一、垃圾焚烧炉的工作原理
垃圾焚烧炉的核心是通过高温氧化反应分解垃圾中的有机物,实现减量化、无害化和资源化。其燃烧过程可分为三个阶段:
1.干燥阶段(100300℃):垃圾中的水分蒸发,为燃烧做准备。
2.热解与燃烧阶段(300850℃):有机物分解为可燃气体(如CO、CH₄)并燃烧,释放热量。
3.燃尽阶段(>850℃):残余碳和不可燃物进一步氧化,形成稳定灰渣。
为确保完全燃烧并减少污染物(如二噁英)生成,焚烧炉需维持高温(通常≥850℃),并配合二次燃烧技术,使烟气在高温区停留足够时间(≥2秒)。
二、垃圾焚烧炉的组成结构
一套完整的垃圾焚烧系统包括以下核心部分:
1. 进料系统
垃圾储坑:临时存放垃圾,并通过抓斗起重机混合均匀。
给料装置:通过输送带或推料器将垃圾送入炉膛。
2. 燃烧系统
炉排炉:机械炉排推动垃圾移动,确保充分燃烧。
流化床:借助砂床增强热传导,适合高热值垃圾。
回转窑:用于危险废物,通过旋转使垃圾均匀受热。
3. 热能回收系统
余热锅炉:吸收焚烧热量产生蒸汽,用于发电或供热。
4. 烟气净化系统
除尘器(静电/布袋):去除颗粒物。
酸性气体处理(喷淋塔):用石灰浆中和SO₂、HCl等。
脱硝装置(SCR):分解NOx。
活性炭吸附:捕获二噁英和重金属。
5. 灰渣处理系统
炉渣:可制成建材(如铺路砖)。
飞灰:需固化后安全填埋(属危险废物)。
三、垃圾焚烧炉的优势
相比传统填埋,垃圾焚烧炉具有显著优势:
1.减量化:焚烧后垃圾体积减少90%以上,极大缓解填埋场压力。
2.无害化:高温杀灭病原体,减少土壤和地下水污染风险。
3.资源化:余热发电可供应城市用电,灰渣可回收利用。
4.节省土地:适合土地资源紧张的地区(如日本、新加坡)。
5.全天候运行:不受天气影响,处理效率稳定。
四、垃圾焚烧炉的应用范围
垃圾焚烧技术广泛应用于以下领域:
1. 城市生活垃圾处理
适用于混合生活垃圾,需配合分类预处理(如去除电池等有害物)。
典型案例:深圳南山垃圾发电厂,日处理垃圾5000吨。
2. 医疗废物处置
高温焚烧可彻底灭活病毒、细菌,防止医疗感染。
3. 工业废物处理
化工、制药等行业的高热值废料可通过焚烧实现无害化。
4. 偏远地区垃圾管理
模块化小型焚烧炉适用于岛屿、山区等运输不便区域。