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垃圾焚燒及煙氣處理系統(tǒng)

發(fā)布時(shí)間：

2022-06-25

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隨著地球上人口的增長(zhǎng)，自然資源消耗率的提高和大量廢物的產(chǎn)生成為當(dāng)今最大的環(huán)境問題之一。氣候危機(jī)，我們?cè)谌粘Ｉ钪忻黠@感受到的負(fù)面影響，使得對(duì)產(chǎn)生的廢物的環(huán)保管理日益重要。作為與該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)界和實(shí)體部門合作開展的研究而創(chuàng)建的廢物層次結(jié)構(gòu)，分別優(yōu)先考慮從源頭防止廢物產(chǎn)生、減少、再利用、回收、能源回收和處置的方法。廢物處理在這個(gè)層次結(jié)構(gòu)中處于最底層（即從環(huán)境角度來看是最不受歡迎的選擇），當(dāng)然應(yīng)該使用最好的可用技術(shù)以環(huán)保的方式進(jìn)行。填埋、生物甲烷化、堆肥、熱解、氣化和焚燒是最常見的處置方法。根據(jù)其物理和化學(xué)條件、產(chǎn)生的來源、其消耗潛力和其他類似特征確定的廢物類型，廢物類型（根據(jù)產(chǎn)生的來源；家庭、工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)和動(dòng)物廢物、花園、建筑和瓦礫廢物）、廢物含量（碳、氫、硫、氯和氧的百分比）、廢物量、危害垃圾焚燒系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是類別、濕度、熱值、有機(jī)/無機(jī)百分比、用于燃燒的燃料類型以及在項(xiàng)目區(qū)有效的國家/國際排放標(biāo)準(zhǔn)1 。煙氣處理系統(tǒng)可對(duì)燃燒過程產(chǎn)生的有害氣體進(jìn)行處理，煙氣處理系統(tǒng)可集成到垃圾焚燒系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)可能由幾個(gè)階段組成，具體取決于煙氣的含量。主要設(shè)備是燃燒部分的裝載單元和燃燒室；煙氣處理部分的換熱器、袋式除塵器和濕式洗滌器。綜合垃圾焚燒系統(tǒng)流程圖，還顯示了其他輔助設(shè)備，如圖1所示。根據(jù)廢物是固體、液體還是氣體而設(shè)計(jì)的自動(dòng)裝載裝置可將廢物轉(zhuǎn)移到初級(jí)燃燒室 (PCC)，而無需任何人為接觸。在 PCC 中，第一個(gè)燃燒過程是在 800 至 1000 °C 的溫度下實(shí)現(xiàn)的，具體取決于廢物的類型。作為該過程的結(jié)果，灰分和煙道氣的產(chǎn)生量取決于廢物的有機(jī)/無機(jī)含量。在二次燃燒室 (SCC) 中，來自 PCC 的煙氣在 850 至 1200 °C 的溫度下第二次燃燒，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一段時(shí)間內(nèi)額外供應(yīng)空氣。這個(gè)過程可以燃燒掉煙氣中的大部分有害有機(jī)物質(zhì)。在兩個(gè)燃燒室中，燃燒過程從使用柴油、汽油、天然氣或液化石油氣的燃燒器開始，在接下來的過程中，廢物利用自身的熱量繼續(xù)燃燒。達(dá)到高溫值的煙氣在熱交換器中用水、油或空氣冷卻，然后轉(zhuǎn)移到煙氣處理系統(tǒng)，以防止對(duì)系統(tǒng)設(shè)備造成任何損壞?？刹捎酶墒健袷交騼煞N方式的煙氣處理系統(tǒng)，將在換熱器中冷卻的煙氣按照項(xiàng)目地區(qū)有效標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的排放限值排放到大氣中。干式煙氣處理系統(tǒng)主要用于去除顆粒物，而濕式系統(tǒng)可有效處理煙氣中的污染性酸性氣體。通過垃圾焚燒和煙氣處理系統(tǒng)并用的一體化系統(tǒng)，垃圾的處理率達(dá)到 95%（體積）和 75%（質(zhì)量）。這些系統(tǒng)可以在不造成任何有害排放的情況下銷毀有害材料，并顯著降低廢物管理活動(dòng)（如廢物儲(chǔ)存）的成本。有機(jī)材料燃燒產(chǎn)生的灰燼可用作水泥和瀝青生產(chǎn)等工藝的副產(chǎn)品。煙氣冷卻過程產(chǎn)生的熱水、蒸汽或沸油可用于產(chǎn)生熱量和電能，具體取決于廢物類型和容量。另一個(gè)重要的環(huán)境問題，例如在其他處理方法中遇到的難聞氣味的排放，對(duì)于這些系統(tǒng)來說是不可能的。考慮到目前對(duì)廢物的要求，這些處置方法也應(yīng)相互評(píng)估，這些廢物顯然被認(rèn)為不可能用置于廢物層級(jí)頂部的方法進(jìn)行管理。雖然焚燒銷毀不必要的材料是一種自古以來就采用的原始方法，但結(jié)合最新技術(shù)發(fā)展設(shè)計(jì)的綜合垃圾焚燒系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高效和環(huán)保的產(chǎn)出。盡管這些系統(tǒng)在發(fā)展中國家和不發(fā)達(dá)國家更為普遍，但它們?nèi)匀槐话l(fā)達(dá)國家視為重要的替代方案。

隨著地球上人口的增長(zhǎng)，自然資源消耗率的提高和大量廢物的產(chǎn)生成為當(dāng)今最大的環(huán)境問題之一。氣候危機(jī)，我們?cè)谌粘Ｉ钪忻黠@感受到的負(fù)面影響，使得對(duì)產(chǎn)生的廢物的環(huán)保管理日益重要。

作為與該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)界和實(shí)體部門合作開展的研究而創(chuàng)建的廢物層次結(jié)構(gòu)，分別優(yōu)先考慮從源頭防止廢物產(chǎn)生、減少、再利用、回收、能源回收和處置的方法。廢物處理在這個(gè)層次結(jié)構(gòu)中處于最底層（即從環(huán)境角度來看是最不受歡迎的選擇），當(dāng)然應(yīng)該使用最好的可用技術(shù)以環(huán)保的方式進(jìn)行。填埋、生物甲烷化、堆肥、熱解、氣化和焚燒是最常見的處置方法。根據(jù)其物理和化學(xué)條件、產(chǎn)生的來源、其消耗潛力和其他類似特征確定的廢物類型，

廢物類型（根據(jù)產(chǎn)生的來源；家庭、工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)和動(dòng)物廢物、花園、建筑和瓦礫廢物）、廢物含量（碳、氫、硫、氯和氧的百分比）、廢物量、危害垃圾焚燒系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是類別、濕度、熱值、有機(jī)/無機(jī)百分比、用于燃燒的燃料類型以及在項(xiàng)目區(qū)有效的國家/國際排放標(biāo)準(zhǔn)1 。

煙氣處理系統(tǒng)可對(duì)燃燒過程產(chǎn)生的有害氣體進(jìn)行處理，煙氣處理系統(tǒng)可集成到垃圾焚燒系統(tǒng)中。這些系統(tǒng)可能由幾個(gè)階段組成，具體取決于煙氣的含量。主要設(shè)備是燃燒部分的裝載單元和燃燒室；煙氣處理部分的換熱器、袋式除塵器和濕式洗滌器。綜合垃圾焚燒系統(tǒng)流程圖，還顯示了其他輔助設(shè)備，如圖1所示。

根據(jù)廢物是固體、液體還是氣體而設(shè)計(jì)的自動(dòng)裝載裝置可將廢物轉(zhuǎn)移到初級(jí)燃燒室 (PCC)，而無需任何人為接觸。在 PCC 中，第一個(gè)燃燒過程是在 800 至 1000 °C 的溫度下實(shí)現(xiàn)的，具體取決于廢物的類型。作為該過程的結(jié)果，灰分和煙道氣的產(chǎn)生量取決于廢物的有機(jī)/無機(jī)含量。在二次燃燒室 (SCC) 中，來自 PCC 的煙氣在 850 至 1200 °C 的溫度下第二次燃燒，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一段時(shí)間內(nèi)額外供應(yīng)空氣。這個(gè)過程可以燃燒掉煙氣中的大部分有害有機(jī)物質(zhì)。在兩個(gè)燃燒室中，燃燒過程從使用柴油、汽油、天然氣或液化石油氣的燃燒器開始，在接下來的過程中，廢物利用自身的熱量繼續(xù)燃燒。達(dá)到高溫值的煙氣在熱交換器中用水、油或空氣冷卻，然后轉(zhuǎn)移到煙氣處理系統(tǒng)，以防止對(duì)系統(tǒng)設(shè)備造成任何損壞?？刹捎酶墒?、濕式或兩種方式的煙氣處理系統(tǒng)，將在換熱器中冷卻的煙氣按照項(xiàng)目地區(qū)有效標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的排放限值排放到大氣中。干式煙氣處理系統(tǒng)主要用于去除顆粒物，而濕式系統(tǒng)可有效處理煙氣中的污染性酸性氣體。

通過垃圾焚燒和煙氣處理系統(tǒng)并用的一體化系統(tǒng)，垃圾的處理率達(dá)到 95%（體積）和 75%（質(zhì)量）。這些系統(tǒng)可以在不造成任何有害排放的情況下銷毀有害材料，并顯著降低廢物管理活動(dòng)（如廢物儲(chǔ)存）的成本。有機(jī)材料燃燒產(chǎn)生的灰燼可用作水泥和瀝青生產(chǎn)等工藝的副產(chǎn)品。煙氣冷卻過程產(chǎn)生的熱水、蒸汽或沸油可用于產(chǎn)生熱量和電能，具體取決于廢物類型和容量。另一個(gè)重要的環(huán)境問題，例如在其他處理方法中遇到的難聞氣味的排放，對(duì)于這些系統(tǒng)來說是不可能的。

考慮到目前對(duì)廢物的要求，這些處置方法也應(yīng)相互評(píng)估，這些廢物顯然被認(rèn)為不可能用置于廢物層級(jí)頂部的方法進(jìn)行管理。雖然焚燒銷毀不必要的材料是一種自古以來就采用的原始方法，但結(jié)合最新技術(shù)發(fā)展設(shè)計(jì)的綜合垃圾焚燒系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高效和環(huán)保的產(chǎn)出。盡管這些系統(tǒng)在發(fā)展中國家和不發(fā)達(dá)國家更為普遍，但它們?nèi)匀槐话l(fā)達(dá)國家視為重要的替代方案。

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