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溶剂萃取 2024-09-30 20:23:41

木煤气炉原理(金属回收燃烧炉原理)

一、木煤焚烧炉的气炉工作原理

垃圾焚烧技术在国外的应用和发展已有几十年的历史,比较成熟的原理炉型有脉冲抛式炉排焚烧炉、机械炉排焚烧炉、金属流化床焚烧炉、回收回转式焚烧炉和CAO焚烧炉,燃烧下面对这几种炉型作简单的炉原理介绍。工作原理:垃圾通过进料斗进入倾斜向下的木煤炉排(炉排分为干燥区、燃烧区、气炉燃尽区),原理由于炉排之间的金属交错运动,将垃圾向下方推动,回收使垃圾依次通过炉排上的燃烧各个区域(垃圾由一个区进入到另一区时,起到一个大翻身的炉原理作用),直至燃尽排出炉膛。木煤燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合;高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽,同时烟气也得到冷却,最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

特点:炉排的材质要求和加工精度要求高,要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂,损坏率高,维护量大。炉排炉造价及维护费用高,使其在中国的推广应用困难重重。工作原理:炉体是由多孔分布板组成,在炉膛内加入大量的石英砂,将石英砂加热到600℃以上,并在炉底鼓入200℃以上的热风,使热砂沸腾起来,再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾,垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻,继续沸腾燃烧,燃尽的垃圾比重较大,落到炉底,经过水冷后,用分选设备将粗渣、细渣送到厂外,少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

特点:流化床燃烧充分,炉内燃烧控制较好,但烟气中灰尘量大,操作复杂,运行费用较高,对燃料粒度均匀性要求较高,需大功率的破碎装置,石英砂对设备磨损严重,设备维护量大。工作原理:回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列,炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转,使炉体内的垃圾充分燃烧,同时向炉体倾斜的方向移动,直至燃尽并排出炉体。

特点:设备利用率高,灰渣中含碳量低,过剩空气量低,有害气体排放量低。但燃烧不易控制,垃圾热值低时燃烧困难。工作原理:垃圾运至储存坑,进入生化处理罐,在微生物作用下脱水,使天然有机物(厨余、叶、草等)分解成粉状物,其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。经筛选,未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室(温度为600℃),产生的可燃气体再进入第二燃烧室,不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。第二室温度控制在860℃进行燃烧,高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气,金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化,可在灰渣中分选回收。

特点:可回收垃圾中的有用物质;但单台焚烧炉的处理量小,处理时间长,目前单台炉的日处理量最大达到150吨,由于烟气在850℃以上停留时间难于超过1秒钟短,烟气中二恶英的含量高,环保难以达标。工作原理:垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥,然后送入第一级炉排,在炉排上经高温挥发、裂解,炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动,将垃圾逐级抛入下一级炉排,此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去,直至最后燃尽后进入灰渣坑,由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧,同时使垃圾悬浮在空中。挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室,进行进一步的裂解和燃烧,未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧;高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽,同时烟气经冷却后排出。

其优点是:

(1)处理垃圾范围广泛能够处理工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾废弃物、废弃橡胶轮胎等。

(2)燃烧热效率高正常燃烧热效率80%以上,即使水份很大的生活垃圾,燃烧热效率也在70%以上。

(3)运行维护费用低由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平,因此运行人员少(包括除灰渣人员在内一台炉仅需两人),维护工作量也较少。

(4)可靠性高经过近20年运行表明,此焚烧炉故障率非常低,年运行8000小时以上,一般利用率可达95%以上。

(5)排放物控制水平高由于采用二级烟气再燃烧和先进的烟气处理设备,使烟气得到了充分的处理。经长期测试,烟气排放物中CO含量1—10 PPM,HC含量2—3 PPM,NOx含量35 PPM,完全符合欧美排放标准。烟气在二、三级燃烧室燃烧时温度达1000℃,并且停留时间达2秒以上,可使二恶英基本分解,烟气中二恶英的含量为 0.04 ng/m3,远低于欧美标准0.1 ng/m3。

(6)炉排在压缩空气的吹扫下,有自清洁功能。

二、如何有效利用废气焚烧炉处理废气

√楼主您好,根据您提出的问题,下面为您做详细解答:

直燃炉TO炉

工作原理

直燃炉是将含有VOCs成分的气体在高温下氧化分解,合理的氧气供给量、燃烧温度、停留时间及湍流度等四个燃烧条件,可达到预期的净化处理效果。在处理有机废气时,其燃烧温度多在700~800℃,与氧气充分混合,有机物氧化效率可达99%。为节约能源,直燃炉可利用燃烧后的高温气体的余热进行两段式热能回收,d一段热交换器用来将燃烧废气进行预热以节省燃烧室内能源消耗,di二段热交换器是将冷却气体加热升温zhi脱附温度,为转轮脱附提供足够的能量。

工艺流程

针对于大风量、低浓度的VOC废气,TO炉一般会搭配沸石转轮使用,废气先通过预处理工艺,去除其中的粉尘、颗粒物及杂质成分,保护沸石转轮,沸石转轮一般分三个区域,分别为吸附区、脱附区和冷却区,面积占比为10:1:1,含有VOC的废气经过收集管路进入到沸石转轮,通过转轮吸附区进行吸附,转轮的吸附效率一般设计要求>95%,经过转轮吸附区吸附后的废气可以达标排放。转轮在吸附的同时也进行局部的高温脱附,一般脱附区进气的设定温度是200-220℃,对转轮中吸附的VOC进行脱附和浓缩,脱附后的转轮区域需要进行冷却降温后才能恢复正常的吸附状态,脱附区的高温废气是通过从转轮冷却区出来的废气,跟转轮热交换的温度正常在120-130℃左右,经过换热器换热到200-220℃,进入到脱附区进行脱附和浓缩,脱附出来的废气经过脱附风机送入到预热换热器,将废气换热到350-420℃后进入到燃烧炉里进行燃烧。从转轮吸附区出口的废气和燃烧炉换热后的气体会排放到统一的烟囱进行排放。

针对于化工、医药等行业,废气的特点是风量低、浓度高、成分复杂的情况,TO炉也可以单独使用,考虑到TO炉没有蓄热过程,燃烧过程的温度传递全部由换热器实现,单独使用TO炉需要进气浓度达到。

蓄热式高温氧化炉RTO炉

工作原理

蓄热式热氧化器采用热氧化法处理中低浓度的有机废气,用陶瓷蓄热床换热器回收热量。其由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。其主要特征是:蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连,蓄热床通过换向阀交替换向,将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留,并预热进入蓄热床的有机废气;采用陶瓷蓄热材料吸收、释放热量;预热到一定温度(≥760℃)的有机废气在燃烧室发生氧化反应,生成二氧化碳和水,得到净化。典型的三床式RTO主体设备由一个燃烧室、三个陶瓷填料床、管道和九个风向切换阀、一个补新风阀、一个废气主控阀组成。该装置中的蓄热式陶瓷填充床换热器可使热能得到z大限度的回收,热回收率大于95%;处理VOC时不用或使用很少的燃料。

工艺流程

沸石转轮系统:生产过程排放的尾气进入沸石转轮吸附,吸附后的洁净气体经烟囱达标排放,沸石转轮废气入口处设置过滤器,去除废气中的颗粒物。冷却气通过沸石转轮冷却区预加热后再经过热交换器升温zhi所需的脱附温度,进入沸石转轮的脱附区,脱除吸附在分子筛内的有机组分。

RTO系统:脱附后的废气由脱附风机加压进入RTO炉,通过阀门切换,轮流执行A/B/C槽进气排气操作。RTO炉中采用燃气燃烧器对废气进行加热,使燃烧室温度控制在800℃左右,确保VOCs氧化完quan,经高温氧化处理后的废气经蓄热层回收热量后经烟囱达标排放。

蓄热式催化氧化炉RCO炉

工作原理

蓄热式催化氧化炉是一种带有蓄热功能的焚烧炉,又因其内部配置相应的催化剂,提高废对应成分的活化能,从而降低废气的燃烧温度。因此称为蓄热式催化氧化炉,RCO炉分为氧化室和蓄热室两部分组成,氧化室是整个室体内部温度z高的部分,用于废气加温、氧化分解。壳体材质为碳钢板,外表面设置加强筋,内衬耐火保温层;壳体良好密封,设置检修门,设置温度检测、压力检测。

在燃烧室的每一个隔间都会摆放蓄热陶瓷砖来作为热交换的截止,并将热交换后的高温烟气热能回收并用来预热刚进入炉膛的VOCs废气,由于陶瓷蓄热材的高蓄热性能来进行热回收,时进入到燃烧室的废气温度稳定,进而提高VOCs氧化处理的效率。

工艺流程

沸石转轮系统:生产过程排放的尾气进入沸石转轮吸附,吸附后的洁净气体经烟囱达标排放,沸石转轮废气入口处设置过滤器,去除废气中的颗粒物。冷却气通过沸石转轮冷却区预加热后再经过热交换器升温zhi所需的脱附温度,进入沸石转轮的脱附区,脱除吸附在分子筛内的有机组分。

RCO系统:脱附后的废气由脱附风机加压进入RCO炉,通过阀门切换,轮流执行A/B(/C)槽进气排气操作。RCO炉中采用燃气燃烧器对废气进行加热,使燃烧室温度控制在300-350℃左右,确保VOCs氧化完quan,经高温氧化处理后的废气经蓄热层回收热量后经烟囱达标排放。

催化氧化炉CO炉

工作原理

催化氧化器(Catalytic Oxidizer,简称VOC-CO)是一种用于处理中低浓度挥发性有机废气的节能型环保装置。是利用催化剂的作用降低了有机物的活化能,使有机物的氧化温度降低zhi相对低的温度(例如300℃)发生wan全氧化分解,生成CO₂和 H2O。

有机废气先jin入换热器进行换热,实现对余热的回收,换热器后通过加热器(采用多组电加热管进行加热)对废气进一步升温,升温后的有机废气达到废气在催化剂作用下的起燃温度。废气进入催化燃烧床,在催化剂的作用下,高温裂解成CO2和H2O,有机成分得到净化,同时有机废气裂解释放出热量使气体温度进一步升高,净化后的尾气经过换热器实现余热的回收利用。

催化燃烧的预热废气加热采用无污染、运行稳定的电加热方式,电热管分成多组、由电控箱自动控制,采用PLC与系统温度联锁控制,当废气温度低于一定温度时(可设定)电热管会自动接通电源给废气加热,当废气温度高于一定温度时(可设定)电热管会自动断开一组、二组、多组或全部电源以节约电能及达到a全运行。

催化燃烧反应是典型的气—固相催化反应,其实质是在一定温度下,共同吸附于催化剂表面的有机物(VOCs)与来自空气中的氧发生催化氧化反应,彻d氧化分解成无害的CO2和H2O,并释放反应热的过程。借助催化剂可大幅降低有机物的起燃温度,进行无焰燃烧,减少预热能耗及NOx的生成。

CO氧化装置由燃烧室、催化剂及电加热器组成。

希望此次回答对您有所帮助!

三、垃圾焚烧炉都有哪几种工作原理是什么

垃圾焚烧炉有6种,分别是:流化床焚烧炉、机械炉排焚烧炉、回转式焚烧炉、气化熔融焚烧炉、脉冲抛式炉排焚烧炉、CAO焚烧炉。

1、流化床焚烧炉

工作原理:

炉体是由多孔分布板组成,在炉膛内加入大量的石英砂,将石英砂加热到600℃以上,并在炉底鼓入200℃以上的热风,使热砂沸腾起来,再投入垃圾。垃圾同热砂一起沸腾,垃圾很快被干燥、着火、燃烧。未燃尽的垃圾比重较轻,继续沸腾燃烧,燃尽的垃圾比重较大,落到炉底,经过水冷后,用分选设备将粗渣、细渣送到厂外,少量的中等炉渣和石英砂通过提升设备送回到炉中继续使用。

特点:

流化床燃烧充分,炉内燃烧控制较好,但烟气中灰尘量大,操作复杂,运行费用较高,对燃料粒度均匀性要求较高,石英砂对设备磨损严重,设备维护量大。

2、机械炉排焚烧炉

工作原理:

垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排(炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区),由于炉排之间的交错运动,将垃圾向下方推动,使垃圾依次通过炉排上的各个区域(垃圾由一个区进入到另一区时,起到一个大翻身的作用),直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合;高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽,同时烟气也得到冷却,最后烟气经烟气处理装置处理后排出。

特点:

炉排的材质要求和加工精度要求高,要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小。另外机械结构复杂,损坏率高,维护量大。炉排炉造价及维护费用高,使其在中国的推广应用困难重重。

3、回转式焚烧炉

工作原理:

回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列,炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转,使炉体内的垃圾充分燃烧,同时向炉体倾斜的方向移动,直至燃尽并排出炉体。

特点:

设备利用率高,灰渣中含碳量低,过剩空气量低,有害气体排放量低。但燃烧不易控制,垃圾热值低时燃烧困难。

4、气化熔融焚烧炉

工作原理(荏原式):

生活垃圾于温度500~600℃的流化床内气化,流化床的空气过剩系数保持在0.1~0.3,流化床气体产物包括其中的未燃物、飞灰一起供立式(竖式)旋涡熔融炉,在约1350℃的温度下进行熔融燃烧,熔融燃烧室中的过剩系数为1.3,生活垃圾的热值要求6000kJ/kg以上(≈1433Kcal/kg,太原项目垃圾设计热值1300Kcal/kg)。

为了使该工艺的余热发电效率达到30%以上,特在熔融炉二次燃烧室中安装高效陶瓷换热器将空气预热到700℃以上,将过热器中的过热蒸汽加热,压力达到10MPa,温度为500℃。由于空气中不含HCL等腐蚀物质,因而无须担心高温腐蚀。

特点:

城市生活垃圾气化熔融焚烧技术被称为21世纪的二恶英零排放化生活垃圾焚烧技术,能最大限度的利用垃圾自身所含有的能量,辅助热源消耗少,低二恶英类排放,高效综合回收,最大限度地减容、减量,但要求生活垃圾的热值高于6000kJ/kg,对于我国生活垃圾分类相对较少的情况来说,此技术需改进后用于中国市场。

5、脉冲抛式炉排焚烧炉

工作原理:

垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥,然后送入第一级炉排,在炉排上经高温挥发、裂解,炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动,将垃圾逐级抛入下一级炉排,此时高分子物质进行裂解、其它物质进行燃烧。如此下去,直至最后燃尽后进入灰渣坑,由自动除渣装置排出。助燃空气由炉排上的气孔喷入并与垃圾混合燃烧,同时使垃圾悬浮在空中。

挥发和裂解出来的物质进入第二级燃烧室,进行进一步的裂解和燃烧,未燃尽的烟气进入第三级燃烧室进行完全燃烧;高温烟气通过锅炉受热面加热蒸汽,同时烟气经冷却后排出。

特点:

(1)处理垃圾范围广泛能够处理工业垃圾、生活垃圾、医院垃圾废弃物、废弃橡胶轮胎等。

(2)燃烧热效率高正常燃烧热效率80%以上,即使水份很大的生活垃圾,燃烧热效率也在70%以上。

(3)运行维护费用低由于采用了许多特殊的设计以及较高的自动化控制水平,因此运行人员少(包括除灰渣人员在内一台炉仅需两人),维护工作量也较少。

(4)可靠性高经过近20年运行表明,此焚烧炉故障率非常低,年运行8000小时以上,一般利用率可达95%以上。

(5)排放物控制水平高由于采用二级烟气再燃烧和先进的烟气处理设备,使烟气得到了充分的处理。经长期测试,烟气排放物中CO含量1—10PPM,HC含量2~3PPM,NOx含量35PPM,完全符合欧美排放标准。烟气在二、三级燃烧室燃烧时温度达1000℃,并且停留时间达2秒以上,可使二恶英基本分解,烟气中二恶英的含量为0.04ng/m3,远低于欧美标准0.1ng/m3。

(6)炉排在压缩空气的吹扫下,有自清洁功能。

6、CAO焚烧炉

工作原理:

垃圾运至储存坑,进入生化处理罐,在微生物作用下脱水,使天然有机物(厨余、叶、草等)分解成粉状物,其他固体包括塑料橡胶一类的合成有机物和垃圾中的无机物则不能分解粉化。经筛选,未能粉化的废弃物进入焚烧炉的先进入第一燃烧室(温度为600℃),当温度>850℃时,垃圾进行厌氧燃烧,产生的可燃气体再进入第二燃烧室,不可燃和不可热解的组份呈灰渣状在第一燃烧室中排出。

第二室温度控制在860℃进行燃烧,高温烟气加热锅炉产生蒸汽。烟气经处理后由烟囱排至大气,金属玻璃在第一燃烧室内不会氧化或融化,可在灰渣中分选回收。

特点:

可回收垃圾中的有用物质,焚烧炉焚烧的是分类后的有机垃圾,发热量高,生成一氧化碳等可燃气体多,发电量高。但在我国,实际生活垃圾分类相当少,CAO炉不太适宜我国的垃圾焚烧。

参考资料:湿法冶金