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(chēng)為3T)及過(guò)剩空氣率合稱(chēng)為焚燒四大因素(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(shuō)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(guò)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(guò)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(lèi)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(guò)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(kāi)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(wú)害物質(zhì)所需的時(shí)間稱(chēng)之為焚燒停留時(shí)間。
停留時(shí)間的長(zhǎng)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(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)，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(kāi)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(guò)剩空氣
在實(shí)際的燃燒系統(tǒng)中，氧氣與可燃物質(zhì)無(wú)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(guò)剩空氣率是四個(gè)重要的設(shè)計(jì)及操作參數(shù)。過(guò)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)缀涡螤睢⒐?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(chǎng)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(zhǎng)，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(lái)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(guò)試驗(yàn)確定所需的停留時(shí)間。同樣，也不宜片面地以延長(zhǎng)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)。
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