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第1章 绪论 1

1.1 废弃物处理的目标体系 2

1.2 城市生活垃圾处理的主要方法及比较 3

1.2.1 城市垃圾处理主要方法 3

1.2.2 卫生填埋 5

1.2.3 热处理法 5

1.2.4 生物处理法 7

1.2.5 城市垃圾主要处理方法之比较 7

1.3 我国城市垃圾焚烧处理发展前景、现状及问题 8

1.3.1 主要焚烧方式 8

1.3.2 国外焚烧技术应用现状 9

1.3.3 国内焚烧技术应用现状 12

1.3.4 国内现有焚烧技术的主要问题 14

1.3.5 垃圾焚烧技术的发展 14

1.4 垃圾焚烧系统分类 15

1.5 垃圾焚烧发电厂系统工程设计 17

第2章 生活垃圾焚烧技术原理 19

2.1 焚烧的基本概念 19

2.1.1 燃烧 19

2.1.2 着火与熄火 19

2.1.3 着火条件与着火温度 20

2.1.4 热值 21

2.1.5 常用垃圾热值计算方法 21

2.1.6 理论燃烧温度 23

2.1.7 焚烧效果 25

2.2 焚烧过程 26

2.2.1 垃圾焚烧产物 26

2.2.2 垃圾燃烧过程 26

2.2.3 粉尘产生和特性 27

2.2.4 炉渣、飞灰的产生和特性 28

2.2.5 烟气的产生与特性 29

2.2.6 白烟的形成 30

2.2.7 烟气中氮氧化物的来源 30

2.2.8 焚烧过程中的垃圾、烟气和焚烧灰渣分析 31

2.3 影响焚烧的主要因素 32

2.4 物质平衡分析 33

2.4.1 垃圾焚烧物质转化分析 33

2.4.2 垃圾焚烧产物质量分布 35

2.4.3 垃圾焚烧产物元素分布 35

2.4.4 与物质平衡有关参数的计算 36

2.5 热平衡计算 37

2.5.1 基本概念 37

2.5.2 有关热化学定律 38

2.5.3 热平衡分析 39

第3章 垃圾物化特性分析 43

3.1 垃圾产量估算 43

3.1.1 城市垃圾的产源 43

3.1.2 垃圾的产量 44

3.2 垃圾的组成及特性分析 44

3.2.1 分析项目 44

3.2.2 采样方法 46

3.3 国内外垃圾组成及特性 48

3.3.1 重庆地区垃圾组成及特性 48

3.3.2 国外垃圾组成及特性 52

3.3.3 垃圾的特性分析 55

3.3.4 分析数据的应用 57

3.4 垃圾品质的数据分析 58

3.4.1 采样分析后的数据整理 58

3.4.2 四季数据的变化分析 59

3.5 垃圾焚烧组分三元图 64

第4章 垃圾燃烧温度、干燥、热解和着火 66

4.1 理论燃烧温度 66

4.2 燃烧过程的工艺参数计算 70

4.2.1 半经验法 73

4.2.2 精算法 84

4.2.3 应用实例 87

4.3 垃圾的干燥 90

4.3.1 垃圾焚烧炉排炉的干燥床 90

4.3.2 垃圾干燥实验 91

4.3.3 不同参数对干燥过程的影响 93

4.4 垃圾热解燃烧的TG-FTIR实验 97

4.4.1 单组分垃圾实验 97

4.4.2 混合垃圾组分实验 106

4.4.3 垃圾干燥热解反应动力学及燃点 108

4.5 小结 112

第5章 垃圾焚烧炉试验系统的设计和焚烧工艺优化试验 114

5.1 试验台设计原理 114

5.2 实验系统 114

5.2.1 试验装置各部分设备介绍 114

5.2.2 模拟垃圾样品 119

5.2.3 试验台热力特性计算 120

5.2.4 试验过程 122

5.3 一次风参数和物料特性对床层内垃圾焚烧影响实验研究 123

5.3.1 一次风风量变化对床内燃烧过程影响 123

5.3.2 焚烧炉床层内温度分布特点 124

5.3.3 物料的质量和床高随时间变化 125

5.3.4 物料燃烧形成主要烟气成分的变化 126

5.3.5 一次风风量对火焰传播速度和物料燃烧速度的影响 128

5.3.6 一次风量对N转换为NO和C转换为CO的影响 129

5.3.7 不同一次风量下床内碳氢化合物和HCN的分布 130

5.4 一次风温对物料燃烧的影响 133

5.4.1 一次风温对火焰传播速度和物料燃烧速度的影响 133

5.4.2 一次风温对物料燃烧生成烟气成分的影响 135

5.5 水分变化对物料燃烧的影响 137

5.5.1 不同含水量的物料燃烧床层内温度分布 137

5.5.2 火焰传播速度和物料燃烧速度 138

5.5.3 水分变化对物料燃烧产生烟气成分的影响 139

5.6 灰分变化对物料燃烧的影响 142

5.6.1 物料燃烧床层内温度分布 142

5.6.2 火焰传播速度和物料燃烧速度 144

5.6.3 灰分变化对物料燃烧产生烟气成分的影响 144

5.7 物料尺寸变化对固定床内城市生活垃圾焚烧的影响 147

5.7.1 火焰传播速度和物料燃烧速度 147

5.7.2 尺寸变化对物料燃烧过程产生烟气成分的影响 148

5.8 小结 150

第6章 垃圾在焚烧炉内燃烧机理研究与仿真 151

6.1 垃圾在炉排炉内燃烧过程分析 152

6.2 垃圾焚烧过程中体积变化研究 153

6.3 垃圾焚烧过程的反应研究 155

6.3.1 固体中水分蒸发 156

6.3.2 垃圾的液化作用 156

6.3.3 挥发分燃烧 156

6.3.4 碳的气化 157

6.4 气相和固相传输方程 157

6.4.1 气相：流体湍流流动和炉床中固体的传质 157

6.4.2 求解过程 160

6.5 仿真分析 160

6.5.1 垃圾与焚烧炉的基本参数 160

6.5.2 分析结果 161

6.5.3 小结 174

第7章 垃圾焚烧炉内NOx生成机理 175

7.1 NOx的生成机理 175

7.1.1 热力型NOx 175

7.1.2 快速型NOx 176

7.1.3 燃料型NOx 177

7.2 典型垃圾组分成分分析 177

7.3 NOx生成基元反应机理及其验证 182

7.3.1 NOx生成基元反应机理 182

7.3.2 机理验证 182

7.4 垃圾焚烧炉中NOx的生成动力学模拟 185

7.5 小结 188

第8章 焚烧炉内HCl排放特性及其同其他污染物相互影响 189

8.1 概述 189

8.2 焚烧炉内HCl的生成 189

8.2.1 有机氯化物生成HCl 190

8.2.2 无机氯化物生成HCl 190

8.3 焚烧炉HCl排放特性的试验研究 191

8.3.1 床温对HCl排放的影响 191

8.3.2 掺烧垃圾比例和水分对HCl排放的影响 193

8.3.3 HCl对NO和SO2排放的影响 193

8.4 HCl和NOx排放的相互影响研究 193

8.4.1 HCl反应机理 194

8.4.2 不同工况条件下HCl-NO-CO排放的相互关联 195

8.5 CO和SOx排放的关联研究 198

8.5.1 SOx反应机理 198

8.5.2 不同工况条件下SO2-CO排放的相互关联 199

8.6 HCl和SO2排放的相互影响关联研究 200

8.7 小结 201

第9章 垃圾焚烧系统及装备 202

9.1 概述 202

9.2 焚烧炉分类及其工艺 204

9.2.1 固定炉排炉 204

9.2.2 机械炉排炉 204

9.2.3 流化床焚烧炉 205

9.2.4 回转窑焚烧炉 207

9.3 垃圾焚烧厂的储存及进料系统 208

9.3.1 储存设备 208

9.3.2 进料系统 219

9.3.3 小结 223

9.4 城市生活垃圾焚烧炉系统 223

9.4.1 模组式固定床焚烧炉（控气式焚烧炉） 223

9.4.2 水墙式焚烧炉 226

9.4.3 垃圾衍生燃料式焚烧炉 232

9.4.4 旋转窑式焚烧炉 235

9.4.5 流化床焚烧炉 242

9.5 各种焚烧炉的比较 250

9.6 助燃空气系统 253

9.6.1 助燃空气系统的构成 253

9.6.2 助燃空气送风方式 257

9.6.3 辅助燃油系统 259

9.7 灰渣处理系统 259

9.7.1 炉渣处理系统 260

9.7.2 飞灰处理系统 264

第10章 机械炉排炉燃烧工艺与燃烧控制 268

10.1 炉排焚烧炉的焚烧工艺 268

10.2 炉排焚烧炉的焚烧机理 271

10.2.1 焚烧过程 271

10.2.2 焚烧过程污染物形成机理 272

10.3 炉排焚烧炉的控制目标 276

10.3.1 焚烧处理效果的评判指标 276

10.3.2 主要焚烧参数 277

10.3.3 焚烧参数耦合关系 278

10.3.4 炉排焚烧炉的控制目标 279

10.4 燃烧控制系统分析 279

10.5 小结 282

第11章 机械炉排炉的功能与结构 283

11.1 概述 283

11.2 混烧水墙式焚烧炉燃烧室的构造与机能 284

11.2.1 燃烧室的气流模式 284

11.2.2 燃烧室的构造 287

11.2.3 燃烧室及炉床应具备及机能 289

11.2.4 燃烧室热负荷的定义 289

11.2.5 影响燃烧室热负荷的主要参数 290

11.3 机械式炉床的构造与功能 292

11.3.1 炉床的形式 292

11.3.2 炉床应具备的功能 304

11.3.3 炉床设计参数 305

11.3.4 各形式混烧式焚烧炉的特性及功能分析 306

11.4 现有大型城市生活垃圾焚烧炉技术评估 308

11.5 小结 309

第12章 垃圾焚烧厂发热锅炉的设计原理 310

12.1 概述 310

12.2 发热回收系统概述 311

12.3 垃圾焚烧发电厂余热锅炉结构 316

12.3.1 烟道式余热锅炉 316

12.3.2 一体式余热锅炉 319

12.4 锅炉设计原理 329

12.4.1 锅炉水循环 329

12.4.2 影响蒸汽干度的因素 332

12.5 大型垃圾焚烧厂锅炉的主要元件构造 334

12.5.1 燃烧室水管墙 334

12.5.2 锅炉本体管群 335

12.5.3 汽鼓及水鼓 336

12.5.4 过热器 336

12.5.5 排气的余热利用装置 337

12.6 锅炉材料腐蚀原因及防止 339

12.6.1 高温腐蚀及防治策略 340

12.6.2 低温腐蚀及防治策略 341

12.7 大型垃圾焚烧厂炉水循环式锅炉系统的布局 342

12.7.1 水墙式焚化炉 342

12.7.2 旋转窑式焚化炉 349

12.7.3 垃圾衍生燃料式焚烧炉 351

12.7.4 流化床式焚烧炉 353

12.8 锅炉效率计算与热交换器设计 354

12.8.1 锅炉效率的计算 354

12.8.2 热交换器的设计 355

12.9 总结 357

第13章 二次污染控制技术 358

13.1 二氧化硫控制技术 359

13.1.1 控制二氧化硫技术分类 359

13.1.2 燃烧后的烟气脱硫技术 361

13.2 氮氧化物脱除技术 363

13.2.1 燃烧中脱硝技术 363

13.2.2 燃烧后脱硝技术 368

13.2.3 选择性非催化还原法 368

13.2.4 选择性催化还原法 370

13.2.5 SNCR/SCR联合技术 374

13.3 HCl气体净化技术 374

13.3.1 HCl气体的危害 374

13.3.2 焚烧烟气中HCl气体的来源 375

13.3.3 HCl气体与石灰类吸收剂干式反应的机理 375

13.4 烟气污染物联合脱除技术 376

13.4.1 电子束辐照法和脉冲电晕法 377

13.4.2 活性炭加氨吸附法 377

13.4.3 氧化铜法 378

13.4.4 SNOX工艺 378

13.4.5 SNRB工艺 378

13.4.6 炉膛石灰（石）／尿素喷射工艺 379

13.5 二噁英形成机理与脱除技术 379

13.5.1 垃圾焚烧过程中二噁英形成机理 379

13.5.2 垃圾焚烧过程中二噁英控制技术 381

13.5.3 垃圾焚烧过程烟气中二噁英控制技术 383

13.5.4 烟气净化方式与二噁英生成的关系 385

13.5.5 飞灰中二噁英降解技术 386

13.5.6 戴奥辛及呋喃的控制方式与方案比较 388

13.6 重金属控制技术 391

13.6.1 重金属物质焚烧后的特性 392

13.6.2 废气中重金属物质的控制技术 392

13.6.3 增进废气中重金属物质去除效率的方式 393

13.7 烟气净化及其工艺 394

13.7.1 酸性气体脱除设备概述 394

13.7.2 酸性气体控制技术 395

13.7.3 干式洗烟塔 397

13.7.4 半干式洗烟法 399

13.7.5 湿式洗烟法 400

13.7.6 粒状污染物去除设备 401

13.7.7 烟气净化组合工艺比较 403

13.8 半干法烟气脱硫技术 405

13.8.1 工艺流程及反应过程 405

13.8.2 影响SO2脱除的主要因素 408

13.9 喷雾干燥法烟气脱硫工艺系统 414

13.10 喷雾干燥烟气脱硫装置的设计 418

13.10.1 雾化器 418

13.10.2 旋转式雾化器 418

13.10.3 气流式雾化器 423

13.10.4 喷雾干燥吸收塔 425

13.10.5 系统及设备选择 431

13.11 空气污染控制系统的整体设计 431

第14章 垃圾焚烧发电与二次污染控制系统设计 441

14.1 设计内容 441

14.2 焚烧炉工艺设计参数及内容 441

14.2.1 工艺参数 441

14.2.2 设计流程 443

14.3 工艺设计 445

14.3.1 助燃空气量计算 445

14.3.2 总废气量计算 445

14.3.3 废气组成分析 446

14.3.4 质量平衡计算 446

14.3.5 能量平衡 446

14.3.6 质能平衡结算 449

14.3.7 蒸汽产量计算 449

14.3.8 炉床面积 449

14.3.9 燃烧室体积 450

14.3.10 炉水循环 451

14.3.11 炉水浓缩 451

14.3.12 蒸发器设计 452

14.3.13 过热器设计 452

14.3.14 节热器设计 453

14.4 空气污染控制系统设计 453

14.4.1 锅炉→旋风集尘器 454

14.4.2 旋风集尘器→冷却塔 455

14.4.3 冷却塔 455

14.4.4 冷却塔→干式反应塔 456

14.4.5 滤袋集尘器 458

14.4.6 引风机 458

参考文献 461