可燃固体废弃物能源化利用技术

　　本书分为两篇，共12章。上篇为基础理论篇，介绍可燃固体废弃物能源化利用与处置理论基础，主要阐述了固体废弃物典型组分的物理化学特性；固体废弃物热解、气化、焚烧特性；固体废弃物典型组分焚烧污染特性及控制；固体废弃物焚烧过程中二吖恶英生成特性；固体废弃物焚烧飞灰基本特性。下篇为技术应用篇，介绍可燃固体废弃物能源化利用与处置技术及其应用，主要阐述了各种能源化利用与处置技术特点及其应用情况，内容主要包括固体废弃物焚烧、热解、气化主要技术流派及工艺系统；生活垃圾焚烧技术及应用；废物焚烧二吖恶英有机污染物排放控制技术；废物焚烧飞灰处理技术；危险废物回转热解焚烧集成技术及其实例；高热值废物热解制油技术及其高质化利用。 本书具有较强的系统性、技术性和参考价值，可供环境工程、能源工程等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校相关专业师生参阅。

　　岑可法：教授，中国工程院院士，浙江大学热能工程研究所所长，浙江大学工学部学术委员会主任，浙江大学可持续能源研究院学术委员会主任。曾任中国国家重点基础研究发展计划（ 973 计划）第四届专家顾问组成员，第五届国务院学位委员会动力工程与工程热物理评议组召集人，教育部高等院校能源动力学科教学指导委员会主任委员，中国电力教育协会电力高等教育委员会能源动力工程学科教学委员会主任委员，中国机械工业教育协会热能与动力工程学科教学委员会主任委员，中国动力工程学会副理事长及国际合作交流委员会主任等职。在化石燃料、废弃物能源高效清洁、资源化、能源化利用，可再生能源开发与利用、生物质能利用与制氢技术、洁净煤燃烧与气化技术、水煤浆燃烧技术、流化床燃烧发电技术、能源利用过程中多种污染物协同脱除技术、工程气固多相流动和电站锅炉计算机辅助试验（CAT）以及先进激光诊断技术等领域均有开拓性成就，形成一套独特的学术思想。曾获国家自然科学二等奖1项、国家技术发明二等奖2项，国家发明三等奖1项、四等奖2项、国家科技进步二等奖4项、国家科技进步三等奖1项以及省部委科技进步奖多项。获授权国家发明专利70余项，实用新型专利100余项；发表国内外论文数百篇，出版专著及教材16部，在国际会议上作大会特邀报告9次。

上篇基础理论篇
1绪论2
1.1固体废弃物概念2
1.1.1定义及基本特性2
1.1.2来源及分类3
1.2可燃固体废弃物能源化利用基础研究进展4
1.2.1高值化预处理调质和源头控污4
1.2.2以低二吖恶英排放为目标的热化学转化机理研究5
1.2.3关键污染物二吖恶英和重金属排放控制5
1.3可燃固体废弃物能源化利用技术发展7
1.3.1生活垃圾焚烧技术7
1.3.2污泥干化焚烧技术8
1.3.3危险废物集中焚烧处置技术8
1.3.4可燃固体废弃物能源化利用技术发展展望9
参考文献10
2固体废弃物典型组分物理化学特性11
2.1固体废弃物的物理成分和物理特性11
2.1.1城市生活垃圾的产量11
2.1.2影响城市生活垃圾产量的因素12
2.1.3典型物理组成13
2.1.4物理组成主要影响因素15
2.1.5城市垃圾的物理特性16
2.2固体废弃物的化学特性18
2.2.1元素分析18
2.2.2工业分析21
2.2.3热值（发热量）22
2.2.4灰分的熔融特性23
2.3城市固体废弃物产量和热值预测23
2.3.1固体废弃物的产量预测方法和模型23
2.3.2固体废弃物的热值及其预测方法26
参考文献35
3固体废弃物热解、气化、焚烧特性39
3.1固体废弃物热解、气化、焚烧概述39
3.1.1固体废弃物热解、气化、焚烧的定义、比较及特性参数39
3.1.2固体废弃物热解、气化、焚烧发展概述41
3.2固体废弃物的热解特性44
3.2.1热解原理、影响因素及分类44
3.2.2城市生活垃圾热解特性51
3.2.3其他典型固体废弃物热解特性57
3.3固体废弃物的气化特性61
3.3.1气化原理及影响因素61
3.3.2城市生活垃圾气化特性及研究68
3.3.3其他典型固体废弃物气化特性78
3.4固体废弃物的焚烧特性83
3.4.1固体废弃物焚烧的指标和相关法规标准83
3.4.2焚烧原理、影响因素及分类86
3.4.3城市生活垃圾焚烧特性91
3.4.4其他典型固体废弃物焚烧特性98
参考文献108
4固体废弃物典型组分焚烧污染特性及控制111
4.1典型废物组分焚烧SO2/NOx排放特性111
4.1.1垃圾流化床焚烧SO2的影响因素及排放特性111
4.1.2垃圾流化床焚烧NOx的影响因素及排放特性115
4.2典型废物组分焚烧HCl排放特性120
4.2.1HCl的来源120
4.2.2HCl的生成机理123
4.2.3HCl的危害123
4.2.4HCl排放特性124
4.2.5国内外生活垃圾焚烧烟气排放标准129
4.3典型废物组分焚烧重金属排放特性133
4.3.1重金属污染物的危害133
4.3.2重金属污染物的来源134
4.3.3焚烧过程中重金属污染物的形成及迁移机理135
4.3.4影响重金属分布的因素136
参考文献145
5固体废弃物焚烧过程中二卟恶英生成特性150
5.1废物组分焚烧过程中二卟恶英生成机理150
5.1.1原生垃圾中的二卟恶英150
5.1.2高温气相反应152
5.1.3低温异相反应154
5.2二卟恶英生成的关键影响因素认识164
5.2.1氧气164
5.2.2氯源165
5.2.3含碳量167
5.2.4催化剂168
5.2.5温度171
5.2.6水分172
5.2.7反应时间173
5.2.8飞灰粒径173
5.2.9焚烧技术及炉型175
参考文献175
6固体废弃物焚烧飞灰特性181
6.1废物焚烧飞灰物理特性181
6.1.1形状及颜色181
6.1.2堆积密度184
6.1.3含水率185
6.1.4热灼减率185
6.1.5熔融特性186
6.1.6pH值187
6.1.7颗粒直径及粒径分布188
6.1.8比表面积和孔隙率191
6.2废物焚烧飞灰的化学及晶相结构特性192
6.2.1飞灰的化学成分192
6.2.2飞灰的晶相195
6.2.3飞灰中重金属分布特点196
6.3废物焚烧飞灰重金属的浸出特性200
6.3.1各国飞灰中重金属渗滤特性的评价标准202
6.3.2飞灰中重金属渗滤机理及影响因素203
6.3.3飞灰中重金属渗滤特性205
6.4废物焚烧飞灰二卟恶英分布特性211
附表213
参考文献218
下篇技术及应用篇
7固体废弃物焚烧、热解、气化主要技术流派及工艺系统224
7.1固体废弃物垃圾焚烧工艺系统及主要技术流派224
7.1.1国内外焚烧技术的发展历史224
7.1.2现代垃圾焚烧技术224
7.2固体废弃物垃圾热解气化工艺系统及主要流派229
7.2.1垃圾热解气化原理229
7.2.2垃圾热解气化工艺的发展230
7.2.3热解气化技术的分类230
7.3固体废弃物垃圾热处置其他工艺系统及主要技术流派235
7.3.1垃圾气化熔融技术原理235
7.3.2垃圾气化熔融技术分类236
7.3.3等离子体气化熔融技术238
参考文献238
8典型生活垃圾焚烧技术及应用240
8.1流化床焚烧技术特点及流化床垃圾焚烧炉种类240
8.1.1流化床焚烧技术特点240
8.1.2流化床垃圾焚烧炉种类242
8.2流化床垃圾焚烧炉的技术发展分析247
8.3炉排炉焚烧技术特点及其种类258
8.3.1炉排炉焚烧技术特点258
8.3.2炉排炉类型及其结构形式260
8.4炉排炉焚烧炉的技术发展分析264
8.4.1国外引进炉排炉技术264
8.4.2国内自主研发炉排炉技术266
参考文献267
9废物焚烧二卟恶英有机污染物排放控制技术269
9.1废物焚烧二卟恶英控制技术概述269
9.1.1焚烧炉进料特性控制270
9.1.2抑制燃烧过程及燃后区域中二吖恶英的生成270
9.1.3烟气以及飞灰中二吖恶英的脱除及降解措施272
9.2废物焚烧炉内二卟恶英抑制技术274
9.2.1含硫阻滞剂抑制技术275
9.2.2硫氮阻滞剂抑制技术278
9.2.3碱性化合物对二吖恶英的抑制作用279
9.2.4炉后冷却阶段二吖恶英控制技术280
9.3多途径耦合降解方法285
9.3.1气相二吖恶英的降解285
9.3.2固相二吖恶英的降解293
9.3.3液相二吖恶英的降解308
9.4指示物与二卟恶英生成关联机理研究及其在线监测309
9.4.1二吖恶英及其间接测量309
9.4.2二吖恶英指示物的选择309
9.4.3指示物与二吖恶英生成关联机理312
9.4.4指示物与二吖恶英关联模型313
9.4.5指示物的在线监测316
9.5二卟恶英的末端处理技术320
9.5.1烟气中脱除二吖恶英的方法320
9.5.2布袋除尘装置并结合活性炭吸附技术321
9.5.3布袋系统运行中需注意的问题325
参考文献327
10废物焚烧飞灰处理技术340
10.1废物焚烧飞灰控制技术概述340
10.2飞灰固化/稳定化技术341
10.2.1固化/稳定化的评价指标341
10.2.2飞灰水泥固化的机理分析342
10.2.3飞灰水泥固化样品的制作343
10.2.4固化样品的扫描电镜及XRD分析344
10.2.5固化样品重金属渗滤特性研究348
10.3机械化学法处理飞灰技术353
10.3.1机械化学法的定义353
10.3.2医疗垃圾焚烧炉飞灰中二吖恶英的球磨机械化学降解研究353
10.4低温热处理法处理飞灰技术360
10.4.1低温热处理法的定义360
10.4.2低温搅拌炉热处理医疗焚烧飞灰半工业性研究361
10.4.310t/d医疗垃圾焚烧系统飞灰热处理系统经济性分析365
10.5热等离子体熔融飞灰处理技术366
10.5.1热等离子体熔融技术的定义366
10.5.2垃圾焚烧飞灰热等离子体熔融处理研究366
参考文献372
11危险废物回转式多段热解焚烧集成技术及其实例374
11.1危险废物热解焚烧技术特点374
11.1.1危险废物的定义374
11.1.2热解焚烧技术375
11.1.3危险废物焚烧烟气净化技术377
11.1.4危险废物热解焚烧技术标准与法规378
11.2危险废物回转式多段热解焚烧集成技术及其实例379
11.2.1多形态危险废物进料集成及协调控制技术381
11.2.2适应复杂组分危险废物，具有防腐功能和炉渣自清除技术的新型回转窑焚烧技术386
11.2.3基于高温介质温度场重建及特征污染物监测信息反馈的燃烧控制优化技术398
11.2.4危险废物焚烧二吖恶英全过程控制和烟气联合净化集成技术416
11.2.5危险废物回转式多段热解焚烧集成处置装置应用实例452
参考文献463
12高热值废物热解制油技术及其高质化利用465
12.1高热值废物热解制油技术特点465
12.1.1概述465
12.1.2废旧轮胎热解制油技术465
12.1.3油泥的热解制油483
12.1.4废弃印刷线路板热解制油技术498
12.2高热值废物高质化利用及其案例分析510
12.2.1热解炉设计原则511
12.2.2轮胎破碎系统512
12.2.3油气分离系统514
12.2.4炭黑处理系统515
12.2.5热力系统517
12.2.6分离系统与干燥系统519
12.2.7电气系统522
12.2.8控制系统523
12.2.9给排水部分523
12.2.10环境保护526
12.2.11节约与合理用能532
参考文献533