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? ? 流化床焚燒爐燃燒原理是借著砂介質(zhì)的均勻傳熱與蓄熱效果以達(dá)到完全燃燒的目的，由于介質(zhì)之間所能提供的孔道狹小，無(wú)法接納較大的顆粒，因此若是處理固體廢物，必須先破碎成小顆粒，以利反應(yīng)的進(jìn)行。助燃空氣多由底部送入，爐膛內(nèi)可分為柵格區(qū)、氣泡區(qū)、床表區(qū)及干舷區(qū)。向上的氣流流速控制著顆粒流體化的程度，氣流流速過(guò)大時(shí)會(huì)造成介質(zhì)被上升氣流帶入空氣污染控制系統(tǒng)，可外裝一旋風(fēng)集塵器將大顆粒的介質(zhì)捕集再返送回爐膛內(nèi)。空氣污染控制系統(tǒng)通常只需裝置靜電集塵器或?yàn)V袋集塵器進(jìn)行懸浮微粒的去除即可。在進(jìn)料口加一些石灰粉或其他堿性物質(zhì)，酸性氣體可在流化床內(nèi)直接去除，此為流化床的另一優(yōu)點(diǎn)。
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圖1 氣泡式流化床焚燒爐(散氣式)
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? ? 可用于處理廢物的流化床的形態(tài)有五種：氣泡床、循環(huán)床、多重床、噴流床及壓力床。前兩種已經(jīng)商業(yè)化，后三種尚在研發(fā)階段，氣泡床多用于處理城市垃圾及污泥，循環(huán)床多用于處理有害工業(yè)廢物。氣泡式及循環(huán)式流化床的構(gòu)造如圖1及圖2所示。氣泡床是將不起反應(yīng)的惰性介質(zhì)(如石英砂)放入反應(yīng)槽底部，借著風(fēng)箱的送風(fēng)(助燃空氣)及燃燒器的點(diǎn)火，可以將介質(zhì)逐漸膨脹加溫，由于傳熱均勻，燃燒溫度可以維持在較低的溫度，因此氮氧化物產(chǎn)量也較低，同時(shí)若在進(jìn)料時(shí)摻入石灰粉末，則可以在焚燒過(guò)程中直接將酸性氣體去除，所以焚燒過(guò)程也同時(shí)完成了酸性氣體洗滌的工作。一般焚燒的溫度范圍多保持在400~980℃，氣泡床的表象氣體流速約在1~3m/S之間，因此有些介質(zhì)顆粒會(huì)被吹出干舷區(qū)，為了減少介質(zhì)補(bǔ)充的數(shù)量，故可外裝一旋風(fēng)集塵器，將大顆粒的介質(zhì)捕集回來(lái)，介質(zhì)可能在操作過(guò)程中逐漸磨損，而由底灰處排出，或被帶人飛灰內(nèi)，進(jìn)入空氣污染控制系統(tǒng)。由于流化床中的介質(zhì)是懸浮狀態(tài)，氣、固間充分混合、接觸，整個(gè)爐床燃燒段的溫度相當(dāng)均勻;有些熱交換管可安裝于氣泡區(qū)，有些則在干舷區(qū);有些氣泡式和渦流式流化床，在底部排放區(qū)有砂篩送機(jī)及砂循環(huán)輸送帶，可以排送較大顆粒的砂，經(jīng)由一斜向的升管返送回爐膛內(nèi)。在氣泡區(qū)亦可設(shè)置熱交換管以預(yù)熱助燃空氣。流化床和旋轉(zhuǎn)窯一樣，爐膛內(nèi)部并無(wú)移動(dòng)式零件，因此摩擦較低。格柵區(qū)、氣泡區(qū)、床表面區(qū)提供了干燥及燃燒的環(huán)境，有機(jī)性揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)入廢氣后，可在干舷區(qū)完成后燃燒，所以干舷區(qū)的作用有如二次燃燒室。
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圖2 循環(huán)流化床焚燒爐
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圖3兩級(jí)焚燒爐
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? ? 日本已有許多地方采用渦流氣泡床式流化床焚燒爐來(lái)焚燒城市垃圾。此型流化床焚燒的原理為借由砂介質(zhì)的良好蓄熱及傳熱特性，助燃空氣一般由砂床下的風(fēng)箱自下而上送入砂床，使砂床向上膨脹，因垃圾含水量較高，需要較長(zhǎng)的停留時(shí)間及攪拌程度，但爐壁四周因設(shè)計(jì)成曲折形狀，使得上升的空氣碰撞曲折部位而往下形成渦流，大大增強(qiáng)了擾動(dòng)的效果。
????若能在進(jìn)料時(shí)加入石灰，流化床本身則成為一座良好的酸性氣體洗滌塔，因此排出的廢氣僅須去除懸浮微粒即可。廢氣可導(dǎo)入下游的廢熱回收鍋爐或冷卻塔，再進(jìn)入靜電集塵器去除粒狀污染物。蒸汽亦可送到渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。底灰排出后可以經(jīng)由振動(dòng)篩及磁選機(jī)進(jìn)行金屬回收后，再與飛灰混合進(jìn)行固化處理。
