上的垃圾衍生燃料。

3、RDF燃料指标

水分：

10%以下；

灰分：

12%～25%；

挥发物质：

55%～75%；

固态碳：

7%～13%；

发热量：

12500～17500kJ/kg;

燃点：

210℃～230℃.

4、缺点

目前，世界各国对RDF的进一步应用基本以焚烧并回收部分热能为主，存在严重的二恶英污染和高温氯腐蚀问题。

尽管部分发达国家采用在RDF中加入固氯剂、同时配合3T（temperrature,time,turbulence）技术及相应的尾气处理技术有效的解决了上述问题，但是巨大的投资和惊人的运行成本，使包括中国在内的发展中国家无力问津。

5、投资

6、运行费用

7、自耗电力

七、MEET综合焚烧炉

1、原理

该发电方式为在制造厂设置可处理和提取能源的设备，将生产各阶段的垃圾所具有的热能提取的技术称为MEET（Multi-StagedEnthalphyExtraction）工程。

该技术可就地处理垃圾，并利用垃圾具有的热能将灰分溶解，固化为无害，加工成建筑材料，并回收铁、铜、铝、矿渣等资源，同时还进行发电。

其电力作为本制造厂的动力，多余出售，既提高制造厂综合经济效益，又保护了环境