热平衡和烟气分析焚烧工艺系统组成焚烧炉系统选择热解原理
固体废物的处理与处置(焚烧热解)
一、概述
4、焚烧处理的发展
世界已经有2000多座现代化垃圾焚烧厂， 日本300多座，美国200多座，西欧利用焚 烧热能的工厂200多座，我国深圳、上海 已在建立垃圾焚烧厂。 对土地资源紧张的大城市可以优先考虑焚 烧处理的方法。
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固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
焚烧炉 系统
➢焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评
KUST Faculty of Environmental Science and Engineering 9
焚烧处理评价指标
A、减量比：指可燃废物经焚烧处理后减少的质量占投加 废物总质量的百分比，即
MRC=（Mb-ma）/（mb-Mc）
B、热灼减量：指焚烧残渣在（600±25）℃条件下灼烧3 小时后减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数，即
12
二、焚烧过程的技术原理 1、热值 垃圾的发热量主要受到水分（W）、灰分
（A），和可燃分（R）影响。 垃圾焚烧组分三元图：
可燃区的界限： W<=50% , A<=25%, R>=25%,
13
2、燃烧过程
☻干燥加发应
☻燃尽阶段 生成稳定的灰渣2
CxHyOzNuSvClw + (x + v + y/4 – w/4 – z/2) O2→ xCO2 + wHCl + 0.5uN2 + vSO2 + (y-w) /2 H2O
KUST Faculty of Environmental Science and Engineering 16
二、焚烧过程的技术原理
1
➢除尘
垃圾焚烧演示
固体废物处理与资源化-第六章 第一节焚烧精品文档
6.1.2.1 固体废物分类
从焚烧角度分析，城市生活垃圾可分为可燃和不 可燃两部分:
可燃垃圾——橡塑、纸张、破布、竹木、皮革、 果皮及动植物、厨房垃圾等。其组分、物性和 燃烧特性等非常复杂，不易直接填埋；
0.2105×0.323×(650-65)=39.8 kJ ∴
可利用的热值＝总热值－各种热损失之和 ＝11630－（341.9＋1355.2＋58.2＋39.8）＝9834.9 kJ
6.1.3.2 固体废物焚烧的温度
L L
经验公式
n
LH V
i 1
T T 2 1w icpidTi n1w icpi(T 1T 2)
灰分 20
例题6-1
计算焚烧损失的热值（以1kg为基准）
1、残渣中未燃碳的热损失
残渣量=0.2/（1-0.05）=0.2105 kg （灰分20％全部为残渣，残渣中含有5％的未燃碳，故惰性 料只占95％） 未燃碳量＝0.2105－0.2=0.0105 kg 未燃烧碳的热损失 32564×0.0105=）
6.1.3 热平衡和烟气分析
6.1.3.1 固体废物的热值 6.1.3.2 固体废物焚烧的气体温度 6.1.3.3 固体废物的焚烧过程 6.1.3.4 焚烧过程污染物的产生与防治 6.1.3.5 焚烧工艺 6.1.3.6 焚烧系统
6.1.3.1 固体废物的热值
6.1.3.1 固体废物的热值
若废物的元素组成已知，则可以利用Dulong方程 式近似计算出净热值：
LHV=2.32[1400xC+45000（xH-0.125xo）-760xCl+4500xS]
焚烧车间工艺
焚烧车间工艺焚烧车间工艺是一种用于处理固体废物的工艺，通过高温燃烧将固体废物转化为灰渣和烟气的方法。
这种工艺被广泛应用于城市生活垃圾处理、医疗废物处理、工业废物处理等领域。
一、焚烧车间工艺的基本原理焚烧车间工艺的基本原理是将固体废物在高温条件下进行氧化分解，使其转化为无害的灰渣和烟气。
焚烧车间通常由燃烧炉、烟气处理系统和废渣处理系统组成。
1. 燃烧炉：焚烧炉是焚烧车间的核心设备，主要由燃烧室、燃烧控制系统、废物投放口和废气排放口等组成。
废物在燃烧室中被加热至高温，通过氧化反应转化为灰渣和烟气。
2. 烟气处理系统：焚烧过程中产生的烟气含有大量的有害气体和颗粒物，需要经过烟气处理系统进行处理。
烟气处理系统通常包括除尘、脱硫、脱硝等工艺，以达到排放标准。
3. 废渣处理系统：焚烧过程中产生的灰渣需要进行处理和处置。
常见的处理方法包括固化、填埋和回收利用等。
二、焚烧车间工艺的优势和应用领域焚烧车间工艺具有以下优势：1. 减少废物体积：焚烧车间能够将固体废物转化为灰渣，大大减少了废物的体积，节约了储存和处置的空间。
2. 能量回收利用：焚烧过程中产生的热能可以被回收利用，用于发电或供热等用途，提高能源利用效率。
3. 无害化处理：焚烧车间能够将有害的固体废物转化为无害的灰渣和烟气，避免了废物对环境和人体健康的危害。
焚烧车间工艺广泛应用于以下领域：1. 城市生活垃圾处理：焚烧车间是一种常见的城市生活垃圾处理方法，能够有效减少垃圾的体积，降低对环境的污染。
2. 医疗废物处理：医疗废物中含有大量的有害物质，采用焚烧车间工艺能够将其无害化处理，保护环境和人体健康。
3. 工业废物处理：焚烧车间也被广泛应用于工业废物处理领域，能够有效处理各类工业废物，减少对环境的污染。
三、焚烧车间工艺的关键技术和发展趋势焚烧车间工艺的关键技术包括燃烧控制技术、烟气处理技术和废渣处理技术等。
1. 燃烧控制技术：燃烧控制技术是焚烧车间工艺的核心技术，能够保证废物在燃烧过程中达到最佳的热解效果，提高燃烧效率和废物转化率。
中南民族大学课程教学大纲工科专业
附件1：《中南民族大学课程教学大纲模板（工科专业）》（仅供参考）《固体废物处理与处置》教学大纲课程编码：213103010413课程名称：固体废物处理与处置总学分：2.5总学时：40课程英文名称：Treatment and Disposal of Solid Wastes课程类别：专业必修先修课程：无机化学、环境工程CAD、环境微生物学、大气污染控制工程适用专业：环境工程一、课程简介根据环境工程专业对本科生的人才培养的要求，“固体废物处理与处置”被列为环境工程专业的核心专业必修课。
该课程能反应固体废物处理与处置研究的进展和前沿，有利于学生对知识的全面掌控以及所学知识的实际应用。
课程在充分体现基础性、系统性、实践性和创新性的同时，也反映强化学生实践能力、创造能力和就业能力的培养目标，以适用环境工程相关事业发展对人才的新要求。
二、课程目标通过本课程学习，使学生掌握固体废物处理与处置方法和技术的原理，了解固体废弃物资源化、减量化和无害化的处理的发展概况、处理途径和相关设备概况，熟悉固体废物处理与处置相关工程的工艺计算方法和设计。
通过本专业课的学习，为固体废物处理与处置及生态环境治理方案编制、固体废物管理等打下初步基础。
课程教学目标如下：课程目标1：从认知固体废物的来源、危害及管理三个环节入手，通过学习固体废物的收集、贮运及清运，使学生掌握固体废物收集方案的合理性；课程目标 2：通过固体废物的处理方法的分析与计算，使学生在了解固体废物的预处理和物化处理的基本特性的基础上，掌握处理方法的基本原理和工艺流程；课程目标 3：通过固体废物生物处理、热处理和固体废物的资源化和综合利用的学习，掌握不同类型固体废物资源化处理的基本原理，各方案的影响工艺条件，对方案的合理性、实用性和局限性有清晰的认识；课程目标 4：通过卫生填埋处置学习，掌握填埋处置工程中基本工程内容及施工措施；使学生了解填埋技术的内容及填埋场的运行管理。
热解炉结构
倾斜机械炉
艺
排焚烧炉
统
催化焚烧炉
水平链条炉 固定炉排
排焚烧炉
焚烧炉
1
焚烧处理
炉排有
焚 效面积 ➢...
A
焚
烧 燃烧室
烧
有效容 ➢...
炉
工 积V
系
统
艺 停留时 间
➢...
1
焚烧处理
主要
焚 设施
烧
助燃
工 空气
艺 换热
器预 热
➢通风管道、进气系统、风机和空气预热
器等
空
➢一次助燃空气：60%~80%，干燥段 15%、燃烧段75%、燃烬段10%
流化床 容量适中（单炉容量50~200t/d）、 操作技术高、燃料种类受到限制、进
焚烧炉 燃烧温度较低（750~850℃）、 热传导 料颗粒较小、单位处理量所需动力高、
好、公害低、 烧效率高
炉床材料易冲蚀损坏
垃圾衍 适用大容量（单炉容200~750t/d）焚烧、造价昂贵、设备构造复杂、技术复杂、
生燃料 余热利用率高、可资源回收
翻转及搅动 ➢炉型设计和配风
快速移动，物料 流态化状态
设计
1
焚烧处理
固体废物性质：可燃成份、 有毒害物质、水分
停留时间: >1.5~2h;>2s
焚烧温度：850~950 ℃, 1150℃
焚烧影 响因素
废物料层厚度、运 动方式、预热温度
供氧量和物料混合程 度: 过剩空气系数
３Ｔ－１Ｅ
进气方式、燃烧器性 能、烟净化系统阻力
体
都用于提高系统温度和物料的含热时，焚烧系统 的最终温度
废
物
燃 实际燃烧温度
烧
焚烧车间工艺 (2)
焚烧车间工艺焚烧车间工艺是指利用高温将废弃物料焚烧，通过化学反应将其转化为能源或者减少体积的工艺过程。
在现代工业生产中，焚烧车间工艺被广泛应用于废物处理和资源回收领域。
本文将从焚烧车间工艺的原理、设备、操作流程、环保措施和安全管理等方面进行详细介绍。
一、焚烧车间工艺的原理1.1 高温焚烧原理：焚烧车间工艺利用高温将废物料进行氧化分解，使有机物质转化为无机物质和能量。
1.2 燃烧反应原理：在高温条件下，废物料中的有机物质首先发生燃烧反应，释放出热量和气体。
1.3 烟气处理原理：通过烟气处理设备对焚烧产生的废气进行净化处理，达到环保排放标准。
二、焚烧车间工艺的设备2.1 焚烧炉：焚烧车间的核心设备，用于将废物料进行高温焚烧。
2.2 烟气处理设备：包括除尘器、脱硫装置、脱硝装置等，用于净化焚烧产生的废气。
2.3 辅助设备：如输送带、控制系统、监测设备等，用于实现焚烧车间工艺的自动化控制。
三、焚烧车间工艺的操作流程3.1 废物料投放：将待处理的废物料通过输送带等设备投放到焚烧炉中。
3.2 高温焚烧：在控制的高温条件下，废物料进行氧化分解和燃烧反应。
3.3 烟气处理：焚烧产生的废气经过烟气处理设备进行净化处理，达到环保排放标准后排放。
四、焚烧车间工艺的环保措施4.1 废气净化：采用先进的烟气处理设备对焚烧产生的废气进行净化处理，减少对环境的污染。
4.2 能源回收：利用焚烧产生的热量发电或供暖，实现能源的回收利用。
4.3 废渣处理：对焚烧后的废渣进行资源化利用或安全处理，减少对土地的占用和污染。
五、焚烧车间工艺的安全管理5.1 设备维护：定期对焚烧车间的设备进行检修和维护，确保设备运行稳定和安全。
5.2 操作规程：制定严格的操作规程和安全操作流程，确保操作人员的安全和设备的正常运行。
5.3 应急预案：建立完善的应急预案和应急演练机制，应对可能发生的突发情况，确保人员和设备的安全。
综上所述，焚烧车间工艺在废物处理和资源回收领域具有重要的应用价值，通过科学的操作和管理，可以实现废物减量化、资源化利用和环保排放，为建设资源节约型和环境友好型社会做出贡献。
热解焚烧炉
热解焚烧炉1. 引言热解焚烧炉是一种高温处理设备，主要用于无害化处理固体废弃物。
通过高温燃烧可以使废弃物分解并转化为无害的物质，从而减少对环境的影响并回收能源。
本文将介绍热解焚烧炉的原理、操作流程以及其在环境保护中的应用。
2. 热解焚烧炉的原理热解焚烧炉主要采用高温燃烧的方式，将固体废弃物进行热解处理。
其基本原理是通过将固体废弃物投入炉内，在高温的作用下，废弃物中的有机物会分解成气体和灰渣。
具体而言，热解焚烧炉主要包括燃烧室、燃烧器、排放设备等主要部件。
固体废弃物通过输送装置进入燃烧室，在燃烧器的作用下，废弃物中的有机物会被分解成燃料气体。
同时，燃烧室内的高温会使废弃物中的无机物转化为灰渣。
最后，燃料气体通过排放设备被引导到燃烧过程或其他用途中，从而实现能源的回收利用。
3. 热解焚烧炉的操作流程热解焚烧炉的操作流程主要包括废物投料、燃烧、气体处理和灰渣处理等步骤。
3.1 废物投料废物投料是热解焚烧炉的第一步。
在投料过程中，废物需要经过预处理，如去除可燃物表面的水分和污染物，以提高燃烧效率。
同时，为了保证炉内温度和燃料气体质量，投料的速度和比例需要控制在合理范围内。
3.2 燃烧燃烧是热解焚烧炉的关键步骤。
在燃烧室内，废物被燃烧器加热到高温，使其发生热解反应。
燃烧需要控制炉内的氧气供应，以保证废物能够燃烧完全并生成燃料气体。
同时，还需要控制炉内的温度，确保燃烧过程稳定进行。
3.3 气体处理在燃烧过程中，产生的燃料气体需要进行处理。
首先，燃料气体需要通过冷却器降温，然后进入除尘设备进行固体颗粒物的去除。
最后，燃料气体可通过排放设备被引导到燃烧过程或其他用途中。
3.4 灰渣处理燃烧后，废物中的无机物会转化为灰渣。
这些灰渣需要进行处理，以减少对环境的影响。
通常，灰渣会经过冷却和除尘处理后，被输送到特定的储存或处理区域。
4. 热解焚烧炉的应用热解焚烧炉在环境保护中有广泛的应用。
主要包括以下方面：•废物处理：热解焚烧炉可以对各种固体废弃物进行处理，如生活垃圾、工业废料等。
有机废液废气焚烧炉设备工艺原理
有机废液废气焚烧炉设备工艺原理一、背景随着化工、制药等行业的迅猛发展，有机废液废气的排放成为一个严重的环境问题。
有机废液废气在大气中可以转变成臭氧、二氧化氮等有害气体，严重损害人体健康。
为了降低有机废液废气对环境的影响，研制开发高效的处理技术变得至关重要。
有机废液废气焚烧炉是一种有效的处理方法，它利用高温将有机废液废气转化为二氧化碳和水，达到减少有机物质、有害气体排放的目的。
二、工艺原理1. 焚烧炉结构有机废液废气焚烧炉主要由四部分构成：燃料系统、炉体、废气后处理设备和控制系统。
其中，燃料系统提供热能，炉体用于容纳废气，废气后处理设备用于处理废气，控制系统用于控制焚烧炉的运行。
2. 燃烧原理有机废液废气焚烧炉采用高温燃烧技术，即将废气送入炉膛内，在高温下将废气中的有机物质氧化成水和二氧化碳。
具体过程可分为以下两个步骤。
首先，将废气送入炉膛内。
在炉膛内，废气遇到高温的空气，发生氧化反应。
此时，废气中的有机物质开始分解，释放出热能，进一步提高炉腔温度。
其次，废气中的有机物质分子在高温下被完全氧化成水和二氧化碳。
这一步骤需要较高的温度（800℃以上），因此需要使用高效的燃烧器和炉膛。
3. 废气处理原理废气中含有一定量的对环境有害的物质，如二氧化硫、氮氧化物等。
为防止这些物质对环境造成影响，焚烧炉还必须配备废气处理设备。
废气处理设备主要有以下两种。
一是喷淋塔，可以将废气中的有害气体吸收，使其转化成易于搬运和处理的废液。
喷淋塔的构造一般由多层分隔板构成，分隔板两侧喷射废水，当废气经过分隔板时，吸收和转化废气中的有害气体。
二是活性炭吸附器，通过填充大量活性炭颗粒实现净化效果。
活性炭吸附器是一种高效的废气处理设备，广泛应用于汽车尾气等领域。
三、应用前景有机废液废气焚烧炉是一种高效的废弃物处理方法，可以大幅降低有机物和有害气体的排放，并将其转化成CO2 和水等无害气体。
尤其在一些化工和制药企业中，废液废气的处理一直是环保工作的重要任务之一。
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处理方法
2
热裂解
焙烧处 焙烧: 在低于熔点的温度下热处理
热解:是将有机物在无氧或 缺氧状态下加热，使之成
废物改变废物的物理化学性质以利 于后续资源化利用的处理过程
理
为气态、液态或固态可燃 物质的化学分解过
3 程。
第一节 焚烧处理
焚烧 原理
燃烧、燃烧机理、燃烧技术、主要影响因素
热平衡及 烟气分析
（二）焚烧原理
1、干燥 利用焚烧系统热能，使入炉固体废物中的水分汽化、蒸发 的过程 干燥形式：热传导干燥，对流干燥，辐射干燥 影响因素：固体废物含水率高低，决定干燥时间的长短， 对于高水分固体废物，需加辅助燃料来维持正常运行
2、热分解
固体废物中的有机可燃物，在高温作用下进行化学分解和 聚合反应的过程
温度越高，有机可燃物热分解越彻底，热分解速率越快
3、燃烧
是可燃物质的快速分解和高温氧化过程
根据可燃物种类和性质，燃烧机理可划分为蒸发燃烧、分 解燃烧和表面燃烧
蒸发燃烧：可燃物质受热融化、形成蒸汽后进行的燃烧反 应（蜡质类）
分解燃烧：可燃物质中的碳氢化合物等，受热分解、挥发 为较小分子可燃气体后再进行燃烧（纸、木材）
1、固体废物的三组分 水分：物料含水率太高，无法点燃，比如国内垃圾厨余 含量高，不宜点燃，欧美国家垃圾含水率低，较容易点燃 可燃分：含量越高，越易燃烧 灰分：灰分含量高时，相应的可燃分含量低，不易燃烧 2、热值 固体废物低位热值≤3350kJ/kg时，需添加辅助燃料燃烧
四、焚烧效果评价
1、目测法
肉眼观测
观测焚烧烟气，判断焚烧效果，烟气越黑、气量越大， 焚烧效果越差 2、热灼减量率法
指焚烧残渣经灼烧减少的质量占原焚烧残渣质量的百分数
可燃物氧化、焚烧越彻底，焚烧灰渣中残留可燃成分就越 少，热灼减量率就越小
Rc
m渣 m灰 m渣
100%
3、二氧化碳法 烟道排放气中CO2浓度占CO2和CO浓度之和的百分比 二氧化碳相对浓度越高，固废焚烧越完全，焚烧效率越高
表面燃烧：可燃物质在未发生明显的蒸发、分解反应时， 与空气接触直接进行燃烧反应（木炭、焦炭）
焚烧处理后的污染物
①烟气： • 组成：颗粒污染物（颗粒物、灰分颗粒）和气态
污染物； • 气态污染物种类：SOx、COx、NOx、HCl、HF、
二噁英类物质； • SOx来源于废纸和厨余垃圾； • NOx一部分来源于空气中的氮，一部分来源于厨
内容回顾
第五章重点内容：
• 厌氧消化原理 • 厌氧消化的两段理论 • 厌氧消化的三段理论 • 微生物浸出机理
第六章 固体废物热处理
固体废物处理与处置 Treatment and Disposal of Solid Waste
【概念】焚烧 干燥 热裂解 焙烧
本章重点
热值 燃烧温度 DRE
热灼减量比 焚烧效率
• 燃烧的三个基本条件：可燃物质、助燃物 质、引燃火源，在着火条件下着火燃烧；
• 燃烧的着火方式：常见的有化学自然燃烧、 热燃烧、强迫点燃燃烧；、
• 焚烧属于强迫点燃燃烧；
• 热值：指单位重量的固体废物燃烧释放出 来的热量，以kJ/kg表示。
粗热值(HHV——高位热值)：是指化合物在一定 温度下反应到达最终产物的焓的变化。水为液态 净热值(NHV、LHV——低位热值)：水为气态。
2、焚烧技术发展过程
19世纪中后期 20世纪初 1960 1970~1990
……
我国始于1980
焚烧带病毒、病菌的垃圾 机械化连续垃圾焚烧炉
大型机械化炉排
英、美、法等试验研究， 建立焚烧炉
处理能力、焚烧效果、治 污
较高效率的烟气净化系统
自控、移动式机械炉排焚烧炉
除尘 资源化 智能化 多功能 综合化
多样化、T
二、焚烧原理Leabharlann （一）燃烧与焚烧• 燃烧：具有强烈放热效应、有基态和电子 激发态的自由基出现，并伴有光辐射的化 学反应现象；通常说的燃烧指的是有焰燃 烧；
• 焚烧：指生活垃圾和危险废物的燃烧；包 括蒸发、挥发、分解、烧结、熔融和氧化 还原等一系列复杂的物理和化学变化，及 相应的传质和传热的综合过程；
E cCO2 100% cCO2 cCO
4、有害有机物破坏去除率 指焚烧过程中有害有机物减少的质量占固体废物所含有害 有机物质量的百分数 焚烧越彻底，烟气、灰渣中有害有机物含量越少
固体废物热值、燃烧温度、空气和烟气量计算
焚烧 工艺
焚烧工艺系统组成
焚烧炉 系统
焚烧炉、余热利用系统、焚烧炉选评
(一)概述
• 一种高温分解和深度氧化的综合过程。焚烧法可 以使可燃性固体废物通过氧化分解，达到减容， 消毒，回收能量及副产品的多重目的。
• 作用：能同时实现减量化，无害化和资源化的目 的。
• 缺点
– 二次污染（大气）； – 投资及运行管理费高； – 过程控制严格。
（四） 焚烧－－热量利用
• 供热：蒸汽、热水、热空气 ——适合小规模
• 供电：过热蒸汽——汽轮发电机组 ——最有效转换途径之一
• 热电联供：发电＋区域性供热/供冷；发 电＋工农业供热；发电＋区域性供热＋ 工业供热/冷 ——有效综合利用能量
• 焚烧法是固废的一条重要的处理、处置途径。
（二）焚烧法的处理对象
• 无机－有机物混合性固体废物(如城市垃圾)； • 某些特定的有机固体废物（如医院的带菌废
物，石油化工厂和塑料厂的具有毒性的中间 产物等）； • 多氯联苯类高稳定性的有机物。
（三）焚烧法的特点
• 优点：
– 减量（80～90％以上）； – 消毒（彻底）； – 资源化（能源和副产品）。
【方法原理】
焚烧原理；热平衡和烟气分析；焚烧工艺系统
组成；焚烧炉系统选择；热解原理；典型固体废物
的热解；焙烧方法。
干燥脱水 热分解 烧成
焚烧（incineration）: 生活
1
垃圾和危险废物的燃烧（具有
焚烧处理 强烈放热效应、有基态和电子 激发态的自由基出现、并伴有
光辐射的化学反应现象 ）
其它热 处理方法
余垃圾； • HCl来源于废塑料； • 二噁英类物质来源于废塑料、废药品，或其前驱
体物质，或特定条件下在炉外生成。
②残渣
• 焚烧处理的产渣量及残渣性质与固废种类、 焚烧技术、管理水平有关；
• 残渣的化学组成：主要是Ga、Si、Fe、Al、 Mg的氧化物及重金属氧化物；物理、化学 性质较稳定。
三、焚烧特性