Types and characteristics of waste incineration plants

Мусоросжигательные установки – это своего рода оборудование для переработки твердых отходов. At high temperatures, garbage turns into ash and smoke, thereby reducing the volume of garbage and removing harmful substances. Below are several common types of waste incinerators.

Five types of waste incinerators

Grate-type waste incinerator

Мусоросжигательная установка колосникового типа работает непрерывно и может перерабатывать более 200 тонн отходов в день. Она оснащена колосниковой решеткой в нижней части печи, а отходы подаются через верхний бункер. Отходы, подлежащие сжиганию, помещаются на решетку печи, и воздух для горения подается снизу печи для сушки и прямого сжигания. При использовании мусоросжигательной установки колосникового типа для утилизации отходов, as a rule, нет необходимости в сортировке или дроблении отходов, за исключением крупных предметов. Температура поверхности слоя отходов может достигать 800°C, а диапазон температур дымовых газов составляет от 2800 до 1000°C. Мусоросжигательная установка имеет только одну камеру сгорания, что обеспечивает надежное сгорание, хорошее использование остаточного тепла, стабильные показатели горения и высокую скорость выгорания. Твердые отходы остаются в печи примерно от 1 to 3 hours, в то время как газы остаются всего на несколько секунд. Этот тип мусоросжигательной установки высокий и тонкий, с большим объемом. Это требует передовых методов эксплуатации, costs more, and the grating must withstand high temperatures and corrosion and have good mechanical properties, otherwise it may be susceptible to damage.

Система сжигания CAO (контролируемое окисление воздуха)

Система сжигания CAO (контролируемое окисление воздуха) – это новый тип установки для сжигания отходов производительностью до 150 тонн в сутки. Its key features include a two-step process: First, the waste undergoes thermal oxidative decomposition, followed by gasification and combustion. This results in stable combustion with high burnout efficiency. However, the combustion process is slow and requires precise control of oxygen levels and oven temperature. If the waste has a high moisture content and is not ignitable with oil, stable combustion may not be achieved. The system consists of two combustion chambers: твердые отходы остаются в первой камере (при температуре 600-800°C) примерно на 3-6 hours, в то время как газы проходят через вторую камеру (при температуре 800-1000°C) примерно на 1-3 секунды, приводимые в движение пропеллером.

Установка для сжигания отходов в псевдоожиженном слое

Печь для сжигания с псевдоожиженным слоем состоит из пористых распределительных пластин. В печь добавляется большое количество кварцевого песка, нагреваемого более чем до 600°C, и снизу подается горячий воздух (выше 200°C), в результате чего песок закипает. Затем загружаются отходы. Waste boils along with hot sand, dry quickly, ignite and burn. Before sending to the oven, waste must be sorted and crushed (10-30 cm). Inside the oven they undergo suspended combustion. This highly efficient process results in thorough combustion. However, the capacity of waste incineration plants is limited and amounts to less than 150 тонн в сутки. The temperature inside the oven is uniform, and the burning rate is relatively high. Solid waste remains in the oven for 1-2 hours, while the gases remain in the oven for only a few seconds.

Installation for incineration of industrial waste in a rotary kiln

Мусоросжигательная установка с вращающейся печью состоит из вращающейся печи, устройства для подачи отходов, secondary combustion chambers and burners and is equipped with a grate at the rear of the furnace for secondary combustion. Этот тип вращающейся печи подходит для переработки крупногабаритных отходов и промышленных отходов (таких как шлам, остатки краски, пластмассы и т.д.) without the need for preliminary classification or crushing of waste. The installation productivity is more than 200 тонн в сутки. Solid waste remains in the rotary kiln for 2-4 часов при температуре приблизительно 900°C. Температура в задней камере сжигания находится в пределах 1000-1200°C. Частицы золы, образующиеся после сжигания, невелики, а эффективность выгорания относительно высока.

Характеристики четырех типов установок для сжигания мусора

Из приведенных выше четырех типов установок для сжигания отходов можно заметить, that conventional incinerators typically operate at relatively low combustion temperatures, usually below 1000°C. В результате некоторые горючие материалы могут не полностью сгорать. Опасные компоненты отходов, такие как те, которые содержатся в медицинских отходах, не подвергаются тщательной обработке, что может отрицательно сказаться на качестве местной почвы и воды, приводя к вторичному загрязнению окружающей среды. Besides, при низкотемпературном сжигании могут образовываться диоксины, вредные как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Для обеспечения всестороннего сжигания и достижения нулевого уровня выбросов диоксинов с 1980-х годов при переработке твердых отходов используется множество передовых технологий. К ним относятся ультразвуковые методы, методы газификации-плавления, топливные подходы, полученные из отходов, и технологии фотохимического окисления.

Плазменный газификатор

По сравнению с традиционными методами сжигания, плазменная технология ионизирует воздух, достигая температуры от 3000°C до 10000°C за доли секунды. Такая высокая температура приводит к быстрому разложению токсичных веществ, предотвращая образование диоксинов. Опасные газы и тяжелые металлы обезвреживаются после обработки в плазменной печи. При подаче отходов в печь плазменной газификации органические отходы подвергаются быстрой дегидратации, пиролизу и разложению, в результате чего образуется смесь горючих газов, состоящая в основном из H2, CO и некоторых органических газов. Затем он подвергается вторичному сжиганию для достижения восстановления и безвредности. Неорганические материалы (такие как металлы, стекло и т.д.) плавятся под воздействием высокотемпературной плазмы, достигая восстановления. По сравнению с традиционным сжиганием, плазменная технология обеспечивает более тщательную обработку опасных отходов, образуя кристаллический остаток, который не представляет опасности и может быть использован в строительных материалах без необходимости захоронения. Благодаря этому процессу объем отходов значительно сокращается, токсичные вещества расщепляются, а зола от сжигания образует стеклошлак, превращаясь в безвредный материал. Плазменная технология для отходов повышенной опасности является тенденцией в области переработки опасных отходов.

Диапазон рабочих температур печи плазменной газификации составляет от 1200°C до 1700°C, при этом температура вблизи плазменной горелки достигает 1700°C. Эта мгновенная высокая температура предъявляет высокие требования к стойкости огнеупорного материала к термическому воздействию. Этот процесс включает интенсивное тепловое излучение, вызывающее быстрый нагрев поверхности огнеупорного материала, что приводит к значительным перепадам температур и тепловому напряжению. Besides, при газификации отходов образуется большое количество водяного пара, который, поднимаясь, может сильно разъедать огнеупорный материал в верхней футеровке печи.