您知道危險(xiǎn)廢物焚燒的四大金剛嗎?它們分別是焚燒溫度、攪拌混合程度、氣體停留時(shí)間(一般稱為3T)及過??諝饴屎戏Q為焚燒四大金剛(控制參數(shù))。下面就一起了解下。
(一)焚燒溫度
廢物的焚燒溫度是指廢物中有害組分在高溫下氧化、分解直至破壞所須達(dá)到的溫度。它比廢物的著火溫度高得多。一般說提高焚燒溫度有利于廢物中有機(jī)毒物的分解和破壞,并可抑制黑煙的產(chǎn)生。但過高的焚燒溫度不僅增加了燃料消耗量,而且會(huì)增加廢物中金屬的揮發(fā)量及氧化氮數(shù)量,引起二次污染。因此不宜隨意確定較高的焚燒溫度。合適的焚燒溫度是在一定的停留時(shí)間下由實(shí)驗(yàn)確定的。大多數(shù)有機(jī)物的焚燒溫度范圍在800—1100℃之間,通常在800~900℃左右。通過生產(chǎn)實(shí)踐,提供以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)可供參考。
(1)對(duì)于廢氣的脫臭處理,采用800-950℃的焚燒溫度可取得良好的效果。
(2)當(dāng)廢物粒子在0.01-0.51um之間,并且供氧濃度與停留時(shí)間適當(dāng)時(shí),焚燒溫度在900~1000℃即可避免產(chǎn)生黑煙。
(3)含氯化物的廢物焚燒,溫度在800~850℃以上時(shí),氯氣可以轉(zhuǎn)化成氯化氫,回收利用或以水洗滌除去;低于800℃;會(huì)形成氯氣,難以除去。
(4)含有堿土金屬的廢物焚燒,一般控制在750~800℃以下。因?yàn)閴A土金屬及其鹽類一般為低熔點(diǎn)化合物。當(dāng)廢物中灰分較少不能形成高熔點(diǎn)爐渣時(shí),這些熔融物容易與焚燒爐的耐火材料和金屬零部件發(fā)生腐蝕而損壞爐襯和設(shè)備。
(5)焚燒含氰化物的廢物時(shí),若溫度達(dá)850~900℃,氰化物幾乎全部分解。
(6)焚燒可能產(chǎn)生氧化氮(NOx)的廢物時(shí),溫度控制在1500℃以下,過高的溫度會(huì)使NOx急驟產(chǎn)生。
(7)高溫焚燒是防治PCDD與PCDF的最好方法,估計(jì)在925℃以上這些毒性有機(jī)物即開始被破壞,足夠的空氣與廢氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間可以再降低破壞溫度。
(二)停留時(shí)間
廢物中有害組分在焚燒爐內(nèi)處于焚燒條件下,該組分發(fā)生氧化、燃燒,使有害物質(zhì)變成無害物質(zhì)所需的時(shí)間稱之為焚燒停留時(shí)間。
停留時(shí)間的長短直接影響焚燒的完善程度,停留時(shí)間也是決定爐體容積尺寸的重要依據(jù)。廢物在爐內(nèi)焚燒所需停留時(shí)間是由許多因素決定的,如廢物進(jìn)入爐內(nèi)的形態(tài)(固體廢物顆粒大小,液體霧化后液滴的大小以及粘度等)對(duì)焚燒所需停留時(shí)間影響甚大。當(dāng)廢物的顆粒粒徑較小時(shí),與空氣接觸表面積大,則氧化、燃燒條件就好,停留時(shí)間就可短些。因此,盡可能做生產(chǎn)性模擬試驗(yàn)來獲得數(shù)據(jù)。對(duì)缺少試驗(yàn)手段或難以確定廢物焚燒所需時(shí)間的情況,可參閱以下幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
(1)對(duì)于垃圾焚燒,如溫度維持在850~1000℃之間,有良好攪拌與混合,使垃圾的水氣易于蒸發(fā),燃燒氣體在燃燒室的停留時(shí)間約為1—2s。
(2)對(duì)于一般有機(jī)廢液,在較好的霧化條件及正常的焚燒溫度條件下,焚燒所需的停留時(shí)間在0.3~2s左右,而較多的實(shí)際操作表明停留時(shí)間大約為0.6~1S;含氰化合物的廢液較難焚燒,一般需較長時(shí)間,約3s左右。
(3)對(duì)于廢氣,為了除去惡臭的焚燒溫度并不高,其所需的停留時(shí)間不需太長,一般在1s以下。例如在油脂精制工程中產(chǎn)生的惡臭氣體,在650℃焚燒溫度下只需0.3s的停留時(shí)間,即可達(dá)到除臭效果。
(三)混合強(qiáng)度
要使廢物燃燒完全,減少污染物形成,必須要使廢物與助燃空氣充分接觸、燃燒氣體與助燃空氣充分混合。為增大固體與助燃空氣的接觸和混合程度,擾動(dòng)方式是關(guān)鍵所在。焚燒爐所采用的擾動(dòng)方式有空氣流擾動(dòng)、機(jī)械爐排擾動(dòng)、流態(tài)化擾動(dòng)及旋轉(zhuǎn)擾動(dòng)等,其中以流態(tài)化擾動(dòng)方式效果最好。中小型焚燒爐多數(shù)屬固定爐床式,擾動(dòng)多由空氣流動(dòng)產(chǎn)生,包括:
(1)爐床下送風(fēng)助燃空氣自爐床下送風(fēng),由廢物層孔隙中竄出,這種擾動(dòng)方式易將不可燃的底灰或未燃碳顆粒隨氣流帶出,形成顆粒物污染,廢物與空氣接觸機(jī)會(huì)大,廢物燃燒較完全,焚燒殘?jiān)鼰嶙茰p量較小;
(2)爐床上送風(fēng)助燃空氣由爐床上方送風(fēng),廢物進(jìn)入爐內(nèi)時(shí)從表面開始燃燒,優(yōu)點(diǎn)是形成的粒狀物較少,缺點(diǎn)是焚燒殘?jiān)鼰嶙茰p量較高。
(四)過剩空氣
在實(shí)際的燃燒系統(tǒng)中,氧氣與可燃物質(zhì)無法完全達(dá)到理想程度的混合及反應(yīng)。為使燃燒完全,僅供給理論空氣量很難使其完全燃燒,需要加上比理論空氣量更多的助燃空氣量,以使廢物與空氣能完全混合燃燒。
(五)燃燒四個(gè)控制參數(shù)的互動(dòng)關(guān)系
在焚燒系統(tǒng)中,焚燒溫度、攪拌混合程度、氣體停留時(shí)間和過剩空氣率是四個(gè)重要的設(shè)計(jì)及操作參數(shù)。過剩空氣率由進(jìn)料速率及助燃空氣供應(yīng)速率即可決定。氣體停留時(shí)間由燃燒室?guī)缀涡螤?、供?yīng)助燃空氣速率及廢氣產(chǎn)率決定。而助燃空氣供應(yīng)量亦將直接影響到燃燒室中的溫度和流場混合(紊流)程度,燃燒溫度則影響垃圾焚燒的效率。這四個(gè)焚燒控制參數(shù)相互影響。
焚燒溫度和廢物在爐內(nèi)的停留時(shí)間有密切關(guān)系。若停留時(shí)間短,則要求較高的焚燒溫度;停留時(shí)間長,則可采用略低的焚燒溫度。因此,設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用提高焚燒溫度的辦法來縮短停留時(shí)間,而應(yīng)從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度確定焚燒溫度,并通過試驗(yàn)確定所需的停留時(shí)間。同樣,也不宜片面地以延長停留時(shí)間而達(dá)到降低焚燒溫度的目的。因?yàn)檫@不僅使?fàn)t體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得龐大,增加爐子占地面積和建造費(fèi)用,甚至?xí)範(fàn)t溫不夠,使廢物焚燒不完全。
廢物焚燒時(shí)如能保證供給充分的空氣,維持適宜的溫度,使空氣與廢物在爐內(nèi)均勻混合,且爐內(nèi)氣流有一定擾動(dòng)作用,保持較好的焚燒條件,所需停留時(shí)間就可小一點(diǎn)。
來源:環(huán)保人
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