7.固体废物焚烧技术
7.1概述
7.2固废焚烧所需的空气量和产生的烟气量
7.3固体废物焚烧炉的类型
7.4焚烧炉的热平衡计算
7.5焚烧炉的设计原则
7.6焚烧厂热量利用系统与工艺
7.7固体废物焚烧厂的运行与管理
7.8固体废物焚烧厂实例
本章重点和难点
重点：固体废物的焚烧特点、固废焚烧所需的空气量和产生的烟气量、固体废物焚烧炉的类型、焚烧炉的热平衡计算、焚烧炉的设计原则、焚烧厂热量利用系统与工艺、固体废物焚烧厂的运行与管理。
难点：固废焚烧所需的空气量和产生的烟气量、的计算方法、焚烧炉的热平衡计算、焚烧炉的正平衡和反平衡效率、焚烧炉的设计原则、焚烧厂热量利用系统与工艺、固体废物焚烧厂的运行与管理。
7.1概述
燃烧（combustion）和焚烧（incineration）的定义：燃料或可燃物与氧气进行的伴有火焰产生的快速放热化学反应。燃料的燃烧称为燃烧；垃圾的燃烧称为焚烧。
燃烧和焚烧的最终结果：将燃料或可燃物的化学能转变为热能使燃烧产物的温度升高。
理论燃烧温度：可燃物燃烧产生的热量全部用来加热燃烧产物能够达到的最高温度。
固体废物焚烧的“三化”特性：减量化（减重80％以上，减容90%以上）、无害化、资源化（发电、供热、建材）
影响燃烧的各因素之间的关系：影响燃烧的主要因素包括燃烧反应（燃料特性、影响传热、传质、传动的因素）、燃烧条件（燃烧设备的类型和其他物理条件），可归纳为3T：Time,Temperature,Turbulence即时间、温度、湍流度，各因素之间的关系。
选择合适的炉型，改善气固相的接触，提高燃烧效率，降低气相有毒有害物质的再合成。
固体废物的可燃性可由其热值体现出来，其热值有高热值Qh与低热值Ql之分。
固体废物的热值与可焚烧性的关系：废物焚烧释放出来的热量要足以提供废物达到燃烧温度所需的热量和发生燃烧反应所需的活化能。否则，要维持燃烧，必须添加辅助燃料。对生活垃圾来说，当Qarl＜3344kJ/kg时，不满足燃烧条件，当3344kJ/kg＜Qarl＜4180kJ/kg时，理论上不借助辅助燃料就可以焚烧，但热能利用价值不大；当4180kJ/kg＜Qarl时，供热和发电均可以进行；当Qarl＞6000kJ/kg时，可以稳定焚烧，供热发电均稳定。
现代焚烧系统的主要组成部分包括：预处理系统、焚烧系统、余热利用系统、烟气净化系统和灰渣处理系统等。
预处理系统的作用为：掺混、筛分、分选、破碎、预热、供料；
焚烧系统的作用是：有效地对固体废弃物进行焚烧，常见的焚烧系统有固定床炉焚烧系统、流化床焚烧系统、转炉焚烧系统、液体喷射焚烧系统等。
废气处理：骤冷、热回收，烟气净化（除尘和洗涤）。
余热利用系统的作用是：将焚烧过程中产生的热能进行有效的利用，常见的利用方式是供热和发电。
烟气净化系统和灰渣处理的作用是：对焚烧过程产生的烟气和灰渣进行净化和无害化处理，使其分别达到国家规定的相应排放标准。
7.2固体废物焚烧所需的空气量和产生的烟气量
在进行空气量和烟气量的计算时，假设：
1.空气和烟气的所有成分，包括水蒸气都可以相当准确的当作理想气体进行计算，因此，每1千摩尔的气体在标准状态下的容积都是22.4Nm3；
2.气体的容积都是按照在0℃和压力101325Pa具有的容积为单位，Nm3。
7.2.1理论空气量和实际空气量
燃烧是燃料中的可燃元素成分C、H、S与空气中的氧气在高温下进行的高速放热化学反应过程。燃烧产物称为烟气。当燃烧产物不含有可燃物时称为完全燃烧。燃料完全燃烧时所需要的理论空气量，可由燃料中各可燃成分在燃烧时所需要的空气量相加而成。
碳的完全燃烧方程式为：
C+O2→CO2
12kgC+22.4Nm3O2→22.4Nm3CO2
碳的分子量是12，1kg碳完全燃烧所需的氧气量为1.866Nm3，在1kg燃料中C的含量是Car/100kg，完全燃烧时需要的氧气量为：1.866Car/100Nm3
同样，氢燃烧的化学反应方程式为：
2H2+O2→2H2O
氢的原子量是1.008，在1kg燃料中所含的氢为kg，完全燃烧所需的氧气量为：
Nm3
硫燃烧的化学方程式为：
S+O2→SO2
硫的原子量是32，在1kg燃料中所含的硫为kg，完全燃烧所需的氧气量为：
Nm3
煤中的硫分为黄铁矿硫、有机硫和硫酸盐硫，前两种可燃，硫酸盐硫为灰分在1kg燃料中所含的氧为kg，氧气的分子量为32，这些氧相当于
综上可得1kg燃料完全燃烧所