Hiểu các lò đốt rác: Nguyên tắc, tối ưu hóa quy trình và các yếu tố hoạt động chính

Thiếu rác đã trở thành một phương pháp được áp dụng rộng rãi để xử lý chất thải rắn đô thị (MSW), chất thải y tế, bùn công nghiệp và từ chối nguy hiểm hoặc không thể bắt lại khác . hiện đạilò đốt chất thảiKhông chỉ giúp giảm thể tích và độc tính của chất thải mà còn khai thác năng lượng nhiệt để phát điện hoặc sưởi ấm .

Trong hướng dẫn toàn diện này, chúng tôi đi sâu vào các nguyên tắc làm việc của lò đốt rác, khám phá các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả thiêu hủy và phác thảo các thực tiễn tốt nhất để tối ưu hóa tập trung vào hoạt động đặc biệt là chất thải trong nước .}}}}}}}}}}}}}}

Lò đốt rác là gì?

A Đá lửa ráclà một hệ thống bảo vệ môi trường xử lý các vật liệu chất thải khác nhau bằng cách đốt chúng ở nhiệt độ cao . Chúng bao gồm:

Chất thải trong nước (rắn thành phố)

Khí thải công nghiệp và chất lỏng

Chất thải y tế và nguy cơ sinh học

Xác động vật

Các chất nguy hiểm và dễ cháy

Quá trình thiêu hủy không chỉ làm giảmkhối lượng và trọng lượngchất thải nhưng cũng giảm thiểu rủi ro ô nhiễm đất và nước .Năng lượng có thể sử dụng, chẳng hạn như hơi nước hoặc điện, thúc đẩy khôi phục tài nguyên .

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả đốt chất thải

Để đạt được sự đốt cháy ổn định và hoàn toàn của chất thải trong nước, một số điều kiện hoạt động và vật liệu liên quan đến nhau phải được đáp ứng .

1. Bản chất và thành phần của chất thải

CácGiá trị nhiệt lượng, Độ ẩm, kích cỡ, Vàsáng tácchất thải gia đình là những yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả đốt cháy:

Giá trị nhiệt lượng cao hơn= Đánh lửa dễ dàng hơn và đốt cháy duy trì

Kích thước hạt chất thải nhỏ hơn= tiếp xúc không khí tốt hơn, đốt cháy nhanh hơn

Độ ẩm cao= đánh lửa kém, mất năng lượng

Tiền xử lýChất thải, bao gồm băm nhỏ và sấy khô, có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của lò đốt .

2. Lưu trữ rác và lên men

Trước khi vào lò đốt, chất thải trong nước thường nằm trong mộtHố lưu trữ rácTrong 3 đến 5 ngày . Điều này cho phép:

Nén tự nhiên

Độ ẩm bay hơi

Lên men một phần, tăng giá trị nhiệt lượng

Lưu trữ được quản lý đúng cách ổn định các đặc tính chất thải và tăng cường kết quả thiêu hủy .

Tối ưu hóa quá trình thiêu hủy

Để đảm bảo đốt cháy hoàn toàn và an toàn, một loạt các yếu tố kỹ thuật và hoạt động phải được kiểm soát cẩn thận .

1. Thời gian cư trú

Cácthời gian cư trúĐề cập đến thời gian chất thải và khí thải vẫn còn trong buồng thiêu hủy:

Thời gian cư trú chất thải: Phải đủ dài chosấy khô, Phân vùng, Vàđốt cháy

Thời gian cư trú của khí thải: Phải cho phépKhí dễ bay hơiĐể đốt cháy hoàn toàn

Thời gian cư trú điển hình:

Lòng sấy chính: 100 trận110 giây

Grates đốt (cấp 2 và 3): 80 trận100 giây

Buffout Grate (Cấp độ 4): 180 trận200 giây

Điều chỉnh là cần thiết cho các biến thể theo mùa và các loại chất thải . chẳng hạn,rác ướt vào mùa mưacó thể yêu cầu thời lượng dài hơn .

2. Nhiệt độ lò

Duy trì aNhiệt độ đốt cao và ổn địnhlà quan trọng . Phạm vi nhiệt độ lý tưởng:

850 độ đến 1100 độtrong buồng đốt

Lợi ích của nhiệt độ tối ưu:

Thúc đẩy đốt cháy hoàn toàn

Tăng cường sự phân hủy của các hợp chất độc hại (e . g ., dioxin)

Giảm khối lượng tro

Nếu nhiệt độ lò giảm, nhiên liệu phụ trợ nhưDầu nhiên liệucó thể được tiêm để ổn định quá trình đốt .

3. Cung cấp và phân phối không khí

Cung cấp không khí đóng một vai trò kép: Cung cấp oxy và thúc đẩy nhiễu loạn . Hệ thống thiêu hủy sử dụng:

Không khí chính: Bên dưới lưới, hỗ trợ sấy khô và đốt cháy

Không khí thứ cấp: Được tiêm trên lưới để đốt khí dễ bay hơi

Tỷ lệ không khí chính với thứ cấp được đề xuất: 6: 4

Sự cân bằng này đảm bảo đủ oxy và ngăn chặn sự thoát ra của các khí không cháy . Bộ giảm chấn không khí được sử dụng để điều chỉnh dòng chảy động, thường là mở rộng hơn ở các vùng đốt và hẹp hơn ở các khu vực kiệt sức .

4. Hệ số không khí dư thừa

CácHệ số không khí dư thừa (λ)là tỷ lệ không khí thực tế được cung cấp cho nhu cầu không khí lý thuyết:

Phạm vi lý tưởng:λ = 1.4–2.0

Mức không khí dư thừa thích hợp:

Đảm bảo oxy đầy đủ

Tăng cường nhiễu loạn

Tránh tổn thất nhiệt do quá sóng quá mức

Quá ít không khí gây rađốt cháy không đầy đủvà ô nhiễm; Quá nhiều không khí dẫn đếnNhiệt độ giảmvà giảm hiệu quả .

5. Nhiễu loạn và trộn lẫn

Sự nhiễu loạn xác định mức độ không khí và khí thải kết hợp trong vùng đốt cháy:

Tăng cường nhiễu loạn=Đốt cháy đồng đều hơn

Cải thiệnKhối lượng và truyền nhiệt

Giảm sự hình thành củaĐồngVàNOXkhí thải

Các khía cạnh thiết kế, chẳng hạn nhưgóc vòi không khí, hình dạng vòm, VàĐường dẫn Flue, ảnh hưởng đến cường độ nhiễu loạn .

6. Thời gian trung chuyển và đột quỵ

Chất thải đi vào lò thông qua mộtngười cung cấp lại. Cơ chế cho ăn phải được điều chỉnh dựa trên các thuộc tính chất thải:

Thời gian cư trú của trung chuyển: ~ 400 giây (có thể điều chỉnh)

Stroke trung chuyển: ~ 500mm

Kiểm soát thức ăn thích hợp ngăn chặn:

Quá tải (dao động nhiệt độ)

Nằm thiếu (đốt cháy không đầy đủ)

7. Độ dày lớp rác

Độ dày của lớp chất thải trên lưới ảnh hưởng đến việc làm khô và đốt cháy tính đồng nhất:

Lòng sấy chính: 0,8 bóng1,0 mét

GRATE chính: 0,6 Hàng0,8 mét

Nổi lên cuối cùng: 0,2 Hàng0,4 mét

Quá dày=thâm nhập không khí kém; quá mỏng=dung lượng lò nung không được sử dụng đúng mức .

8. Kiểm soát áp suất âm

Một chútÁp suất âm (-20 đến -50 PA)Bên trong lò đảm bảo:

Không có rò rỉ khí thải hoặc mùi

Dự thảo kiểm soát tốt hơn cho dòng không khí

Mất áp lực quá mức có thể gây radòng chảy ngược, tăngTiêu thụ năng lượng của quạtvà phá vỡ quá trình đốt .

Cân nhắc về môi trường và hoạt động

Kiểm soát ô nhiễm không khí: Cài đặt máy lọc, bộ lọc và buồng đốt thứ cấp để giảm dioxin, SO2 và các hạt .

Phục hồi năng lượng: Nhiệt từ đốt có thể được sử dụng để tạo hơi nước và điện .

Xử lý tro: Tro dưới và tro bay phải được xử lý bằng kim loại nặng và xử lý an toàn .

Lợi ích của việc đốt chất thải

Giảm âm lượng: Giảm chất thải lên đến90%

Phá hủy chất thải nguy hại: Xử lý an toàn một cách an toàn và chất thải hóa học

Tạo ra năng lượng: Chuyển đổi chất thải thànhnăng lượng tái tạo

Sự chuyển hướng bãi rác: Giảm nhu cầu về không gian bãi rác

Kiểm soát mùi: Đốt cháy thích hợp giảm thiểu mùi khó chịu

Những thách thức và hạn chế

CaoĐầu tư ban đầuVàĐộ phức tạp hoạt động

Phát thải củaKhí độc hạiNếu không được quản lý đúng cách

Sự kháng cự từ các cộng đồng địa phương domối quan tâm ô nhiễm

Sự thay đổi trong chế phẩm chất thải làm phức tạp kiểm soát đốt cháy

Kết luận và khuyến nghị

Việc thực hiện và vận hành một nhà máy đốt chất thải trong nước đòi hỏi phải xem xét cẩn thận nhiều yếu tố liên quan đến nhau, bao gồm:

Chất lượng chất thải và tiền xử lý

Thiết kế lò và kiểm soát nhiệt độ

Thời gian cư trú và phân phối không khí

Quản lý khí thải và tuân thủ môi trường

Đối với các nước đang phát triển như Trung Quốc, việc đốt chất thải trình bày một con đường đầy hứa hẹn để quản lý chất thải bền vững . Tuy nhiên, để đảm bảo thành công lâu dài:

Hỗ trợ của chính phủThông qua các ưu đãi và quy định môi trường là điều cần thiết .

Tích hợp công nghệTừ thực tiễn tốt nhất toàn cầu có thể tăng tốc hiệu quả tăng .

Nhận thức cộng đồngvà giao tiếp minh bạch có thể giải quyết các mối quan tâm về an toàn và môi trường .

Bằng cách tối ưu hóa các tham số hoạt động chính và tận dụng các công nghệ đốt hiện đại, các quốc gia có thể biến rác thành một nguồn tài nguyên năng lượng có giá trị để xây dựng các thành phố sạch hơn, bền vững hơn .