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1、核心技術(shù)概述

     熱解法是一種高溫?zé)峤庋趸幚砑夹g(shù)，即以一定量的過(guò)量空氣與被處理的有機(jī)廢物在焚燒爐內(nèi)進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)，廢物中的有害有毒物質(zhì)在850～1200℃的高溫下氧化、熱解而被破壞，是一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢物無(wú)害化、減量化、資源化的處理技術(shù)。焚燒的目的是盡可能焚毀廢物，使被焚燒的物質(zhì)變?yōu)闊o(wú)害和大限度地減容，并盡可能減少新的污染物質(zhì)產(chǎn)生，避免造成二次污染。對(duì)于廢物的焚燒，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)使廢物減量、*焚毀廢物中的毒性物質(zhì)。

      熱解是通過(guò)燃燒處理廢物的一種熱力技術(shù)。燃燒是一種劇烈的氧化反應(yīng)，常伴有光與熱的現(xiàn)象，即輻射熱，也常伴有火焰現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致周圍溫度的升高。燃燒系統(tǒng)中有三種主要成分：燃料或可燃物質(zhì)、氧化物及惰性物質(zhì)。燃料是含有碳、碳?xì)浼皻涞雀吣芰炕瘜W(xué)鍵的有機(jī)物質(zhì)，這些化學(xué)鍵經(jīng)氧化后，會(huì)放出熱能；氧化物是燃燒反應(yīng)中*的物質(zhì)，普通的氧化物為含有21%氧氣的空氣，空氣量的多寡及與燃料的混合程度直接影響燃燒的效率；惰性物質(zhì)不直接參與燃燒過(guò)程。可燃性物質(zhì)的燃燒過(guò)程比較復(fù)雜，通常由熱分解、熔融、蒸發(fā)和化學(xué)反應(yīng)等傳熱、傳質(zhì)過(guò)程所組成。

2、農(nóng)村生活垃圾焚燒爐系統(tǒng)組成

2.1焚燒系統(tǒng)

     針對(duì)生活垃圾選擇立式焚燒爐或者臥式焚燒爐爐型。選擇什么樣的爐型要根據(jù)生活垃圾的組成而確定，一般來(lái)說(shuō)，透氣性比較好的垃圾，選擇立式焚燒爐，因?yàn)槠湔嫉孛娣e小，節(jié)能、安裝調(diào)試快。立式焚燒爐是在圓形金屬殼內(nèi)澆筑耐火澆注料,填充保溫材料。保證加熱的均勻性，且廢料在回爐內(nèi)的停留時(shí)間可達(dá)0.5小時(shí)，可保證廢料充分加熱，有機(jī)物充分去除。

2.2尾氣處理系統(tǒng)

    高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)風(fēng)冷系統(tǒng)進(jìn)入混風(fēng)室，經(jīng)噴淋塔快速降溫,使煙氣溫度快速降至200C°以下。

煙氣降溫后主要對(duì)尾氣進(jìn)行凈化處理，主要從酸性成分的去除，有害成分的吸附和粉塵顆粒的收集進(jìn)行設(shè)備選型，達(dá)到：無(wú)毒、無(wú)煙、無(wú)害、無(wú)臭*燃燒之效果，凈化后的尾氣經(jīng)排風(fēng)機(jī)將處理后達(dá)標(biāo)的氣體引進(jìn)煙囪排入大氣層。

3、設(shè)備及工藝路線

 3.1主要工藝設(shè)備及特點(diǎn)

 3.1.1焚燒裝置：垃圾熱解氣化爐

 (1)自動(dòng)化程度高，節(jié)省人力；

 (2)整個(gè)爐膛設(shè)計(jì)分干燥層、熱解層、燃燒層、燃盡層幾個(gè)階段，有利于促進(jìn)煙氣和廢棄物的混合及接觸，增加其燃燒效率和灰渣的燃盡率；

 (3)受力均勻、不易故障，具有干燥兼焚燒的功能；

 (4)爐內(nèi)容積大，爐負(fù)荷大，足夠應(yīng)付各種熱值廢棄物之混燒，適用范圍廣且穩(wěn)定；

 (5)設(shè)計(jì)負(fù)壓燃燒，不逆火，避免有害氣體外泄，操作安全可靠；

 (6)爐內(nèi)長(zhǎng)達(dá)0.5小時(shí)的滯留時(shí)間和550℃左右的高溫，使危險(xiǎn)廢物燃盡；

 (7)可同時(shí)焚燒固體廢物、液體、膠體，對(duì)焚燒物適應(yīng)性強(qiáng)。

3.1.2 二燃室

   二次燃燒室是一個(gè)立式圓柱形的內(nèi)壁襯有耐火材料的爐子。煙氣通過(guò)燃料燃燒產(chǎn)生的高溫層，爐體底部為氣化區(qū)域，在氣化區(qū)，廢液內(nèi)有機(jī)物在高溫下部分燃燒，供氧較少，處于貧氧燃燒氣氛，滯留時(shí)間也較短，這樣使得有機(jī)物在高溫下*氣化，同時(shí)爐體采用立式旋風(fēng)式結(jié)構(gòu)，補(bǔ)氧空氣采用切向補(bǔ)給，增強(qiáng)擾動(dòng)保證廢液充分氣化。爐體中上部為氧化區(qū)域，在氧化區(qū)由于氧化空氣的補(bǔ)充使得氧化區(qū)處于富氧狀態(tài)，高溫?zé)煔庵形?分解的有機(jī)物質(zhì)在富氧狀態(tài)下進(jìn)一步高溫燃燒（≥850℃），并且保證較長(zhǎng)的滯留時(shí)間（≥2S），使得有機(jī)物在此能夠*分解。

3.1.3冷卻系統(tǒng)

   風(fēng)冷系統(tǒng)是由冷風(fēng)機(jī)及風(fēng)冷系統(tǒng)腔體組成，主要是對(duì)煙氣進(jìn)行降溫處理。此系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)對(duì)煙氣量的精確計(jì)算來(lái)確定配置的。

3.1.4堿液噴霧塔

    噴霧干燥是將溶液、漿液或懸浮液在熱風(fēng)中噴霧成細(xì)小液滴，液滴在下降過(guò)程中，水分被迅速汽化而達(dá)到干燥目的，從而獲得粉末或顆粒狀的產(chǎn)品。
物料的干燥過(guò)程分為等速階段和降速階段。在等速階段，水分通過(guò)顆粒的擴(kuò)散速率大于汽化速率，水分汽化是在液滴表面發(fā)生，等速階段又稱為表面汽化控制階段。當(dāng)水分通過(guò)顆粒的擴(kuò)散速率降低而不能維持顆粒表面的充分濕潤(rùn)時(shí)，汽化速率開(kāi)始減慢，干燥進(jìn)入降速階段，降速階段又稱為內(nèi)部遷移控制階段。

3.1.5旋風(fēng)除塵器

   旋風(fēng)除塵機(jī)理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗.

3.1.6脈沖式布袋除塵器

   含塵氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入中部箱體，從袋外進(jìn)入布袋內(nèi)，粉塵被阻擋在濾袋外的表面，凈化的空氣進(jìn)入袋內(nèi)，再由布袋上部進(jìn)入上箱體，后由排氣管排出。

3.1.7燃燒系統(tǒng)：

溫控型燃油（燃?xì)猓┤紵龣C(jī)

 由空/燃混合噴出裝置、擴(kuò)散盤（穩(wěn)焰器）、火焰檢測(cè)、點(diǎn)火裝置、火焰管和電磁閥組組成。配置完備可靠，具有自動(dòng)吹掃、自動(dòng)點(diǎn)火、火焰檢測(cè)等功能?？蓪?shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制、高溫報(bào)警和急停保護(hù)、風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能。

3.1.8引風(fēng)機(jī)

   排風(fēng)機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)的心臟部位，由外殼、軸心、葉輪、軸承、馬達(dá)、皮帶等部件組成，變頻控制，可根據(jù)爐內(nèi)負(fù)壓狀況調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可節(jié)約能源35％。排風(fēng)機(jī)工作溫度為小于150℃。

3.1.9尾氣排放裝置：煙囪

    對(duì)氣體起擴(kuò)散作用，排放符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，煙囪加裝采樣孔、測(cè)溫孔，方便驗(yàn)收。

3.1.10自控或手控系統(tǒng)（選配）

l  采用在線式儀表，配置簡(jiǎn)潔、可靠、實(shí)用，滿足危險(xiǎn)廢物貯存、配比、輸送及焚燒處置的工藝的要求，連續(xù)檢測(cè)危險(xiǎn)廢物處理過(guò)程 ；

l  現(xiàn)場(chǎng)儀表采用具有規(guī)格的現(xiàn)場(chǎng)總線接口 ；

l  本條處理線基于1套PLC的智能化監(jiān)控系統(tǒng)，采集處理線內(nèi)的工藝數(shù)據(jù)，控制處理線內(nèi)的設(shè)備，協(xié)調(diào)處理線內(nèi)的工藝過(guò)程 ；

l  單體監(jiān)控系統(tǒng)具有手動(dòng)、自動(dòng)和遠(yuǎn)程自控三種運(yùn)行模式，設(shè)置就地控制操作界面，用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制和系統(tǒng)調(diào)試 ；

l  現(xiàn)場(chǎng)儀表的連接采用現(xiàn)場(chǎng)總線 ；

l  主要機(jī)械設(shè)備設(shè)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制 ( 通過(guò)機(jī)側(cè)控制箱 ) 、自動(dòng)控制 ( 通過(guò)處理線控制系統(tǒng) )和遠(yuǎn)程控制（通過(guò)中央控制系統(tǒng)）；

l  設(shè)備防護(hù)等級(jí) : 戶外 ：IP65, 戶內(nèi) :IP55；

l  設(shè)置必要的閉路電視監(jiān)控點(diǎn) , 監(jiān)視主要生產(chǎn)設(shè)施的運(yùn)行。

     3.2工藝流程說(shuō)明

     3.2.1工藝流程說(shuō)明

      生活垃圾焚燒爐涉及的工藝設(shè)備主要有：垃圾熱解爐、二次燃燒室、風(fēng)冷系統(tǒng)、應(yīng)急排放裝置、堿液噴霧塔、旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器、排風(fēng)機(jī)、煙囪、補(bǔ)氧系統(tǒng)、燃油（燃?xì)猓┲紲乜厝紵?、連接煙道、儀器儀表控制系統(tǒng)等。

     操作流程：1）操作人員先將風(fēng)機(jī)打開(kāi)，吹掃系統(tǒng)內(nèi)殘余氣體。然后啟動(dòng)燃燒室附設(shè)的燃燒器，將固體廢棄物由人工投入燃燒室。爐內(nèi)的廢料在高熱值燃料的助燃、空氣擾動(dòng)作用下干燥、攪拌，在爐內(nèi)經(jīng)高溫?zé)峤馊紵紵郎囟仍?50-850度左右，廢料在爐內(nèi)總滯留時(shí)間0.5h，整個(gè)燃燒過(guò)程呈負(fù)壓狀態(tài)。該焚燒裝置不得用于焚燒處理有高鹵素和阻燃性的廢料。

     2）二次燃燒室是一個(gè)立式圓柱形的內(nèi)壁襯有耐火材料的爐子。煙氣通過(guò)助燃燃料燃燒產(chǎn)生的高溫層，爐體底部為氣化區(qū)域，在氣化區(qū)內(nèi)有機(jī)物在高溫下部分燃燒，供氧較少，處于貧氧燃燒氣氛，滯留時(shí)間也較短，這樣使得有機(jī)物在高溫下*氣化，同時(shí)爐體采用立式旋風(fēng)式結(jié)構(gòu)，補(bǔ)氧空氣采用切向補(bǔ)給，增強(qiáng)擾動(dòng)保證廢液充分氣化。爐體中上部為氧化區(qū)域，在氧化區(qū)由于氧化空氣的補(bǔ)充使得氧化區(qū)處于富氧狀態(tài)，高溫?zé)煔庵形?分解的有機(jī)物質(zhì)在富氧狀態(tài)下進(jìn)一步燃燒，并且保證較長(zhǎng)的滯留時(shí)間，使得有機(jī)廢物在此能夠*分解。

    3）同時(shí)設(shè)有緊急排放系統(tǒng)，一旦焚燒爐系統(tǒng)出現(xiàn)故障，氣動(dòng)切換閥瞬間動(dòng)作，煙氣由緊急排放系統(tǒng)排空，保證系統(tǒng)安全操作。

   4）焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的灰渣，主要是金屬的氧化物，集塵器收集的灰渣為固體廢棄物中的金屬氧化物，通過(guò)收集后填埋處理；焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水，主要為系統(tǒng)用冷卻水和循環(huán)池的循環(huán)水，定期處理循環(huán)使用；焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣，主要為N2、CO2、H2O，且已通過(guò)系統(tǒng)凈化裝置處理，排放可達(dá)到GB18485-2014 《生活垃圾焚燒污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》，通過(guò)煙囪實(shí)現(xiàn)高空達(dá)標(biāo)排放；焚燒系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲，主要為風(fēng)機(jī)泵等運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲，按照GB12348-2008《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行消音隔噪處理，可滿足工業(yè)操作要求。

4、熱解氣化爐特點(diǎn)

    1)生活垃圾焚燒爐可以通過(guò)爐口可觀察焚燒情況，安全可靠，燃料為輕柴油。
    2)該設(shè)備在生產(chǎn)時(shí)，采用了迷宮式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，使帶菌、有害氣體處理更*，并大大節(jié)約了能源。
    3)固體廢棄物在爐內(nèi)脫水，碳化的同時(shí)所產(chǎn)生的惡臭及有害氣體，經(jīng)爐膛內(nèi)特殊迷宮式導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，二級(jí)焚燒，焚燒溫度850℃-1200℃，再進(jìn)行高溫處理，滅菌、并分解為無(wú)害氣體排放。

    4)熱煙氣經(jīng)堿洗塔急冷后，杜絕了二噁英的產(chǎn)生。
    5)本裝置電氣采用控制自動(dòng)系統(tǒng)，溫度設(shè)定，自動(dòng)溫控，數(shù)碼顯示。

結(jié)論

    對(duì)于偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村生活垃圾處理，諸城市宏利圣得環(huán)境科技有限公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的小型（2~15t/d）生活垃圾熱解氣化焚燒爐能更好地解決生活垃圾對(duì)環(huán)境的污染，是一個(gè)低消耗、無(wú)二次污染、操作方便的成熟技術(shù)，并有大量示范工程。目前，該公司正在根據(jù)農(nóng)村生活垃圾特點(diǎn)開(kāi)發(fā)小型（10~15噸/天）垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，屆時(shí)，大量農(nóng)村生活垃圾將變廢為寶，既處理了生活垃圾對(duì)環(huán)境的污染，又變成了能源。