流化床焚烧处理城市生活垃圾工艺设计

⑥有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。由于氧和氯的的电负性相近，存在着下列可逆反应：

当体系中氢量不足时，有游离的氯气产生。添加辅助燃料（天然气或石油）或较高温度的水蒸气（1100℃）可以使上述反应向左进行，减少废气中游离氯气的含量。
⑦有机溴化物和碘化物焚烧后生成溴化氢极少量溴气以及元素碘。
⑧根据焚烧元素的种类和焚烧温度，金属在焚烧以后可生成卤化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氢氧化物和氧化物等。
上述有机物在燃烧过程中有成千上万种反应途径，这种完全燃烧反应只是一种理论上的假说。在实际燃烧过程中，要考虑废物与氧气混合的传质问题、燃烧温度与热传导问题等，包括流场及扩散现象。通过加入足够的氧气、保持适当温度和反应时间，控制燃烧反应使之接近理论燃烧，不致产生有毒气体。若控制不良可能产生有毒气体，包括二恶英、多环碳氢化合物（PAH）和醛类等。
本设计焚烧是一种完全理想状态下的燃烧，无二恶英、多环碳氢化合物（PAH）和醛类等复杂物质产生，也无臭味气体产生。有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体；有机物中氢的焚烧产物是水；生活垃圾中的有机硫，在焚烧过程中生成二氧化硫；有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生成，由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮，相对空气中氮含量来说，生活垃圾中氮的含量很少，一般可忽略不计。
即反应的化学方程式为：
则每台焚烧炉产生的总烟气量为： q=43067.910 m3/h

2.2.3余热利用
垃圾被焚烧后，在减容的同时释放出大量废热—焚烧余热，焚烧炉燃烧室产生的烟气温度可高达850℃~1000℃。若不对此余热加以回收利用是不合理的，同时也不符合我国有关余热利用标准规定。对垃圾焚烧余热通过能量再转换等形式加以回收利用，不仅能满足垃圾焚烧厂自身设备运转的需要、降低运行成本，而且还能向外界提供热能和动力，以获得比较可观的经济效益。现代化的焚烧系统通常设有焚烧尾气冷却/废热回收系统，其功能为：
①调节焚烧尾气温度，使之冷却至220℃~300℃之间，以便进入尾气净化系统，一般尾气净化处理设备仅适于在300℃内的温度操作，故如焚烧炉所排放的高温气体尾气调节或操作不当，会降低尾气处理设备的效率及寿命，造成焚烧炉处理量的减少，甚至还会导致焚烧炉被迫停炉。
②回收废热，通过各种方式利用余热，降低焚烧处理费用，目前所有大中型垃圾焚烧厂几乎均设置了汽电共生系统。
余热利用的主要形式为：直接热能利用、余热发电和热电联供。
直接热能利用的典型形式是将垃圾焚烧产生的烟气余热转换为蒸汽、热水和热空气，通过布置在垃圾焚烧炉之后余热锅炉或其他热交换器，将烟气热量转化成一定压力和温度的热水、蒸汽以及一定温度的助燃空气，向外界直接提供。，这种形式热利用率高，设备投资省，尤其适合于小规模（日处理量<100t/d）垃圾焚烧设备和垃圾热值较低的小型垃圾焚烧厂。但是这种余热利用形式受垃圾焚烧厂自身需要热量和垃圾焚烧厂与用户之间距离的影响，如果没有在建厂时就做好综合利用的规划，很难实现良好的供需关系，往往浪费了热量。
余热发电，随着垃圾量和垃圾热值提高，直接热能利用受到设备本身和热用户需求量的限制。为了充分利用余热，将其转化为电能是最有效的途径之一。将热能转化为高品位的电能，不仅能远距离传输，而且提供量基本能不受用户需求量的限制，垃圾焚烧厂建设也可以相对集中，向大规模、大型化方面发展。从提高整个设备利用率和降低相对吨位垃圾的投资来说都是有好处的。
本设计采用余热发电，其垃圾焚烧炉和余热锅炉为一组合体，余热锅炉的第一烟道就是垃圾焚烧炉炉膛，而对它们组合体的总称为余热锅炉。在余热锅炉中，主要燃料是生活垃圾、辅助燃料（大同烟煤），转换能量的中间介质为水。垃圾焚烧产生的热量被介质吸收，未饱和的水吸收烟气热量成为具有一定压力和温度的过热蒸汽，过热蒸汽驱动汽轮发电机组，热能被转化成电能。与此同时，设备本身用热以及加热助燃空气用热仍能够被实现。
本设计选用型号为：NG-35/3.82-M锅炉[5]，台数为4台，3台工作，一台备用。
其设计参数为：
额定蒸发量：35t/h ； 额定蒸汽压力：3.82MPa ；
给水温度 ：150℃ ； 锅筒工作压力：4.21MPa ；
排烟温度 ： 160℃ ； 额定蒸汽温度：450℃ ；
热风温度 ：-123℃； 锅炉热效率 : 78.89% ；
（自然循环水管式锅炉）
此种锅炉最终产生的热量为：
本设计选用一台凝汽式汽轮机，其型号及设计参数[6]：
机组型式： 31-25-1 ； 主蒸汽压力： 3.44MPa ；
主蒸汽温度：435℃ ； 主蒸汽流量： ；
电功率： 13000kw ； 排气量： ；
排汽压力： 0.0317MPa ； 热效率： 87% ；
排汽温度： 71℃
此种汽轮机最总发电量为：
发电机： 一台
容量 ： 57000kw

2.2.4除尘系统
焚烧烟气中粉尘的主要成分为惰性无机物质，如灰分、无机盐类、可凝结的气体污染物质及有害的重金属氧化物，其含量在450～22500mg/m3之间，视运转条件、废物种类及焚烧炉型式而已。一般来说，固体废弃物中灰飞含量高时所产生的粉尘量多，颗粒大小的分布亦广，液体焚烧炉产生的粉尘较少。粉尘颗粒的直径有的大至100µm以上，也有小至1µm一下，由于送至焚烧炉的废物来自各种不同的产业，焚烧烟气所带走的粉尘及雾滴和一般工业尾气类似。