中国城市生活垃圾燃烧的特性

3.1绝热火焰温度
绝热火焰温度指的是焚烧释放的全部热量加热焚烧产物所能达到的温度。绝热火焰温度的计算有精确法和近似计算法2种。精确计算过于繁琐，工程上可采用近似法加以计算。以1kg垃圾为基准，根据热平衡可用下式计算绝热火焰温度：

等参数就可根据公式（5)求出垃圾绝热火焰温度。图3示出了垃圾绝热火焰温度与垃圾净热值关系的求解结果。（a)、（b）分别计算了过剩空气率预热空气温度对绝热火焰温度的影响。由图3可知，对一定的垃圾，垃圾绝热火焰温度随过剩空气率的增大而明显降低，随预热空气温度上升而迅速升高。

图3垃圾绝热火焰温度与净热值的关系
3.2临界热值
采用焚烧方式处理某一城市的垃圾时，最为关心的问题是该城市的垃圾能否单独焚烧，即能否在无辅助燃料的条件下稳定燃烧。本文临界热值指的就是垃圾在无辅助燃料条件下稳定燃烧所需具有的最小净热值。临界热值与焚烧采用的方式（如流化床、机械炉排等）、设计采用的过剩空气率及空气预热温度等参数密切相关。根据有关文献，对于一定的炉型，要维持稳燃，绝热火焰温度必须不低于相应的临界值。文献[3]认为，流化床锅炉临界绝热火焰温度为1050～1100℃。而炉排炉，临界绝热火焰温度为1427℃，也有认为是1093℃。
本研究结果表明，绝热火焰温度与垃圾净热值具有确定的关系（公式5），因此，对于一定的炉型，只要根据其临界绝热火焰温度及空气过剩率EA、预热空气温度tair等参数就可确定临界热值。图3(a)、（b）以流化床临界绝热火焰温度1080℃为例表明了临界热值与空气过剩率空气预热温度的关系。以常规参数值EA＝0.4，t_air＝200℃为例，临界热值约为3615kJ/kg。
当然，考虑到垃圾焚烧处理是以洁净处理（即垃圾的燃尽及降低烟气排放）为目的，在垃圾焚烧炉设计中，空气过剩率选择不能过低，根据我国的标准（GWKB3-2000生活垃圾焚烧污染控制标准）应不小于40％。因此，对于垃圾热值较低的城市，如采用焚烧法处理垃圾，为降低辅助燃料量，可通过适当提高预热空气温度实现稳燃目的。
4结论
通过回归分析，本文提出了一种计算城市垃圾净热值及焚烧所需理论空气量的方法，只要提供某一城市垃圾的工业分析数据及塑胶的份额，就能较为准确地计算出该城市垃圾净热值，同时由垃圾净热值可计算出其理论空气量；根据选择的过剩空气率及预热空气温度就可进一步计算出其绝热火焰温度，并可判断是否需添加辅助燃料。本研究可为了解垃圾的燃料特性及垃圾的焚烧利用决策和设计提供分析依据。