先进垃圾焚烧技术在环境保护中的应用

王娟申

摘要: 焚烧处理技术特点是处理量大、减容性好、无害化彻底，且有热能回收作用。因此，对生活垃圾实行焚烧处理是无害化、减量化和资源化的有效处理方式。世界各国普遍采用这种垃圾处理技术。

关键词:垃圾焚烧技术;污染;环境保护

一、、垃圾焚烧处理存在的问题

垃圾分类收集是实现垃圾综合处理的一个重要步骤。通过分类收集和相应采取不同的处理方式，既可以保证有用资源的循环再利用，又可以大大减少垃圾的最终处理费用。目前我国各城市还没有普遍实行垃圾分类收集，有的处于试点运行阶段，而这与我们即将采用的垃圾处理方式不相适应。垃圾分类收集后，最终处置的垃圾量及垃圾成分都会发生变化，由于分类使有用的资源得以循环再利用，处置的垃圾量将减少，同时降低了垃圾运输费及处置费。垃圾的分类还可以减轻机械磨损及腐蚀，延长焚烧炉的寿命，减少维护管理费用。同时也降低了有害成分的含量，易于二次污染的控制。垃圾的分类是大势所趋。因此对于采用垃圾焚烧处理方式的城市，应充分考虑垃圾的分类。

二、垃圾焚烧技术

1．垃圾焚烧的条件 垃圾焚烧必须具有一定条件：

垃圾要具有一定的发热值，当垃圾中低位发热值≤3350kJ/kg（800kcal/kg）时，焚烧需助燃，掺煤或烧油助燃。 一般认为，垃圾低位发热值>5000kJ/kg （1200kcal/kg）燃烧效果较好。一般城市生活垃圾低位发热值在3350～8374kJ/kg （800-2000kcal/kg）范围。

2．垃圾焚烧技术 国内外垃圾焚烧技术主要有三大类：层状燃烧技术、流化床燃烧技术和旋转燃烧技术（也称回转窑式）。

（1）层状燃烧技术 层状燃烧技术发展较为成熟，一些国家都采用这种燃烧技术。为使垃圾燃烧过程稳定，层状燃烧关键是炉排。垃圾在炉排上通过三个区：预热干燥区、主燃区和燃烬区。垃圾在炉排上着火，热量不仅来自上方的辐射和烟气的对流，还来自垃圾层内部。在炉排上已着火的垃圾在炉排的特殊作用下，使垃圾层强烈地翻动和搅动，不断地推动下落，引起垃圾底部也开始着火，连续的翻转和搅动，使垃圾层松动，透气性加强，有助于垃圾的着火和燃烧。炉拱形状设计要考虑烟气流场有利于热烟气对新入垃圾的热辐射预热干燥和燃烬区垃圾的燃烬。配风设计要确保空气在炉排上垃圾层分布最佳，并合理使用一、二次风。

（2）流化床燃烧技术 流化床燃烧技术已发展成熟，由于其热强度高，更适宜燃烧发热值低、含水分高的燃料。同时，由于其炉内蓄热量大，在燃烧垃圾时基本上可以不用助燃。为了保证入炉垃圾的充分流化，对入炉垃圾的尺寸要求较为严格，要求垃圾进行一系列筛选及粉碎等处理，使其尺寸、状况均一化。一般破碎到15cm，然后送入流化床内燃烧，床层物料为石英砂，布风板通常设计成倒锥体结构，风帽为L 型。床内燃烧温度控制在800-900℃，冷态气流断面流速为2m／s，热态为3～4m／s。一次风经由风帽通过布风板送入流化层，二次风由流化层上部送入。采用燃油预热料层，当料层温度达到600℃左右时投入垃圾焚烧。该炉启动、燃烧过程特性与普通流化床锅炉相似。

（3）旋转燃烧技术 旋转焚烧炉燃烧设备主要是一个缓慢旋转的回转窑，其内壁可采用耐火砖砌筑，也可采用管式水冷壁，用以保护滚筒，回转窑直径为4-6m，长度10-20m，根据焚烧的垃圾量确定，倾斜放置。

三、焚烧炉的除尘

除尘器有旋风除尘器、洗涤器、颗粒层除尘器、电除尘器、袋除尘器等各种方法，现主要以电除尘器和袋除尘器为中心，简要进行介绍。

（一）电除尘器

电除尘器因为捕集率高，压力损失低，维护管理容易，适于大型装置，所以火力发电等方面占据大型除尘装置的中心、重心。在垃圾焚烧工程中，到现在为止，仍较多地被采用，但是在300℃左右运行时，在电除尘器内有产生二恶英的可能，有以下理由，最近采用袋除尘器增加：

a.由于拉圾质量的变化，加上排气中水蒸汽浓度降低，为了抑制二恶英产生，推进收尘温度的低温化，

b.电除尘器作为设定集尘温度的起因，二恶英生成部份误解为电除尘器的特性引起的。

c.袋除尘器的高温耐久性的提高：

d.袋除尘器的集尘性能极高，对控制在灰尘中含有的二恶英排出很有效：

e.在集尘器前，设置水喷雾的冷却塔和进行脱硫剂泥浆的喷雾工作，即使在异常燃烧时，也很少有高温火险到达除尘器的可能。

（二）袋除尘器

将织布、毡等圆筒状的滤布的一端塞住，从外面或里面把含尘的气体过滤，在滤布上形成粉尘层，由于这个层可以高效地捕尘，在滤布上堆积的粉尘层，通过反吹振动或脉动喷吹被适当抖落，据了解，在国内十年前南方城市已把长袋低压脉冲除尘器作为垃圾焚烧排尘的除尘装置，不足之处，是滤袋的寿命问题。

（三）电除尘器和袋除尘器的比较

a.对亚微米粒子的捕集性能，袋除尘器高。

b.袋除尘器出口的灰尘浓度不大受入口浓度的影响，但电除尘器受入口浓度的影响较大，入口浓度超过设计值，出口浓度不能达到要求值.

c.灰尘的比电阻对电除尘器的集尘性能有很大影响，这个比电阻因灰尘的组成的操作温度而异。

d.在上游设置干式洗涤的场合，可与在袋除尘器中的粉尘层内进行吸收反应相对应。在电除尘器捕集板上的粉尘层内不发生吸收反应。因此，在使用电除尘器时，为除去同程度的酸性气体，吸收剂的量增加30%左右，

如上所述，近年来垃圾焚烧设施的排尘处理，采用袋除尘器的增加。

四、结语

垃圾焚烧处理的主要目的是为了节约土地资源、环境保护及实现可持续发展道路。垃圾的资源发电可以实现垃圾的无害化、减容化、资源化。但由于垃圾的特性，在垃圾焚烧的整个过程中难免出现一些对环境不利的影响物质，因此必须采取相应的环保措施以达到垃圾焚烧的真正目的。

参考文献：

[1]陶邦彦,余鸿达.国外城市垃圾焚烧炉的环保措施[J].动力工程，1999,(19)6.

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