影響生活垃圾焚燒過程的因素主要包括生活垃圾的性質(zhì)、停留時間、溫度、湍流度、空氣過量系數(shù)。其中停留時間、溫度及湍流度和空氣過量系數(shù)稱為“3T-1E",是燒爐設(shè)計和運行的主要參數(shù)。
1、固體廢物的性質(zhì)
生活垃圾的熱值、成分組成和顆粒粒度等是影響生活垃圾燒的主要因素。固體廢物的熱值越高,焚燒釋放的熱能越高焚燒也就容易啟動。生活垃圾的粒度越小,生活垃圾與周圍氧氣的接觸面積也就越大,焚燒過程中的傳熱及傳質(zhì)效果越好,燃燒越完全。因此,在生活垃圾焚燒前,應(yīng)進行破碎預(yù)處理;固體廢物的水分過高,導(dǎo)致干燥階段過長,著火困難,影響燃燒速度,不易達到完全燃燒。
2、停留時間
生活垃圾的焚燒是氣相燃燒和非均相燃燒的混合過程,因此生活垃圾在爐中的停留時間必須大于理論上固體廢物干燥、熱分解及固定碳組分完全燃燒所需的總時間。同時還滿足固體廢物的揮發(fā)分在燃燒室中有足夠的停留時間以保證達到完全燃燒。雖然停留時間越長焚燒效果越好,但停留時間過長也會使焚燒爐的處理量減少,燒爐的建設(shè)費用加大。
3、溫度
溫度是指生活垃圾焚燒所能達到的焚燒溫度,一般來說位于生活垃圾層上方并靠近燃燒火焰的區(qū)域內(nèi)的溫度,可達850~-1000℃。焚燒溫度越高,燃燒越充分,二噁英類污染物質(zhì)去除也就徹底。
停留時間和溫度的乘積又可稱為可燃組分的高溫暴露。在滿足高溫暴露條件下,可以通過提高焚燒溫度,而縮短停留時間;同樣可以在燃燒溫度較低的情況下,通過延長停留時間來達到可燃組分的完全燃燒。
4、湍流度
湍流度是表征生活垃圾和空氣混合程度的指標。在生活垃圾焚燒過程,當焚燒爐一定時,可以通過提高助燃空氣質(zhì)量來提高焚燒爐中的流場湍流度,改善傳質(zhì)與傳熱效果。
5、過量空氣系數(shù)
在焚燒室中,固體廢物顆粒很難與空氣形成理想混合,因此為了保證垃圾燃燒完全,實際空氣供給量要明顯高于理論空氣需要量。實際空氣量與理論空氣量之比值為過量空氣系數(shù)。但是如果助燃過量空氣系數(shù)太高,同時會導(dǎo)致爐溫降低,影響固體廢物的焚燒效果。
綜上所述,不難發(fā)現(xiàn)以上3T-LE因素相互依賴相互制約,構(gòu)成一個有機系統(tǒng)。任何一個因素的波動,都會產(chǎn)生“牽一發(fā)而動全身”的效果。因此必須從系統(tǒng)的角度來控制和選擇以上運行參數(shù)。
6、3T-1E"參數(shù)的關(guān)系
在焚燒系統(tǒng)中,焚燒溫度、攪拌混合程度、氣體停留時間和過量空氣率是相互依賴、相互制約的,構(gòu)成一個有機系統(tǒng),必須從系統(tǒng)的角度來控制和選擇以上運行參數(shù)。
氣體停留時間由燃燒室?guī)缀涡螤睢⒐?yīng)助燃空氣速率及廢氣產(chǎn)率決定。過量空氣率由速率及助空氣供應(yīng)速率決定。而助燃空氣供應(yīng)量也將直接影響到室中的溫度和流場混合程度,燃燒溫度則影響垃圾焚燒的效率。