新型医疗垃圾焚烧炉热力计算及优化

　　引　言

　　医疗垃圾是一种典型的危险废物,如果处理不当,会引起环境污染,严重影响人们的身体健康[1]。对于医疗垃圾的处理,由于焚烧法具有方法简单、 易于操作、处理周期短、处理效率高等特点,因而被国内外广泛使用[2~6]。但是,我国医疗垃圾焚烧技术还处于起步和探索阶段,国内医疗垃圾焚烧炉多参照 一般工业炉设计,由生活垃圾焚烧系统直接移植而来,在工艺设计上没有充分考虑医疗垃圾成分的特殊性,结果我国大多数医疗垃圾焚烧炉运行不稳定,处理效率 低,并且医疗废物得不到充分燃烧,处理难以达到国家排放标准。本研究正是为解决某厂运行的新型控气式热解气化焚烧炉存在的以上问题,提出了一种焚烧炉优化 运行方法。针对医疗废物的特点,利用物料平衡与能量平衡的原理,对焚烧炉整体、一燃室、二燃室进行系统分析与热力计算,同时通过改变总的过量空气系数和一 燃室的过量空气系数,得出焚烧炉出口温度和一燃室出口温度的变化规律,为焚烧炉的优化运行提供了有效的依据。

　　1　新型控气式医疗垃圾焚烧炉

　　图1为该高效控气式热解气化焚烧炉的结构示意图,结构形式是竖立状炉,入炉前预处理,一、二燃室焚烧,炉渣冷却,自动破渣卸料所需全部功能优化 组合集中一体化整体结构。炉顶上部中心为散状废物烘干室,炉体中部中心为热解焚烧一燃室,周边为回旋式“U”型多腔二燃室。下部周边为环形一体粉尘沉降 室。

　　医疗垃圾通过机械翻自动给料机构连续不断地送入进料通道,每次送入完毕,通道自动封闭,防止烟气溢出。垃圾经过通道进入干燥装置。可调喂料机构 将已烘干的垃圾均匀分布喂入一燃室热解气化区,热解气化后的残留物在一燃室中充分燃烧,燃尽后的炉渣被炉底进入的一次风冷却,然后从焚烧炉下部排出炉外。 由于一燃室的氧气不足,热解气化产生的混合烟气中的小部分在一燃室燃烧,而大部分通过分段通气孔进入与一燃室有一耐火墙之隔的回旋式“U”型多腔二燃室 1/2部分的腔室内,热气流由上向下运动,经过二次风的补氧进行过氧燃烧。高温火焰又通过“U”型多腔室的其它1/2部分腔室由下向上流动,燃烧产生的高 温烟气离开二燃室进入炉顶周边的烘干热气室,在加热烘干室中的医疗垃圾后,离开焚烧炉进入余热利用系统,利用烟气加热二次风。合理的分配一次风量和二次风 量,能够使焚烧炉的燃烧更加稳定和完全,可以为医疗垃圾焚烧炉的优化运行提供理论指导。

　　2　热力计算依据

　　2.1　医疗垃圾的元素分析和工业分析

　　与生活垃圾一样,医疗垃圾的成分非常复杂,并且其组成成分因地区、医院性质和医院规模的不同而差异较大[2]。医疗垃圾的元素分析与工业分析如表1和表2所示。