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流化床焚烧炉的特点:
(1)废渣在炉内被流化状态的砂子均匀分散,因此,废渣与热气流接触面积大,传热速率髙.,所以单位炉床面积处理量大(可达150~200kg/m3˙h),由此装置可小型化,减少占地面积;
(2)由于流化床内温度可保持在750~870℃,所以污泥焚烧烟气中臭气量较少,不必脱臭,减少了投资;
⑶由于该炉体积热负荷很大,所以对废物的性质和量的变化允许幅度较大,各种含水率大的污泥乃至纯液体均可焚烧。同时炉子蓄热量大,停炉后降温慢,启动容易,间歇操作也可以;
(4)对燃料适应性强,因非火炬燃烧,所以可烧劣质燃料;
(5)排出的烟气符合环保规定,无二次污染。
该炉不足之处:处理固体废渣时,排气含有大量微细粉尘;载体和废料需流化,要有较高的空气压力,动力消耗大。
焚烧炉发展趋势
(1)催化焚烧法
至今处理三废几乎全部采用氧化燃烧法,使有害废物在900℃以上氧化分解为二氧化碳和水等,从而净化了废气。因而耗能很大,极不经济。采用催化燃烧法,借助催化剂,使有机物废气在无焰和低温下把有害物完全变为无害物(燃烧反应温度一般为250〜500℃,燃烧时热量可自给或只需补充少量热量。排出的余热可回收加以利用。
催化焚烧法的特点为:起燃温度低,一般为200~280℃,反应时间短,净化效率高,因而节省大量能源,仅为氧化焚烧法的三分之一。
催化剂种类通常有:Pt、Fe-Cr、Cu-Cr、Pt-Al2O3等,使用催化焚烧炉要控制好废气的预热温度及流速,分配均匀,通常催化床反应温度不大于600℃,保证催化剂使用寿命为1~4年。
催化焚烧系统一般流程如图29-82所示。
国内在丙烯腈尾气的处理上已应用催化法燃烧。实践证明:处理量大(20000m3/h),彻底净化了废气,余热又可回收,经济效益显著。
(2)循环床焚烧炉
是在流化床焚烧炉原理的基础上发展起来的。循环床焚烧炉如图29-83所示,由主炉体与副炉体分别将各自的进出口相连而组成一个循环系统。主炉体为燃烧室,副炉体为一旋风分离结构。主炉体的出口与副炉体的进口相连接,进入副炉体内的高温气体和固体在进行分离。副炉体的下部没有排渣口,而大量的残渣则继续进入主炉体内与不断加入的废物混合燃烧,整个循环过程都靠气速带动。
循环床焚烧炉特点:髙温条件下简化了设备结构;在高湍度循环下系统内的温度非常均匀;在790〜870℃情况下,于燃烧室上部设有二次空气进口,进行阶段性燃烧,所以烟气中的二氧化硫和一氧化碳浓度可控制很低,省去炉后处理设备。另外,利用连续加入中和剂(石灰石),炉内产生酸性气体被中和。若遇意外事故,突然停止运行,物料仍落在床层上,不排出外部污染环境。热能回收,在主炉体保温墙内设有水管进行热交换,用很简单结构完成热能回收。
总的来说,循环床焚烧炉处理废物,操作环境清洁,处理效率可达99.999%,简化了工艺,省去了处理后的设备;处理后物质体积减少可达40:1;氧化氮、一氧化碳的排放浓度小于100×10η。
(3)顺流式回转焚烧炉
逆流式与顺流式的区别前面我们已经说过。逆流式回转炉的投料与烘焙分别在两端,其工艺流程如下:
顺流式回转炉的投料与燃料在同一端进入,烧后气体和固体残渣,在炉子另一端排出,其工艺流程如下:
由两个工艺流程看:为了符合环保规定,逆流式排出尾气需二次焚烧,增加脱臭炉,因此占地面积大,投资多,热利用率不一定好。但单从回转炉本身来说,干燥与焙烧而言充分利用热能;或当废物中含低有机挥发分少时,还是可用的。顺流式回转炉用在石油化工行业的废物焚烧上,其废物含有机较多,发热值较高,余热回收。外加在设备上做了某些改进,改善了焚烧情况,炉长可缩短,也改善了工人操作环境。因此,顺流式回转炉对石油化工行业中处理污泥、废渣或废液的焚烧是适宜的,也值得推广和发展。
延伸阅读:
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