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垃圾焚烧炉燃烧技术及设备的发展(一)
http://www.21tx.com 2008年08月28日
 1.前言
  随着经济的发展、人口的不断增多以及人民生活水平的日益提高,城市垃圾的产生量也日渐增多。在当今世界,大量的垃圾已成为城市中一个长期存在的污染源。对垃圾的处理不当,可能会造成严重的大气污染、水污染和土壤污染,并将占用大量的土地。二十世纪九十年代中期在西班牙发生的垃圾堆山体松动、滑移并严重污染海滨的严重事件,便是对人类发出的一次警告。可以说,垃圾对环境的污染已经成为日益严重的问题。如何经济、有效地进行垃圾处理,是广大环保工作者和环保行业面临的一个亟待解决的问题。
  垃圾焚烧是目前固体废弃物处理的有效途径之一,其目的在于垃圾的无害化处理和利用[1].在西方发达国家,垃圾焚烧技术的应用已经有将近130年的历史,而且目前仍被认为是最有效、经济的垃圾处理技术之一。我国对垃圾的处理目前基本上仍采用露天堆放和填埋法,而在垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面起步较晚。相比之下,我国垃圾焚烧设备的设计、生产和应用的水平和规模与发达国家的差距还很大。因此对我国的环保工作者和生产企业来说,了解垃圾焚烧炉燃烧技术及设备的发展趋势,进而学习和把握先进的垃圾焚烧炉设计和制造技术显得非常迫切和重要[2].本文通过对垃圾焚烧炉燃烧技术及设备发展历史的回顾,分析各种燃烧设备的特点,并对我国的垃圾焚烧技术和设备的发展提出建议。
  2.垃圾焚烧炉发展早期的主要型式和特点
  从十九世纪下半叶开始,西方发达国家已着手设计和开发垃圾焚烧设备。当时应用垃圾焚烧技术和设备的主要目的是[3]:
  (1)在高温下进行垃圾的无害化处理,灭除细菌以及病原体;
  (2)产生可加以利用的灰渣;
  (3)避免由于燃烧而产生的烟尘和气味;
  (4)将垃圾中含有的能量转换为蒸汽、电能或者热水加以利用;
  (5)以尽可能低的成本进行垃圾的焚烧处理,而且设备操作和工作条件合理;
  (6)焚烧所有无法利用的可燃废弃物。
  世界上第一台固体废弃物焚烧设备诞生在第二次技术革命时期的欧洲。十九世纪下半叶,英国的paddington已经发展成为一座人口密集的工业化城市。1870年,一台垃圾焚烧炉在paddington市投入运行。当时的垃圾水分和灰分均很大,故其发热量低而难以焚烧,因此这台焚烧炉的运行状况不良,不久即停止运营。针对垃圾品质低劣、焚烧困难的问题,先是采用双层炉排(下炉排上为强烈燃烧的煤层),进而在1884年试图将垃圾与煤混烧,以改善垃圾燃料的燃烧特性。然而两种尝试均未获得令人满足的结果,而且由于烟囱低矮,使得四周的环境受到刺激性烟气的污染。
  为了解决刺激性烟气和炭黑污染的问题,首先采取的措施是将焚烧温度提高到700℃,后来又进一步提高到800~1100℃。当时人们已经知晓燃烧空气量和投入方式对烟气温度的影响,因此相继采用了加高烟囱、配置送风机和引风机等措施,以增加通风量和满足焚烧过程对燃烧空气量的需求。烟囱加高后,同时也解决了烟气中刺激性有害物质的扩散问题。
  由于垃圾的种类和成分随着地域和季节的不同而可能发生很大的变化,垃圾焚烧设备必须具有良好的燃料适应性。在这方面,当时所采取的技术措施是在焚烧炉中增设垃圾干燥区以及采用燃烧空气预热。(环境影响评价师站点编辑)

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