Razumevanje sežigalnic za smeti: načela, optimizacija procesov in ključni delovni dejavniki
Sežiganje smeti je postalo široko sprejeta metoda za zdravljenje komunalnih trdnih odpadkov (MSW), medicinskih odpadkov, industrijskega blata in drugih nevarnih ali ne recikliranih odpadkov . modernesežigalnicene le pomagajo zmanjšati volumen in strupenost odpadkov, ampak tudi izkoristiti toplotno energijo za proizvodnjo električne energije ali ogrevanje .
V tem obsežnem priročniku se poglobimo v delovna načela sežigalnic za smeti, raziščemo dejavnike, ki vplivajo
Kaj je sežigalnik smeti?
A Sežigalnik smetije sistem za varstvo okolja, ki odstrani različne odpadne materiale tako, da jih kuri pri visokih temperaturah ., ki vključujejo:
Domači (komunalni trdni) odpadki
Industrijski odpadni plini in tekočine
Medicinski odpadki in biološke nevarnosti
TRKA živali
Nevarne in vnetljive snovi
Postopek sežiganja ne le zmanjšujeprostornina in težaodpadkov, vendar tudi zmanjšuje tveganja za onesnaževanje zemljišč in vode ., poleg zajemanja in uporabe proizvedene toplote pa številni objekti pretvorijo odpadke v odpadke vuporabna energija, na primer para ali elektrika, spodbujanje obnavljanja virov .
Ključni dejavniki, ki vplivajo na učinkovitost sežiganja odpadkov
Za dosego stabilnega in popolnega zgorevanja domačih odpadkov je treba izpolniti več medsebojno povezanih operativnih in materialnih pogojev .
1. Narava in sestava odpadkov
Thekalorična vrednost, vsebnost vlage, velikostinkompozicijaodpadkov gospodinjstev so ključne dejavnike učinkovitosti zgorevanja:
Višja kalorična vrednost= lažje vžig in trajno zgorevanje
Manjša velikost delcev odpadkov= boljši zračni stik, hitrejše zgorevanje
Visoka vsebnost vlage= slab vžig, izguba energije
Pred zdravljenjemodpadkov, vključno z drobljenjem in sušenjem, lahko znatno izboljša delovanje sežigalnic .
2. Skladiščenje in fermentacija smeti
Pred vstopom v sežigalnik domači odpadki običajno prebivajo v aJama za shranjevanje smetiza 3 do 5 dni . to omogoča:
Naravno stiskanje
Izhlapevanje vlage
Delna fermentacija, povečana kalorična vrednost
Pravilno upravljano skladiščenje stabilizira značilnosti odpadkov in poveča rezultate sežiganja .
Optimizacija procesa sežiganja
Za zagotovitev popolnega in varnega zgorevanja je treba natančno nadzorovati različne tehnične in operativne elemente .
1. Čas prebivališča
Thečas prebivališčaNanaša se na to, kako dolgo odpadki in dimni plini ostanejo v sežiganju:
Čas bivanja odpadkov: Mora biti dovolj dolg zasušenje, pirolizainIzgorevanje
Čas bivanja dimnih plinov: Mora dovolitinestanovitni pliniv celoti zgorevanje
Tipična trajanja prebivanja:
Primarna rešetka sušenja: 100–110 sekund
Grate izgorevanja (2. in 3. nivo): 80–100 sekund
Izgorela rešetka (4. stopnja): 180–200 sekund
Prilagoditve so potrebne za sezonske različice in vrste odpadkov . na primer,mokre smeti v deževni sezonilahko zahteva daljše trajanje .
2. Temperatura peči
Vzdrževanje avisoka in stabilna temperatura zgorevanjaje ključnega pomena . idealno temperaturno območje:
850 stopinj do 1100 stopinjv zgorevalni komori
Prednosti optimalne temperature:
Spodbuja popolno izgorevanje
Izboljša razgradnjo strupenih spojin (E . g ., dioksini)
Zmanjšuje volumen pepela
Če temperature peči padejo, pomožna goriva, kot sokurilno oljelahko vbrizgamo za stabilizacijo zgorevanja .
3. Dobava in distribucija zraka
Dobava zraka ima dvojno vlogo: dobava kisika in spodbujanje turbulenc . Sistem sežiganja uporablja:
Primarni zrak: Pod rešetko, podpira sušenje in zgorevanje
Sekundarni zrak: Vbrizgano nad rešetko, da kurite hlapne pline
Priporočeno primarno in sekundarno zračno razmerje: 6: 4
To ravnovesje zagotavlja dovolj kisika in preprečuje, da bi se pobeg neobrezanih plinov . blažilniki zraka uporabljali za dinamično uravnavanje toka, običajno se odpirajo širše na območjih zgorevanja in ožje na območjih izgorelosti .
4. Presežek zračnega koeficienta
ThePrekomerni zračni koeficient (λ)je razmerje med dejanskim zrakom do teoretičnega povpraševanja po zraku:
Idealno domet:λ = 1.4–2.0
Ustrezna presežna raven zraka:
Zagotavlja zadostnost kisika
Poveča turbulenco
Izogiba se izgube toplote zaradi prekomerne prezračevanja
Premalo zračnih vzrokovnepopolno zgorevanjein onesnaževanje; Preveč zraka vodiKapljice temperaturein zmanjšana učinkovitost .
5. Turbulenca in mešanje
Turbulenca določa, kako se v območju zgorevanja dobro mešajo zračni in odpadni plini:
Izboljšana turbulenca=bolj enakomerno zgorevanje
IzboljšaPrenos mase in toplote
Zmanjšuje tvorboCoinNoxemisije
Oblikovalski vidiki, kot soKoti zračne šobe, Oblike lokovinpoti dimnika, vplivajo na intenzivnost turbulenc .
6. Čas podajalnika in možganska kap
Odpadki vstopijo v pečVzajemni podajalnik. Mehanizem hranjenja je treba prilagoditi na podlagi lastnosti odpadkov:
Čas prebivališča: ~ 400 sekund (nastavljivo)
Poročni udar: ~ 500 mm
Pravilni nadzor krme preprečuje:
Preobremenitev (nihanje temperature)
Premajhna (nepopolno zgorevanje)
7. Debelina plasti smeti
Debelina odpadne plasti na rešetki vpliva na enakomernost sušenja in zgorevanja:
Primarna rešetka sušenja: 0,8–1,0 metra
Glavne rešetke izgorevanja: 0,6–0,8 metra
Končna izgorela rešetka: 0,2–0,4 metra
Preveč debela=slaba prodor zraka; Preveč tanka=premalo izkoriščena zmogljivost peči .
8. Negativni nadzor tlaka
Rahlonegativni tlak (-20 do -50 pa)Znotraj peči zagotavlja:
Brez puščanja dimnih plinov ali vonja
Boljši nadzor nad prilivom zraka
Prekomerna izguba tlaka lahko povzročiBackflow, povečanjePoraba energije ventilatorja, in moti zgorevanje .
Okoljski in operativni vidiki
Nadzor onesnaževanja zraka: Namestite čistilnike, filtre in sekundarne zgorevalne komore, da zmanjšate dioksine, SO2 in delce .
Okrevanje energije: Toplota iz zgorevanja lahko uporabite za ustvarjanje pare in električne energije .
Ravnanje pepela: Spodnji pepel in leteči pepel je treba zdraviti za težke kovine in ga varno odpraviti .
Prednosti sežiganja odpadkov
Zmanjšanje volumna: Zmanjšuje odpadke do90%
Nevarno uničenje odpadkov: Varno zdravi nalezljive in kemične odpadke
Proizvodnja energije: Pretvori odpadke vobnovljiva energija
Preusmeritev odlagališč: Zmanjšuje potrebo po odlagališču
Nadzor vonja: Pravilno zgorevanje zmanjšuje žaljive vonjave
Izzivi in omejitve
Visokzačetna naložbainoperativna zapletenost
Emisijastrupeni pliniČe se ne upravlja pravilno
Odpor lokalnih skupnosti zaradipomisleke glede onesnaževanja
Spremenljivost sestave odpadkov zaplete nadzor nad zgorevanjem
Zaključek in priporočila
Izvajanje in delovanje domače sežiganja odpadkov zahtevata natančno upoštevanje več medsebojno povezanih dejavnikov, vključno z:
Kakovost odpadkov in predhodno zdravljenje
Oblikovanje peči in nadzor temperature
Čas bivanja in porazdelitev zraka
Upravljanje emisij in skladnost z okoljem
Za države v razvoju, kot je Kitajska, sežiganje odpadkov predstavlja obetavno pot do trajnostnega ravnanja z odpadki ., vendar za zagotovitev dolgoročnega uspeha:
Vladna podporaS pomočjo spodbud in okoljskih predpisov je bistvenega pomena .
Tehnološka integracijaIz najboljših svetovnih praks lahko pospešijo dobiček učinkovitosti .
Zavedanje javnostiin pregledna komunikacija lahko reši varnosti in okoljske pomisleke .
Z optimizacijo ključnih operativnih parametrov in izkoriščanjem sodobnih tehnologij sežiganja lahko države spremenijo smeti v dragoceno, da se za gradnjo čistejših, bolj trajnostnih mest .
