固体废物的燃烧

①过剩空气系数 过剩空气系数（m）用于表示实际供给空气量与理论空气量的比值，定义为：
m A A0
式中：A0-理论空气量； A－实际供应空气量。
②过剩空气率
（6-9）
过剩空气率（EA）定义为： EA (m 1) 100%
（6-10）
6.2.4 燃烧方式分类
固体物质的燃烧过程复杂，除发生热分解、熔融、蒸发及化 学反应外还伴随有传热、传质过程。根据可燃物质的性质， 燃烧方式有蒸发燃烧、表面燃烧和分解燃烧。
实际操作过程中，固体废物在炉中的停留时间必须大于理论上 干燥、热分解和燃烧所需的总时间。
⑼过剩空气系数和过剩空气率
按照化学成分和化学反应方程，燃烧固体废物所需氧气量 相当的空气量称为理论空气量。
实际工程中为了保证固体废物燃烧完全，必须向燃烧室鼓 入比理论空气量更多的助燃空气量，即过剩空气量。通常 用过剩空气系数或过剩空气率表示。
⑺焚烧温度
焚烧过程到达的实际温度称为焚烧温度，指固体废物在燃烧 室内着火、分解、燃烧的温度水平，它比固体废物的着火温 度高得多。燃烧室及燃烧流程上温度水平不同。提高焚烧温 度有利于废物中有机有毒物质的分解和破坏。通常，大多数 有机固体废物的焚烧温度在800～1100℃之间。
⑻停留时间
固体废物在焚烧炉中的燃烧停留时间为进入燃烧室加热干燥至 起燃的加热时间与固体废物燃尽的燃烧反应时间之和。该时间 受固体废物的粒径与密度的制约，粒径越大，停留时间越长， 而对于同种物料，密度决定于粒径大小。为使焚烧停留时间缩 短，投料前应预先经破碎处理。
6.2固体废物的燃烧
焚烧产物
可燃的固体废物基本是有机物，由大量的碳、氢、氧及少量 氮、硫、磷和卤素等元素，焚烧过程中与空气中氧反应，生成各 种氧化物或部分元素的氢化物。主要有：
有机碳——CO2 H——H2O，有F或Cl存在时可能有HF、HCl 有机硫和有机磷——SO2、SO3、P2O5 有机氮——N2为主，少量氮氧化物 有机氟化物——HF，氢不足会出现CF4、COF2（需添加助燃 料） 有机氯——氯化氢（氢气不足有游离氯气产生） 有机溴化物、碘化物——HBr、Br2、I2 金属——卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧
1
mr mf
100%
式中：mr－单位质量固体废物焚烧炉渣的灼烧减量，kg； mf－单位质量固体废物中的可燃物质量，kg；
（6-7）
⑷有害物质破坏去除率
在危险固体废物的处理过程中，常常还要求对某些主要有害物 质进行评价，其评价可以用破坏去除率（Destruction and removal efficiency 简写为DRE）来表示，定义为从废物中除去 有害物质的质量百分比，定义式如下：
DRE % min mout 100%
min
（6-8）
式中：min－初始进入焚烧炉进行焚烧处理时的有害物质质量，kg/s； mout－焚烧结束时，排出焚烧炉的有害物质质量，kg/s。
一般的，对每个指定的主要有害物质的 DRE 要求达到 99.99％以上。
⑸烟气有害物质排放浓度
固体废物在燃烧后，排出大量烟气，其中主要成分为CO2、H2O 和N2，同时，由于固体废物成分复杂，其燃烧后气相中含有多 种有害气体。虽然有害气体浓度较小，但其危害性非常大，因 此需要对其进行监测、分析和控制，并在净化系统中进行净化 处理。
⒈ 蒸发燃烧
对于熔点较低的固体燃料，燃料在燃烧前先熔融成液态，再 气化，随后与空气混合燃烧。石蜡等烷烃系高级碳氢化合物 的燃烧就属于此类燃烧。在很多情况下，进行蒸发燃烧的同 固时体也→可液能体进→行蒸热气解与燃空烧气。扩散混合燃烧。如蜡烛的燃烧。
⒉ 表面燃烧
指燃烧反应在燃料表面进行的燃烧。这种燃烧现象常发生在 几乎不含挥发分的燃料中，例如在焦炭和木炭表面的燃烧， 氧和CO2通过扩散到达燃料表面进行反应。如在燃料表面尚不 能完全燃烧，则不完全燃烧产物CO等在离开表面后，可再与O2 进行气相燃烧反应。 表面燃烧：不发生蒸发、分解等过程。如木炭、焦的燃烧。
烟气有害物质排放浓度一般定义为单位体积（或质量）烟气中 某有害气体的量，单位为mg/m3。常见的烟气有害物质有：粉 尘、酸性气体（SOx、HCl、HF、H2S、CO、NOx等）、重金属 （Cd、Pb、Ni、Cr、As等）、有机毒物二噁英、苯酚等。在进 行固体废物焚烧处理后，按照国家有关规定，排放到大气中去 的有害气体各项指标必须满足国家标准。
⑹理论燃烧温度
燃烧反应是一个复杂的化学过程，它包括氧化反应、还原反 应、气化反应、离解反应等许多单个反应。这些反应中有放 热反应，也有吸热反应。当燃烧系统处于绝热状态时，固体 废物在充分燃烧后所释放的热量全部用来提高系统的温度， 系统最终所达到的温度称为理论燃烧温度，即绝热火焰温度 。该温度与燃烧产物成分有关，也与固体废物初温和压力有 关。
⒊ 分解燃烧
这种情况常发生在热分解温度较低的固体燃料。热分解发生 后，产生的挥发分离开燃料表面与O2进行气相燃烧反应，固定 碳等重组分与空气接触进行表面燃烧。木材、纸张、垃圾和 煤的燃烧就属于此类燃烧。 分解燃烧(裂解燃烧)：固体受热分解为轻的挥发分和固定碳 及惰性物，挥发分与空气扩散混合燃烧，固定碳与空气接触 进行表面燃烧。如木材和纸的燃烧。
⑶燃烧效率
燃烧效率有多种表示方法，主要包括一氧化碳法和灼烧减量法 。
一氧化碳法中，燃烧效率是指固体废物在进行焚烧过程中排放
烟气中CO的浓度与CO2浓度之间对比关系的参数，定义式如下
：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CO2 CO2 CO
100%
（6-6）
式中：[CO]和[CO2]分别表示焚烧处理后排放的烟气中 CO 和 CO2 的体积浓度百分比。 灼烧减量法表示的燃烧效率：
6.2.1燃烧基本概念
⑴处理能力
焚烧炉每天焚烧处理固废的量，称为处理能力。它是表征焚烧炉
容量大小的重要指标。 ⑵灼烧减量
指残渣在（600±25）℃下，经过3 h灼烧后减少的质量占原焚烧
残渣的百分数：
mr
mt mc mt
100%
（6-5）
式中：mr－残渣经灼烧后质量减少的百分数； mt－灼烧前残渣在室温时质量； mc－残渣在（600±25）℃下，经过 3 h 灼烧后，冷却到室温时的质量；