Ako fungujú spaľovne

Aplikácia a vývoj technológie spaľovania odpadu v zahraničí má niekoľko desaťročí históriu. Medzi vyspelejšie typy pecí patria pulzná roštová spaľovňa, mechanická roštová spaľovňa, fluidná spaľovňa, rotačná spaľovňa a CAO spaľovňa. Nasleduje krátky úvod do týchto typov pecí.
Mechanická roštová spaľovňa
Princíp fungovania: Odpad sa dostáva na dole-šikmý rošt cez násypku (rošt je rozdelený na sušiacu zónu, spaľovaciu zónu a dopaľovaciu zónu). Striedavým pohybom medzi roštami sú odpadky tlačené smerom nadol, takže odpadky postupne prechádzajú každou oblasťou na rošte (keď odpadky vstupujú z jednej oblasti do druhej, hrá veľkú úlohu pri prevrátení), až kým nie sú vyhorené a vypustené z pece. Spaľovací vzduch vstupuje zo spodnej časti roštu a mieša sa s odpadom; spaliny s vysokou teplotou vytvárajú horúcu paru cez vykurovaciu plochu kotla a spaliny sa tiež ochladzujú. Nakoniec sa spaliny upravia zariadením na úpravu spalín a odvedú sa.
Vlastnosti: Požiadavky na materiál a presnosť spracovania roštu sú vysoké a kontaktná plocha medzi roštami musí byť celkom hladká a medzera medzi radmi je pomerne malá. Okrem toho je mechanická štruktúra zložitá, miera poškodenia je vysoká a objem údržby je veľký. Vysoké náklady na výstavbu a údržbu roštových pecí sťažujú propagáciu a aplikáciu v Číne.
Spaľovňa s fluidným lôžkom
Princíp činnosti: Teleso pece sa skladá z poréznej distribučnej dosky. Do pece sa pridáva veľké množstvo kremenného piesku a kremenný piesok sa zahrieva na viac ako 600 stupňov. Horúci vzduch nad 200 stupňov je vháňaný do spodnej časti pece, aby sa horúci piesok uvaril, a potom sa odpad vloží dovnútra. Odpad vrie s horúcim pieskom a odpad sa rýchlo vysuší, zapáli a spáli. Nespálený odpad má ľahšiu špecifickú hmotnosť a naďalej vrie a horí. Spálený odpad má väčšiu mernú hmotnosť a padá na dno pece. Po ochladení vodou sa hrubá troska a jemná troska posiela z továrne triediacim zariadením a malé množstvo strednej trosky a kremenného piesku sa posiela späť do pece cez zdvíhacie zariadenie na ďalšie použitie.
Vlastnosti: Fluidné lôžko úplne horí a riadenie spaľovania v peci je lepšie, ale množstvo prachu v spalinách je veľké, prevádzka je komplikovaná, prevádzkové náklady sú vysoké, požiadavky na rovnomernosť veľkosti častíc paliva sú vysoké a je potrebné-drviace zariadenie s vysokým výkonom. Kremenný piesok spôsobuje vážne opotrebovanie zariadenia a údržba zariadenia je náročná.
Rotačná spaľovňa
Princíp činnosti: Rotačná spaľovňa je usporiadaná pozdĺž telesa pece s potrubím chladiacej vody alebo žiaruvzdorných materiálov a teleso pece je umiestnené vodorovne a mierne naklonené. Nepretržitou prevádzkou telesa pece sa odpadky v telese pece úplne spália a súčasne sa pohybujú v smere telesa pece až do ich vyhorenia a vypustenia z telesa pece.
Vlastnosti: Vysoká miera využitia zariadenia, nízky obsah uhlíka v popole, nízky prebytočný objem vzduchu a nízke emisie škodlivých plynov. Spaľovanie však nie je jednoduché kontrolovať a pri nízkej výhrevnosti odpadu je ťažké ho spáliť.
Spaľovňa CAO
Princíp činnosti: Odpad sa prepravuje do skladovacej jamy a vstupuje do nádrže na biochemickú úpravu. Pôsobením mikroorganizmov sa dehydruje, takže prírodná organická hmota (kuchynský odpad, lístie, tráva a pod.) sa rozloží na prášok. Iné pevné látky, vrátane syntetických organických látok, ako je plastová guma a anorganické látky v odpade, sa nedajú rozložiť a rozdrviť na prášok. Po preosiatí vstupuje odpad, ktorý nie je možné rozprášiť, najprv do prvej spaľovacej komory (teplota je 600 stupňov) a vytvorený horľavý plyn vstupuje do druhej spaľovacej komory a ne-horľavé a ne-pyrolyzovateľné zložky sú vypúšťané do prvej spaľovacej komory vo forme popola. Teplota druhej komory je regulovaná na 860 stupeň pre spaľovanie a spaliny s vysokou teplotou- ohrievajú kotol na výrobu pary. Po úprave sú spaliny odvádzané do atmosféry cez komín. Kovové sklo neoxiduje ani sa neroztopí v prvej spaľovacej komore a môže sa triediť a regenerovať v popole.
Vlastnosti: Užitočné látky v odpade je možné recyklovať; ale spracovateľská kapacita jednej spaľovne je malá a doba spracovania je dlhá. Maximálna denná kapacita spracovania jednej pece je 150 ton. Pretože čas zotrvania spalín nad 850 stupňov je ťažké prekročiť 1 sekundu, obsah dioxínov v spalinách je vysoký a je ťažké splniť normy ochrany životného prostredia. [5]
Impulzné-rozhadzovacie rošty
Princíp fungovania: Odpad sa privádza do sušiaceho lôžka spaľovne cez automatickú privádzaciu jednotku na sušenie a potom sa privádza na rošt prvej{0}}úrovne. Prchá a praská pri vysokej teplote na rošte. Rošt je hádzaný pod impulzom pulzného vzduchového energetického zariadenia a odpadky sú postupne hádzané do ďalšej úrovne roštu. V tomto čase sú látky s vysokou molekulovou hmotnosťou prasknuté a iné látky sú spálené. Toto pokračuje, kým sa nakoniec nevyhorí a nevstúpi do popolovej jamy a vypustí sa automatickým zariadením na odstraňovanie trosky. Spaľovací vzduch sa vstrekuje zo vzduchových otvorov na rošte a mieša sa s odpadom na spaľovanie, pričom odpadky sú zavesené vo vzduchu. Vyprchané a krakované látky vstupujú do spaľovacej komory druhého-stupňa na ďalšie krakovanie a spaľovanie a nespálené spaliny vstupujú do spaľovacej komory tretieho-stupňa na úplné spálenie; spaliny s vysokou teplotou ohrievajú paru cez vykurovaciu plochu kotla a po ochladení sú spaliny odvádzané von.
Jeho výhody sú:
(1) Je možné spracovať širokú škálu odpadu. Dokáže spracovať priemyselný odpad, domáci odpad, nemocničný odpad, odpadové gumové pneumatiky atď.
(2) Vysoká tepelná účinnosť spaľovania. Normálna tepelná účinnosť spaľovania je viac ako 80% a dokonca aj pre domáce odpadky s veľkým množstvom vody je tepelná účinnosť spaľovania viac ako 70%.
(3) Nízke náklady na prevádzku a údržbu. V dôsledku prijatia mnohých špeciálnych konštrukcií a vysokej úrovne automatizácie je menej operátorov (vrátane personálu na odstraňovanie popola, na jednu pec sú potrební len dvaja ľudia) a tiež je menšia záťaž na údržbu.
(4) Vysoká spoľahlivosť. Po takmer 20 rokoch prevádzky sa ukázalo, že poruchovosť tejto spaľovne je veľmi nízka, s ročnou prevádzkou viac ako 8 000 hodín a všeobecnou mierou využitia viac ako 95 %.
(5) Vysoká úroveň regulácie emisií Vďaka použitiu sekundárneho spätného-spaľovania spalín a pokročilého zariadenia na úpravu spalín sú spaliny úplne upravené. Po dlhodobom-testovaní je obsah CO v emisiách spalín 1-10 PPM, obsah HC 2-3 PPM a obsah NOx 35 PPM, čo plne spĺňa európske a americké emisné normy. Keď spaliny horia v spaľovacej komore druhého a tretieho stupňa, teplota dosiahne 1000 stupňov a doba zdržania je viac ako 2 sekundy, čo môže v podstate rozložiť dioxíny. Obsah dioxínov v spalinách je 0,04 ng/m3, čo je oveľa menej ako európsky a americký štandard 0,1 ng/m3.
(6) Rošt má samočistiacu-funkciu pri prefukovaní stlačeným vzduchom.