当前位置：首页 > 固体废物处理与处置 - （宁平 - 著） - 高等教育出版社
（4）过剩空气（Excess Air）
在实际的燃烧系统中，氧气与可燃物质无法完全达到理想程度的混合及反
应。为使燃烧完全，仅供给理论空气量很难使其完全燃烧，需要加上比理论空气
量更多的助燃空气量，以使废物与空气能完全混合燃烧。
废物焚烧所需空气量是由废物燃烧所需的理论空气量和为了供氧充分而加 入的过剩空气量两部分所组成的。空气量供应是否足够，将直接影响焚烧的完善 程度。过剩空气率过低会使燃烧不完全，甚至冒黑烟，有害物质焚烧不彻底；但 过高时则会使燃烧温度降低，影响燃烧效率，造成燃烧系统的排气量和热损失增
加。过剩空气量应控制在理论空气量的 1.7-2.5 倍。 （5）四个控制参数的相互关系 参数变化 燃 烧 室 温 燃烧室负荷 垃圾搅拌混合程度 气体停留时间 度 燃烧温度上升 可减少 可减少 — 会增加 过剩空气率增加 会增加 会减少 会降低 会降低 会增加 会降低 气 体 停 留 时 间 增 可减少 — 加 7、一座大型垃圾焚烧厂通常包括哪几个系统？ ? 贮存及进料系统 ? 焚烧系统 ? 废热回收系统 ? 发电系统
? 饲水处理系统 ? 废气处理系统 ? 废水处理系统
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? 灰渣收集及处理系统
8、什么是 RDF？向制备 RDF 的原料中加入添加剂的主要作用？
RDF 是垃圾衍生燃料的英文缩写。
向制备 RDF 的原料中加入添加剂的主要作用有： ① 起防腐剂的作用，使 RDF 长时间贮存时不发臭；
② 减少 RDF 中的氮含量，使 RDF 燃烧时 NOx 量减少；
③ 起固硫作用和固氮作用，使 RDF 燃烧时烟气中 HCl 和 SOx 量减少，并遏制二 恶英的产生。
④ 工艺优点，通过化学反应，添加剂起固化作用。 9、余热利用的主要形式？
? 直接热能利用
将垃圾焚烧产生的烟气余热转换为蒸汽、热水和热空气是典型的直接热能利
用形式。这种形式热利用率高，设备投资省，尤其适合于小规模(日处理量<100t/d) 垃圾焚烧设备和垃圾热值较低的小型垃圾焚烧炉。
? 余热发电 ? 热电联供
在热能转变为电能的过程中，热能损失较大，它取决于垃圾热值、余热锅炉 热效率以及汽轮发电机组的热效率；垃圾焚烧厂热效率仅 13％—22.5％，甚至 更低。若有条件采用热电联供，将发电—区域性供热和发电—工业供热等结合起 来，则垃圾焚烧厂的热利用率会大大提高。该利用率与供电和供热比例有关，一 般在 50％左右，其至可达 70％以上。
10、二噁英的产生途径有哪些？什么是 3T1E 原则？（控制二噁英的产生采取的 主要措施是什么？）
（1）二恶英的产生及来源：废物本身所含有；炉内燃烧不完全，低于 750-800 ℃时，碳氢化合物与氯化物结合生成；烟气中吸附的氯苯及氯酚等，在某一特定
温度（250-400℃，300℃尤甚），受金属氯化物（CuCl，FeCl）的催化而生成。
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（2）二恶英被称为世界上最毒的物质，毒性相当于氰化钾的 1000 倍，因此 控制焚烧过程中产生二恶英是非常重要的。二恶英的防治主要从以下几方面着 手。
a 控制来源—控制氯和重金属含量高的物质
通过废物分类收集，加强资源回收，避免含 PCDDs/PCDFs 物质及含氯成分高的 物质（如 PVC 塑料等）进入垃圾中。
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b 采用控制“3T1E”的方法来抑制二恶英的产生。“3T1E”是指：
①温度（Temperature），维持焚烧炉内的温度在 800℃以上（最好达到 900℃ 以上）可以将二恶英完全分解；
②时间（Time），保证烟气的高温停留时间在 2 秒以上；
③涡流（Turbulence），采用优化炉型和二次喷入空气等方法，充分混合和搅 拌烟气使其充分完全燃烧；
④过剩空气（Excess Air），提供足够的助燃空气可减少二恶英的产生。 c 减少炉内形成— 控制温度和停留时间
避免烟气急冷至 200℃，在烟气处理过程中尽量缩短 250~400℃温度域的停留 时间，可以减少二恶英的合成。
d 除尘去除—布袋除尘器前喷入活性炭
对于已经产生的二恶英，可以通过喷入活性炭粉末、甚至触酶分解器进行分 解以及设置活性炭塔吸收等方式从烟气中去除二恶英。 11、影响热解的主要因素有哪些？
?热解速率 较低和较高的加热速度下气体产量都很高；随着加热速度的增 加，水分和有机液体的含量减少。
?温度 分解温度高，挥发分产量增加，油、碳化合物相应减少。分解温度 不同，挥发分成分也发生变化，温度越高，燃气中低分子碳化物 CH4、H2 等也增
加；高温下热解，固态残余物减少，可降低其处理难度。
?湿度 含水率大，垃圾发热量低，不易着火，能源利用率不高，且在燃烧
过程中水分的气化要吸热，并降低燃烧室温度，使热效率降低，还易在低温处腐
蚀设备。
?物料尺寸 尺寸越大，物料间间隙越大，气流流动阻力小，有利于对流传 热，辐射换热空间大，有利于辐射换热，减小了物料与环境的热传递阻力，但此
时物料本身的内热阻增大，内部温度均匀慢；尺寸越大，物料热解所需时间越长， 若缩短热解时间，则热解不完全。
?反应时间 停留时间不足，热解不完全；停留时间过长，则装置处理能力 下降。
?空气量 热解过程中进入的空气量越多，燃气热值越低。 12、适合于采用焚烧技术处理的固体废物有哪些？
一般而言，有机废物均具有可燃性，所以都可以进行焚烧处理，而不适合于 焚烧处理的废物种类是比较少的，如有机成分含量特别低的废物、易爆性废物、 放射性废物等都不能采用焚烧处理。适合焚烧处理的废物种类包括：①废溶剂； ②废油、油乳化物和油混合物；③废塑料、废橡胶和乳胶废物；④医院废物、制
药废物、农药废物；⑤废脂肪；⑥炼油废物；⑦含蜡废物；⑧含酚废物和含卤素、
硫、磷、氯化合物的有机废物；⑨被有害化学物质污染的固体废物或废液等；⑩ 城市生活垃圾等。
具有以下一种或者几种特性的固体废物可以选定焚烧处理方法：①具有生物
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毒性和危害性；②不易为生物降解，能在环境中长期存在；③易挥发或者易扩散； ④燃点较低；⑤土地填埋处置不安全。 13、废物在焚烧炉内的燃烧方式有哪几种？ ① 按照燃烧气体的流动方向分：
反向流——适合难燃性、闪火点高的废物燃烧 同向流——适用于易燃性、闪火点低的废物燃烧
旋涡流——燃烧气体由炉周围方向切线加入，造成炉内燃烧气流的旋涡性，
可使炉内气温扰动性增大，不易发生短流，废气流经路径和停留 时间厂，而且气流中间温度非常高，周围温度并不高，燃烧较为
完全。
② 按照助燃空气加入阶段数分：
单段燃烧——必须送入大量空气，较长停留时间才能将固体废物完全燃烧。 多段燃烧——在多段燃烧中，首先在一次燃烧过程中提供未充足的空气量，
使废物进行蒸发和热解燃烧，产生大量的 CO、碳氢化合物气体 和微细的碳颗粒；然后在第二次、第三次燃烧过程中，再供给 充足空气使其逐次氧化成稳定的气体。
③ 按照助燃空气供应量分：
过氧燃烧——第一燃烧室供给充足的空气量
缺氧燃烧——第一燃烧室供给的空气量约是理论空气量的 70%~80%，处于缺
氧状态，使废物在此室内裂解成较小分子的碳氢化合物气体、CO 与少量微细的碳颗粒，到第二燃烧室再供给充足空气使其氧化成 稳定的气体。由于经过阶段性的空气供给，可使燃烧反映较为稳
定，相对产生的污染物较少，且在第一燃烧室供给的空气量少， 所带出的粒状物质也相对较少。（常用）
热解燃烧——第一燃烧室与热解炉相似，利用部分燃烧使炉体升温，向燃烧
室加入 少量的空气（约为理论空气量的 20%~30%），加速废物 裂解反应的进行，产生部分可回收利用的裂解油，裂解后的烟气 中仅有微量的粉尘与大量的 CO 和碳氢化合物气体，加入充足的 空气使其迅速燃烧放热。（目前技术尚未十分成熟，适合处理高 热值废物）
14、垃圾热解的基本原理及特点是什么？垃圾热解法的优点是什么？
（1）热解原理及特点: 热解是将有机化合物在缺氧或绝氧的条件下利用热能使化合物的化合键断 裂，由大分子量的有机物转化成小分子量的燃料气、液状物（油、油脂等）及焦 炭等固体残渣的过程。垃圾热解过程包括裂解反应、脱氢反应、加氢反应、缩合 反应、桥键分解反应等。
有机物＋热 ?绝热或缺氧???→ 气体＋液体＋固体
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城市生活垃圾→气体（H、CH4、CO、CO2）+有机液体（有机酸、芳烃、焦油） +固体（碳黑、炉渣）
如纤维素热解化学式为
3CHO→8HO+CHO+3CO+CH+H+8C 其中CHO为焦油。
与焚烧相比，热解将垃圾中的有机物转化为以燃料气、燃料油和碳黑为主的 贮存性能源，是吸热过程；由于缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的 二次污染；废物中的硫、重金属等有害成分大部分被固定在碳黑中，由于保持还
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原性条件，Cr+不会转化为Cr+；NO产生少；热解设备相对简单。研究报道表明，
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热解烟气量是焚烧的 1/2，NO是焚烧的 1/2，HCl是焚烧的 1/25，灰尘是焚烧的 1/2。
（2）优点：
①热解氧化操作简便安全（一次性进料，一次性除渣），焚烧过程便于控制（热 解速度、焚烧速度均可控制），将废物的热量进行两级分配，提高了二次燃烧 的温度，节省了燃料；
②在热解过程中废弃物的有机物成分能转化成可利用的能量形式，其经济性更 好，热解产生的燃气视其热值的高低可直接燃烧或和其他高热值燃料混合燃 烧，反应过程中产生的焦油视其性质可制成燃料或提取化工原料；
③热解焚烧系统的二次污染小，可简化污染控制问题，对环境更加安全。因热解
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