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固废焚烧的基本原理
[ 时间：2016-05-27 点击：92]
一、燃烧的定义
燃烧是一种剧烈的氧化反应，具有强烈的放热效应，有基态和电子激发态的自由基出现，常伴有光与热的现象，即辐射热会导致周围温度的升高。燃烧也常伴有火焰现象，而火炬又能在合适的可燃介质中自行传播。火焰能否自行传播，是区分期侥与其他化学反应的特征。其他化学反应都只局限在反应开始的那个局部地方进行，而燃烧反应的火焰一旦出现，就会不断向四周传播，宣到能够反应的整个系统完全反应完毕为止。燃烧过程伴随着化学反应、流动、传热相传质等化学过程及物理过程，这些过程是相互影响、相互制约的。因此，燃烧过程是一个极为复杂的综合过程。
二、燃烧的基本过程
团体可燃性物质的燃烧过程通常由热分解、熔融、蒸发和化学反应等传热、传质过程所组成。可燃物质因种类不同存在三种不同的燃烧方式。
①蒸发燃烧。可燃固体受热熔化成液体，继而变成蒸气，与空气扩散混合而燃烧。
⑦分解燃烧。可燃固体首先受热分解，轻质的碳氢化合杨挥发，留下固定碳及悄性物，挥发分与空气扩散混合而燃烧，固定碳的表面与空气接藏进行表面燃烷。
⑦表面燃烧。如木炭、焦炭等可燃固体妥热后不发生熔化、蒸发和分露等过程，而是在固体表面与空气反应进行燃烧。
生活垃圾中可俄组分种类复杂，因此固体废物的燃烧过程是蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烷的综合过程。根据固体废物在焚烧炉的实际焚婉过程，将固体废物的焚挠过程依次划分为干燥、热分解和燃烷三个过程。
①干燥。生活垃圾的干燥阶段是利用燃烧室的热能使垃圾的附着水和固有水汽化，生成水蒸气的过程*按热量传递的方式，可将干燥分为传导干燥、对流干燥和辐射干燥三种方式。生活垃圾的含水串愈大，干燥阶段愈长，捎耗的热能也就康高，从而导致炉内温度降低，影响垃圾的整个焚烧过程*
②热分解。固体废物中的可燃组分在高温作用下的分解和挥发，生成各种烃类挥发分和固体炭等产物。热分解过程包括多种反应，这些反应有吸热的，也有放热的。固体废物的热分解速度与可燃组分组成、传热及传质速度和有机固体物粒度有关。
③燃烧。在高温条件下，干燥和热分解产生的气态和固态可燃物，与焚烧炉中的空气充分接触，达到营火所需的必要条件时，就会形成火焰而燃烧。因此，生活垃圾的焚烧是气相燃烧和非均相燃烧的混合过程，它比气态燃料和液态燃料的燃烧过程更复杂。的燃烧过程更复杂。
三、影响焚烧过程的因素
影响生活垃圾焚烧过程的因震主要包括生活垃圾的性质、停留时间、沮度、湍流度和空气过量系数。其中停留时间、温度、湍流度和空气过量系数称为“3T—1巳”，是焚烧炉设计和运行的主要控制参数。
1．生活垃圾的性质
生活垃圾的热值、成分组成和颧教粒度等是影响生活垃圾焚挠的主要因意。生活垃圾的热值越高，焚烧释放的热能越高，焚烧也就越容易启动，生活垃圾的粒度越小，生活垃圾与周围氧气的接触面积也就越大，焚烧过程中的传热及传质效果越好，燃烧越完全。因此，在生活垃圾焚烧前，应进行破碎预处理；生活垃圾的水分过岗，导致干燥阶段过长，若火困难，影响燃饶速度，不易达到完全燃烧。
2．停留时间
生活垃圾的焚烧是气相燃烧和非均相燃烧的混合过程，因此生活垃圾在炉中的停留时间必须大于理论上固体废物干燥、热分解及固定碳组分完全燃烧所得的总时间。同时还满足固体废物的挥发分在燃烧室中有足够的停留时间以保证达到完全燃挠。虽然停留时间越长焚烧效果越好，但停留时间过长也台使焚烧妒的处理量减少，焚烧炉的建设贸用加大。
3. 温度
温度是指生活垃圾焚烧所能达到的最高焚烧温度，一般来说位于生活垃圾层上方并靠近损烧火焰的区域内的湿度最高，可达850一1000℃。焚烧湿度越高，燃烧越充分，二啄英类物质去除得也就越彻底。
停留时间和温度的乘积又可称为可燃组分的高温暴露。在满足最低高温暴露条件下，可以通过提高焚烧湿度，缩短停留时间‘同样可以在燃烷湿度较低的情况下，通过延长停留时间来达到可燃组分的完全燃烧。
4．湍流度
涡流度是表征生活垃圾和空气温台程度的指标。在生活垃圾焚挠过程中，当焚烧炉一定时，可以通过提高助燃空气量来提离焚烧炉中的流场淌流度，改善传质与传热效果。
5．过量空气系数
在焚烧室中，固体废物颗粒很难与空气形成理想混合，因此为了保证垃圾燃烧完全，实际空气供给量要明显高于理论空气需要量。实际空气旦与理论空气量之比值为过量空气系数。但是如果助燃空气过剽系数太高，会导致炉温降低，彩响固体废物的焚烧效果。
综上所述，不难发现以上“3T—1E”因宏相互依赖、相互制约，构成一个有机系统。任何一个因素的被动，都会产生“牵一发而动全身”的效果。因此必须从系统的角度来控制和选择以上运行参数。
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