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焚烧炉


1简介

焚烧炉是一种将废气、废液、固体废弃物:例、有毒气体(喷漆尾气)、有毒火箭液体燃料、医疗垃圾、生活废品、动物尸体等进行高温焚烧,达到量化数减少或缩小的一种环保设备,同时达到利用部分焚烧介质的热能的一种产品。分为固定焚烧炉和可移动焚烧炉。

2应用举例

焚烧炉原理是利用煤、燃油、燃气等燃料的燃烧,将要处理的物体进行高温的焚毁碳化,以达到消毒的目的。

目前,焚烧炉在患病害的动物尸体无害化处理以及医疗废弃物、有毒有害固体废弃物处理方面有较大的应用价值。

以动物的焚烧为例,说明利用焚烧炉进行无害化处理的操作步骤:

1、注入燃料,接通电源,启动助燃开关,炉内温度达到自燃温度,将病害畜禽肉尸及其产品投入炉内,关闭助燃开关,启动自燃开关,病害肉体保持自燃状态不能剖割的病害畜禽尸体整体投入焚烧炉中,启动自燃开关,尸体自燃至完全碳化为止。

2、整尸焚毁:不能剖割的病害畜禽尸体整体投入焚烧炉中,启动自燃开关,尸体自燃至完全碳化为止。

3、肉尸分割焚毁:允许分割的病害肉品分割后投入焚烧炉中,启动自燃开关,肉块自燃至完全碳化为止。

4、脏器焚毁:病害畜禽脏器整体投入焚烧炉中,启动助燃开关,使脏器在助燃状态下燃烧至完全碳化为止。

5、焚烧后的碳化物需要选择地点(远离水源地和居民区)进行掩埋,彻底杜绝病菌的传播。

 

3环保要求

焚烧炉的使用需要考虑环保的要求,排放标准需遵守《危险废物焚烧污染控制标准GB18484-2001》。

 

4执行标准

符合国家对焚烧炉的执行标准:

《中华人民共和国固体废物环境污染防治法》(2005年4月1日)

《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月25日)

《国家危险废物名录》(2008年8月1日)

《小型焚烧炉技术条件》JB/T10192-2000

焚烧法是一种高温热处理技术,即以一定的过剩空气量与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应,废物中的有害有毒物质在高温下氧化、热解而被破坏,是一种可同时实现废物无害化、减量化、资源化的处理技术。

焚烧的主要目的是尽可能焚毁废物,使被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容,并尽量减少新的污染物质产生,避免造成二次污染。对于大、中型的废物焚烧厂,能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质,以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。

焚烧法不但可以处理固体废物,还可以处理液体废物和气体废物;不但可以处理城市垃圾和一般工业废物,而且可以用于处理危险废物。危险废物中的有机固态、液态和气态废物,常常采用焚烧来处理。在焚烧处理城市生活垃圾时,也常常将垃圾焚烧处理前暂时贮存过程中产生的渗滤液和臭气引入焚烧炉焚烧处理。

焚烧适宜处理有机成分多、热值高的废物。当处理可燃有机物组分含量很少的废物时,需补加大量的燃料,这会使运行费用增高。但如果有条件辅以适当的废热回收装置,则可弥补上述缺点,降低废物焚烧成本,从而使焚烧法获得较好的经济效益。环保焚烧炉主要设备介绍

1、焚烧炉主要系统介绍

整套处理系统由下列几部分组成:助燃系统、焚烧系统、集尘器系统,电控系统。

2、焚烧炉进料方式

由于本焚烧炉属于特制,采用人工投料的方式。手动将动物尸体放入焚烧炉内。安全起见,投料应在火势微弱的时候进行。进料口设操作平台,方便投送物料操作及维修。

3、焚烧炉助燃系统

助燃系统主要设备为燃气燃烧器

助燃系统的作用是点火开炉和辅助物料焚化(当物料热值较低时,不能维持自身的燃烧时),天燃气燃料和空气在燃烧器燃烧头内混合燃烧并可以通过调节燃烧空气和燃烧头获得最佳的燃烧参数,燃烬气体在燃烧头内再循环,可以使污染物,尤其是氮氧化物(NOx)的排放降到最低。具有全自动管理燃烧程序、火焰检测、自动判断与提示故障等功能。燃烧器能在程控器的控制下,进行自动点火。燃烧器具有自动点火、灭火保护、故障报警等功能和火焰强度大,燃烧稳定,安全性好,功率调整大等特点。燃烧器可以手动调节空气流量从而改变火焰大小;内置调压阀,保证出口气压稳定;同时也可通过调整供气压力来调节燃气量的大小。

4、焚烧炉焚烧系统

炉本体

炉本体是由耐火材料、保温材料、绝热材料砌筑在炉排上部的腔体,外包钢板以防烟气泄漏并使炉本体表面温度小于50℃。在炉本体侧面设有检修门,辅助点火燃烧器也在侧面。炉本体设有操作台。

在炉膛内烟气从下向上冲刷物料,将物料中的水分烘干,使物料及时着火.而且前后拱耐火材料蓄热又辐射物料,从而保证了物料燃烧温度。延长了烟气的停留时间,使物料及飞灰中的有机物燃烧完全,提高了有害物质的销毁率。

炉本体以高温耐火材料做衬,中间是隔热材料,外层是保温材料,可减少炉本体的热损失,提高焚烧效率;外表用钢板作保护层,防止漏风;采用的耐火材料是我司与建筑材料科学研究院共同开发的一种耐酸性烟气腐蚀、耐高温、高强度的耐火材料。

5、焚烧炉尾气处理系统

集尘器系统

本方案都采用离心式除尘器――旋风除尘器,对焚烧后的烟气进行除尘。集尘系统分别由三部份组成:集尘圆筒、倒锥和排气风管组成。集尘系统的作用是将焚烧物料产生的烟气中含有的颗粒粉尘收集在一起,便于集中清理,同时,可减少对大气的污染,起到净化环境的作用。

集尘系统工作原理: 焚烧物料产生的烟气中含有的颗粒粉尘在引风机强大的吸力作用下到达旋风除尘器(俗称集尘桶)。旋风除尘器是利用离心降落原理从气流中分离出颗粒粉尘的设备。旋风除尘器上半部份为圆锥形,当含尘气体从圆筒上侧的进气管的切线方向进入时,获得旋转逆动,分离出粉尘后从圆筒顶的排气管排出,粉尘颗粒自锥形底落入集尘圆筒中。

6、焚烧炉电控系统

配电柜包括:全套设备的供电主电源、单台设备的分供电控开关;全套设备和单台设备的起停控制以及保护回路、报警等;操作面板等.采用集中控制,其中有些设备为了操作观察的方便设置在现场控制。

实现了所有设备的手动操作的功能和控制柜面板操作,实现了对整个系统监视、报警等功能,提高了系统控制的可靠性。

最重要的功能,保证了对不同的物料,在不同的燃烧过程中的优化控制,从而保证了物料的充分燃烧和排除烟气的质量。对于燃烧机的优化控制还降低了燃烧机的用油量,使运行成本大幅降低。

&可以对设备顺序开停机过程锁定

&断电保护装置

&过负荷保护(电气)

&报警功能

电控系统不仅仅对燃烧室的燃烧温度进行闭环控制,对它们的供氧量进行闭环控制,协调它们间的控制,使这个系统控制结果和各过程的控制都能够达到要求,使整个系统处于闭环控制。

 

5工作原理

垃圾焚烧技术在国外的应用和发展已有几十年的历史,比较成熟的炉型有脉冲抛式炉排焚烧炉、机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转式焚烧炉和CAO焚烧炉,下面对这几种炉型作简单的介绍。

机械炉排焚烧炉
工作原理:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排(炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区),由于炉排之间的交错运动,将垃圾向下方推动,使垃圾依次通过炉排上的各个区域(垃圾由一个区进入到另一区时,起到一个大翻身的作用),直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合;高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽,同时烟气也得到冷却,最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

特点:炉排的材质要求和加工精度要求高,要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂,损坏率高,维护量大。炉排炉造价及维护费用高,使其在中国的推广应用困难重重。

流化床焚烧炉
工作原理:炉体是由多孔分布板组成,在炉膛内加入大量的石英砂,将石英砂加热到600℃以上,并在炉底鼓入200℃以上的热风,使热砂沸腾起来,再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾,垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻,继续沸腾燃烧,燃尽的垃圾比重较大,落到炉底,经过水冷后,用分选设备将粗渣、细渣送到厂外,少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

特点:流化床燃烧充分,炉内燃烧控制较好,但烟气中灰尘量大,操作复杂,运行费用较高,对燃料粒度均匀性要求较高,需大功率的破碎装置,石英砂对设备磨损严重,设备维护量大。

回转式焚烧炉
工作原理:回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列,炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转,使炉体内的垃圾充分燃烧,同时向炉体倾斜的方向移动,直至燃尽并排出炉体。

特点:设备利用率高,灰渣中含碳量低,过剩空气量低,有害气体排放量低。但燃烧不易控制,垃圾热值低时燃烧困难。

CAO焚烧炉
工作原理:垃圾运至储存坑,进入生化处理罐,在微生物作用下脱水,使天然有机物(厨余、叶、草等)分解成粉状物,其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。经筛选,未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室(温度为600℃),产生的可燃气体再进入第二燃烧室,不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。第二室温度控制在860℃进行燃烧,高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气,金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化,可在灰渣中分选回收。

特点:可回收垃圾中的有用物质;但单台焚烧炉的处理量小,处理时间长,目前单台炉的日处理量最大达到150吨,由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟短,烟气中二恶英的含量高,环保难以达标。

脉冲抛式炉排焚烧炉
工作原理:垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥,然后送入第一级炉排,在炉排上经高温挥发、裂解,炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动,将垃圾逐级抛入下一级炉排,此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去,直至最后燃尽后进入灰渣坑,由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧,同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室,进行进一步的裂解和燃烧,未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧;高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽,同时烟气经冷却后排出。

其优点是:

(1)处理垃圾范围广泛 能够处理工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾废弃物、废弃橡胶轮胎等。

(2)燃烧热效率高 正常燃烧热效率80%以上,即使水份很大的生活垃圾,燃烧热效率也在70%以上。

(3)运行维护费用低 由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平,因此运行人员少(包括除灰渣人员在内一台炉仅需两人),维护工作量也较少。

(4)可靠性高 经过近20年运行表明,此焚烧炉故障率非常低,年运行8000小时以上,一般利用率可达95%以上。

(5)排放物控制水平高 由于采用二级烟气再燃烧和先进的烟气处理设备,使烟气得到了充分的处理。经长期测试,烟气排放物中CO含量1—10 PPM,HC含量2—3 PPM,NOx含量35 PPM,完全符合欧美排放标准。烟气在二、三级燃烧室燃烧时温度达1000℃,并且停留时间达2秒以上,可使二恶英基本分解,烟气中二恶英的含量为 0.04 ng/m3,远低于欧美标准0.1 ng/m3。

(6)炉排在压缩空气的吹扫下,有自清洁功能。

 

6产品举例

《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T81-2001)

《小型焚烧炉技术条件》(GB/T 10192-2000)

《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)

《中华人民共和国固体废物环境污染防治法》(1996年4月1日)

设计参数

Ø 一燃室温度600~1000℃,可燃物完全灰化,减容比≥97%;炉膛升温快,耗油省,燃烧充分。

Ø 过量气系数达100%,采用涡流燃烧处理工艺。

Ø 设计温控系统,运营成本低,采用冷热交换器降温处理可以实现资源回收。

Ø 占地面积小,操作简单,维护方便。

设计基准

1、适合的焚化物:动物尸体、残肢、动物内脏等

2、焚化物热值:混合热值约2800Kcal/Kg

3、炉本体型式:立式圆筒型

4、设备型号:FSL

5、点火方式:自动点火

6、手动出灰,手动投料 辅助燃料:液化气(低位热值7000大卡/立方)

7、炉内压力:采用负压设计,不逆火,-3~-10mmH2O柱

焚烧炉符合GB/T16548—1996《畜禽病害肉尸及其产品无害化处理规程》要求,能完全杀灭国家确定的19种重大动物疫病的致病微生物,可对炭疽、口蹄疫、猪瘟、新城疫等46种动物疫病的肉尸病变部位及修割废弃物、腺体等进行无害化处理,对消灭和控制重大动物疫病,全面提高动物防疫质量,防止病害生猪产品流入市场,保证上市生猪产品质量安全,保证肉类食品安全,保障人民身体健康,将起到积极作用。

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