Πώς λειτουργούν οι αποτεφρωτήρες

Η εφαρμογή και ανάπτυξη της τεχνολογίας αποτέφρωσης απορριμμάτων σε χώρες του εξωτερικού έχει ιστορία πολλών δεκαετιών. Οι πιο ώριμοι τύποι κλιβάνων περιλαμβάνουν αποτεφρωτήρα παλμικής εσχάρας, αποτεφρωτή μηχανικής εσχάρας, αποτεφρωτή ρευστοποιημένης κλίνης, περιστροφικό αποτεφρωτήρα και αποτεφρωτή CAO. Ακολουθεί μια σύντομη εισαγωγή σε αυτούς τους τύπους κλιβάνων.
Μηχανικός αποτεφρωτήρας σχάρας
Αρχή λειτουργίας: Τα σκουπίδια εισέρχονται στη σχάρα με κλίση προς τα κάτω μέσω της χοάνης τροφοδοσίας (η σχάρα χωρίζεται σε περιοχή στεγνώματος, περιοχή καύσης και περιοχή καύσης). Λόγω της κλιμακωτής κίνησης ανάμεσα στις σχάρες, τα σκουπίδια σπρώχνονται προς τα κάτω, έτσι ώστε τα σκουπίδια να περνούν από κάθε περιοχή στη σχάρα με τη σειρά τους (όταν τα σκουπίδια μπαίνουν από τη μια περιοχή στην άλλη, παίζουν μεγάλο ρόλο να αναποδογυριστούν) μέχρι να καούν και να εκκενωθούν από το φούρνο. Ο αέρας καύσης μπαίνει από το κάτω μέρος της σχάρας και αναμειγνύεται με τα σκουπίδια. τα καυσαέρια υψηλής θερμοκρασίας παράγουν ζεστό ατμό μέσω της επιφάνειας θέρμανσης του λέβητα και τα καυσαέρια ψύχονται επίσης. Τέλος, τα καυσαέρια επεξεργάζονται από τη συσκευή επεξεργασίας καυσαερίων και εκκενώνονται.
Χαρακτηριστικά: Οι απαιτήσεις υλικού και οι απαιτήσεις ακρίβειας επεξεργασίας της σχάρας είναι υψηλές και η επιφάνεια επαφής μεταξύ των σχαρών απαιτείται να είναι αρκετά λεία και το κενό μεταξύ των σειρών είναι αρκετά μικρό. Επιπλέον, η μηχανική δομή είναι πολύπλοκη, το ποσοστό ζημιάς είναι υψηλό και ο όγκος συντήρησης μεγάλος. Το υψηλό κόστος κατασκευής και συντήρησης κλιβάνου σχάρας καθιστά δύσκολη την προώθηση και εφαρμογή στην Κίνα.
Αποτεφρωτής ρευστοποιημένης κλίνης
Αρχή λειτουργίας: Το σώμα του κλιβάνου αποτελείται από μια πορώδη πλάκα διανομής. Μια μεγάλη ποσότητα χαλαζιακής άμμου προστίθεται στον κλίβανο και η χαλαζιακή άμμος θερμαίνεται σε θερμοκρασία άνω των 600 βαθμών. Ζεστός αέρας άνω των 200 μοιρών διοχετεύεται στο κάτω μέρος του κλιβάνου για να κάνει την καυτή άμμο να βράσει, και στη συνέχεια τοποθετούνται τα σκουπίδια. Τα σκουπίδια βράζουν με την καυτή άμμο και τα σκουπίδια στεγνώνουν γρήγορα, αναφλέγονται και καίγονται. Τα άκαυτα σκουπίδια έχουν ελαφρύτερο ειδικό βάρος και συνεχίζουν να βράζουν και να καίγονται. Τα καμένα σκουπίδια έχουν μεγαλύτερο ειδικό βάρος και πέφτουν στον πάτο του φούρνου. Μετά την ψύξη με νερό, η χοντρή σκωρία και η λεπτή σκωρία αποστέλλονται έξω από το εργοστάσιο με εξοπλισμό διαλογής και μια μικρή ποσότητα μεσαίας σκωρίας και χαλαζιακής άμμου αποστέλλεται πίσω στον κλίβανο μέσω του ανυψωτικού εξοπλισμού για συνεχή χρήση.
Χαρακτηριστικά: Η ρευστοποιημένη κλίνη καίγεται πλήρως και ο έλεγχος της καύσης στον κλίβανο είναι καλύτερος, αλλά η ποσότητα σκόνης στα καυσαέρια είναι μεγάλη, η λειτουργία είναι περίπλοκη, το κόστος λειτουργίας είναι υψηλό, οι απαιτήσεις ομοιομορφίας μεγέθους σωματιδίων καυσίμου είναι υψηλές και απαιτείται συσκευή σύνθλιψης υψηλής ισχύος. Η χαλαζιακή άμμος προκαλεί σοβαρή φθορά στον εξοπλισμό και η συντήρηση του εξοπλισμού είναι μεγάλη.
Περιστροφικός αποτεφρωτήρας
Αρχή λειτουργίας: Ο περιστροφικός αποτεφρωτήρας είναι διατεταγμένος κατά μήκος του σώματος του κλιβάνου με σωλήνες νερού ψύξης ή πυρίμαχα υλικά και το σώμα του κλιβάνου τοποθετείται οριζόντια και ελαφρώς κεκλιμένο. Μέσω της συνεχούς λειτουργίας του σώματος του κλιβάνου, τα σκουπίδια στο σώμα του κλιβάνου καίγονται πλήρως και ταυτόχρονα κινούνται προς την κατεύθυνση του σώματος του κλιβάνου μέχρι να καούν και να εκκενωθούν από το σώμα του κλιβάνου.
Χαρακτηριστικά: Υψηλός ρυθμός χρήσης εξοπλισμού, χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα σε τέφρα, χαμηλός όγκος περίσσειας αέρα και χαμηλές εκπομπές επιβλαβών αερίων. Ωστόσο, η καύση δεν είναι εύκολο να ελεγχθεί και είναι δύσκολο να καεί όταν η θερμογόνος δύναμη των σκουπιδιών είναι χαμηλή.
αποτεφρωτήρας CAO
Αρχή λειτουργίας: Τα σκουπίδια μεταφέρονται στο λάκκο αποθήκευσης και εισέρχονται στη δεξαμενή βιοχημικής επεξεργασίας. Αφυδατώνεται υπό τη δράση μικροοργανισμών, με αποτέλεσμα η φυσική οργανική ύλη (απορρίμματα κουζίνας, φύλλα, γρασίδι κ.λπ.) να αποσυντίθεται σε σκόνη. Άλλα στερεά, συμπεριλαμβανομένης της συνθετικής οργανικής ύλης, όπως το πλαστικό καουτσούκ και η ανόργανη ύλη στα σκουπίδια, δεν μπορούν να αποσυντεθούν και να κονιοποιηθούν. Μετά τον έλεγχο, τα απόβλητα που δεν μπορούν να κονιοποιηθούν εισέρχονται πρώτα στον πρώτο θάλαμο καύσης (η θερμοκρασία είναι 600 μοίρες) και το εύφλεκτο αέριο που δημιουργείται εισέρχεται στον δεύτερο θάλαμο καύσης και τα άκαυστα και μη πυρολυόμενα συστατικά απορρίπτονται στον πρώτο θάλαμο καύσης με τη μορφή τέφρας. Η θερμοκρασία του δεύτερου θαλάμου ελέγχεται στους 860 βαθμούς για καύση και τα καυσαέρια υψηλής θερμοκρασίας θερμαίνουν τον λέβητα για να παράγει ατμό. Μετά την επεξεργασία, τα καυσαέρια απορρίπτονται στην ατμόσφαιρα μέσω της καμινάδας. Το μεταλλικό γυαλί δεν θα οξειδωθεί ούτε θα λιώσει στον πρώτο θάλαμο καύσης και μπορεί να ταξινομηθεί και να ανακτηθεί στην τέφρα.
Χαρακτηριστικά: Χρήσιμες ουσίες στα σκουπίδια μπορούν να ανακυκλωθούν. αλλά η ικανότητα επεξεργασίας ενός μόνο αποτεφρωτήρα είναι μικρή και ο χρόνος επεξεργασίας μεγάλος. Η μέγιστη ημερήσια ικανότητα επεξεργασίας ενός κλιβάνου είναι 150 τόνοι. Δεδομένου ότι ο χρόνος παραμονής των καυσαερίων σε θερμοκρασία άνω των 850 μοιρών είναι δύσκολο να υπερβεί το 1 δευτερόλεπτο, η περιεκτικότητα σε διοξίνες στα καυσαέρια είναι υψηλή και είναι δύσκολο να τηρηθούν τα πρότυπα προστασίας του περιβάλλοντος. [5]
Παλμική σχάρα αποτέφρωσης
Αρχή λειτουργίας: Τα σκουπίδια τροφοδοτούνται στην κλίνη ξήρανσης του αποτεφρωτήρα μέσω της μονάδας αυτόματης τροφοδοσίας για ξήρανση και στη συνέχεια τροφοδοτούνται στη σχάρα πρώτου επιπέδου. Είναι εξατμισμένο και ραγισμένο σε υψηλή θερμοκρασία στη σχάρα. Η σχάρα ρίχνεται κάτω από την ώθηση της συσκευής παλμικής ισχύος αέρα και τα σκουπίδια πετιούνται στο επόμενο επίπεδο της σχάρας βήμα προς βήμα. Αυτή τη στιγμή, οι ουσίες υψηλού μοριακού βάρους σπάνε και άλλες ουσίες καίγονται. Αυτό συνεχίζεται μέχρι να καεί τελικά και να εισέλθει στο κοίλωμα τέφρας και να εκφορτιστεί από τη συσκευή αυτόματης αφαίρεσης σκωρίας. Ο αέρας καύσης εγχέεται από τις οπές αέρα στη σχάρα και αναμιγνύεται με τα σκουπίδια για καύση, ενώ τα σκουπίδια αιωρούνται στον αέρα. Οι εξατμισμένες και ραγισμένες ουσίες εισέρχονται στον θάλαμο καύσης δεύτερου σταδίου για περαιτέρω ρωγμές και καύση, και τα άκαυστα καυσαέρια εισέρχονται στον θάλαμο καύσης τρίτου σταδίου για πλήρη καύση. τα καυσαέρια υψηλής θερμοκρασίας θερμαίνουν τον ατμό μέσω της επιφάνειας θέρμανσης του λέβητα και τα καυσαέρια εκκενώνονται μετά την ψύξη.
Τα πλεονεκτήματά του είναι:
(1) Ένα ευρύ φάσμα σκουπιδιών μπορεί να υποστεί επεξεργασία. Μπορεί να επεξεργαστεί βιομηχανικά σκουπίδια, οικιακά σκουπίδια, απορρίμματα νοσοκομείων, απόβλητα ελαστικών ελαστικών κ.λπ.
(2) Υψηλή θερμική απόδοση καύσης. Η κανονική θερμική απόδοση καύσης είναι μεγαλύτερη από 80%, και ακόμη και για οικιακά σκουπίδια με μεγάλη ποσότητα νερού, η θερμική απόδοση καύσης είναι μεγαλύτερη από 70%.
(3) Χαμηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Λόγω της υιοθέτησης πολλών ειδικών σχεδίων και υψηλού επιπέδου ελέγχου αυτοματισμού, υπάρχουν λιγότεροι χειριστές (συμπεριλαμβανομένου του προσωπικού απομάκρυνσης τέφρας, απαιτούνται μόνο δύο άτομα για έναν κλίβανο) και ο φόρτος εργασίας συντήρησης είναι επίσης μικρότερος.
(4) Υψηλή αξιοπιστία. Μετά από σχεδόν 20 χρόνια λειτουργίας, έχει αποδειχθεί ότι το ποσοστό αστοχίας αυτού του αποτεφρωτήρα είναι πολύ χαμηλό, με ετήσια λειτουργία πάνω από 8.000 ώρες και γενικό ποσοστό χρήσης άνω του 95%.
(5) Υψηλό επίπεδο ελέγχου εκπομπών Λόγω της χρήσης δευτερογενούς επανακαύσης καυσαερίων και προηγμένου εξοπλισμού επεξεργασίας καυσαερίων, τα καυσαέρια υποβάλλονται σε πλήρη επεξεργασία. Μετά από μακροχρόνιες δοκιμές, η περιεκτικότητα σε CO στις εκπομπές καυσαερίων είναι 1-10 PPM, η περιεκτικότητα σε HC είναι 2-3 PPM και η περιεκτικότητα σε NOx είναι 35 PPM, που πληροί πλήρως τα ευρωπαϊκά και αμερικανικά πρότυπα εκπομπών. Όταν τα καυσαέρια καίγονται στον θάλαμο καύσης δεύτερου και τρίτου σταδίου, η θερμοκρασία φτάνει τους 1000 βαθμούς και ο χρόνος παραμονής είναι περισσότερο από 2 δευτερόλεπτα, γεγονός που μπορεί βασικά να αποσυνθέσει τις διοξίνες. Η περιεκτικότητα σε διοξίνη στα καυσαέρια είναι 0,04 ng/m3, η οποία είναι πολύ χαμηλότερη από το ευρωπαϊκό και αμερικανικό πρότυπο 0,1 ng/m3.
(6) Η σχάρα έχει λειτουργία αυτοκαθαρισμού κάτω από την εκκένωση πεπιεσμένου αέρα.