Como funcionam os incineradores

A aplicação e o desenvolvimento da tecnologia de incineração de lixo em países estrangeiros tem uma história de várias décadas. Os tipos de forno mais maduros incluem incinerador de grelha pulsada, incinerador de grelha mecânica, incinerador de leito fluidizado, incinerador rotativo e incinerador CAO. A seguir está uma breve introdução a esses tipos de forno.
Incinerador de grelha mecânica
Princípio de funcionamento: O lixo entra na grelha-inclinada para baixo através do funil de alimentação (a grelha é dividida em área de secagem, área de combustão e área de queima). Devido ao movimento escalonado entre as grades, o lixo é empurrado para baixo, de modo que o lixo passa por cada área da grade por vez (quando o lixo entra de uma área para outra, ele desempenha um grande papel de virar) até ser queimado e descarregado da fornalha. O ar de combustão entra pelo fundo da grelha e se mistura com o lixo; o gás de combustão de alta-temperatura gera vapor quente através da superfície de aquecimento da caldeira, e o gás de combustão também é resfriado. Finalmente, o gás de combustão é tratado pelo dispositivo de tratamento de gases de combustão e descarregado.
Características: Os requisitos de material e de precisão de processamento da grelha são altos, e a superfície de contato entre as grelhas deve ser bastante lisa e o espaço entre as fileiras é bastante pequeno. Além disso, a estrutura mecânica é complexa, o índice de danos é alto e o volume de manutenção é grande. O alto custo de construção e manutenção do forno de grelha dificulta sua promoção e aplicação na China.
Incinerador de leito fluidizado
Princípio de funcionamento: O corpo do forno é composto por uma placa de distribuição porosa. Uma grande quantidade de areia de quartzo é adicionada ao forno, e a areia de quartzo é aquecida acima de 600 graus. Ar quente acima de 200 graus é soprado no fundo da fornalha para fazer a areia quente ferver e, em seguida, o lixo é colocado. O lixo ferve com a areia quente e é rapidamente seco, incendiado e queimado. O lixo não queimado tem gravidade específica mais leve e continua fervendo e queimando. O lixo queimado tem gravidade específica maior e cai no fundo da fornalha. Após o resfriamento da água, a escória grossa e a escória fina são enviadas para fora da fábrica por meio de equipamento de triagem, e uma pequena quantidade de escória média e areia de quartzo são enviadas de volta ao forno através do equipamento de elevação para uso continuado.
Características: O leito fluidizado queima totalmente e o controle de combustão no forno é melhor, mas a quantidade de poeira no gás de combustão é grande, a operação é complicada, o custo operacional é alto, os requisitos de uniformidade do tamanho das partículas de combustível são altos e um dispositivo de britagem de alta{0}}potência é necessário. A areia de quartzo causa sérios desgastes no equipamento e a manutenção do equipamento é grande.
Incinerador rotativo
Princípio de funcionamento: O incinerador rotativo é disposto ao longo do corpo do forno com tubos de água de resfriamento ou materiais refratários, e o corpo do forno é colocado horizontalmente e ligeiramente inclinado. Através da operação contínua do corpo do forno, o lixo no corpo do forno é totalmente queimado e, ao mesmo tempo, move-se na direção do corpo do forno até ser queimado e descarregado do corpo do forno.
Características: Alta taxa de utilização do equipamento, baixo teor de carbono nas cinzas, baixo volume excessivo de ar e baixas emissões de gases nocivos. Porém, a combustão não é fácil de controlar e é difícil queimar quando o valor calorífico do lixo é baixo.
Incinerador CAO
Princípio de funcionamento: O lixo é transportado até a fossa de armazenamento e entra no tanque de tratamento bioquímico. É desidratado sob a ação de microrganismos, de modo que a matéria orgânica natural (resíduos de cozinha, folhas, grama, etc.) se decompõe em pó. Outros sólidos, incluindo matéria orgânica sintética, como borracha plástica e matéria inorgânica no lixo, não podem ser decompostos e transformados em pó. Após a triagem, os resíduos que não podem ser pulverizados entram primeiro na primeira câmara de combustão (a temperatura é de 600 graus), e o gás combustível gerado entra na segunda câmara de combustão, e os componentes não-combustíveis e não{6}}pirolisáveis ​​são descarregados na primeira câmara de combustão na forma de cinzas. A temperatura da segunda câmara é controlada em 860 graus para combustão, e o gás de combustão de alta-temperatura aquece a caldeira para produzir vapor. Após o tratamento, os gases de combustão são descarregados na atmosfera através da chaminé. O vidro metálico não oxida nem derrete na primeira câmara de combustão e pode ser classificado e recuperado nas cinzas.
Características: Substâncias úteis no lixo podem ser recicladas; mas a capacidade de processamento de um único incinerador é pequena e o tempo de processamento é longo. A capacidade máxima diária de processamento de um único forno é de 150 toneladas. Como o tempo de residência do gás de combustão acima de 850 graus é difícil de exceder 1 segundo, o teor de dioxinas no gás de combustão é alto e é difícil atender aos padrões de proteção ambiental. [5]
Incinerador de grelha-de arremesso de pulso
Princípio de funcionamento: O lixo é alimentado no leito de secagem do incinerador através da unidade de alimentação automática para secagem e, em seguida, alimentado na grelha de primeiro-nível. É volatilizado e rachado em alta temperatura na grelha. A grelha é lançada sob o impulso do dispositivo de energia de ar pulsado e o lixo é jogado no próximo nível da grelha, passo a passo. Neste momento, as substâncias de alto peso molecular são quebradas e outras substâncias são queimadas. Isso continua até que finalmente seja queimado e entre na cinzeira, sendo descarregado pelo dispositivo automático de remoção de escória. O ar de combustão é injetado pelos orifícios de ar da grelha e misturado ao lixo para combustão, enquanto o lixo fica suspenso no ar. As substâncias volatilizadas e craqueadas entram na câmara de combustão do segundo-estágio para posterior craqueamento e combustão, e o gás de combustão não queimado entra na câmara de combustão do terceiro-estágio para combustão completa; o gás de combustão de alta-temperatura aquece o vapor através da superfície de aquecimento da caldeira e o gás de combustão é descarregado após o resfriamento.
Suas vantagens são:
(1) Uma ampla variedade de lixo pode ser processada. Pode processar lixo industrial, lixo doméstico, lixo hospitalar, resíduos de pneus de borracha, etc.
(2) Alta eficiência térmica de combustão. A eficiência térmica de combustão normal é superior a 80%, e mesmo para lixo doméstico com grande quantidade de água, a eficiência térmica de combustão é superior a 70%.
(3) Baixos custos de operação e manutenção. Devido à adoção de muitos projetos especiais e a um alto nível de controle de automação, há menos operadores (incluindo pessoal de remoção de cinzas, apenas duas pessoas são necessárias para um forno) e a carga de trabalho de manutenção também é menor.
(4) Alta confiabilidade. Após quase 20 anos de operação, foi demonstrado que a taxa de falhas deste incinerador é muito baixa, com uma operação anual de mais de 8.000 horas e uma taxa de utilização geral superior a 95%.
(5) Alto nível de controle de emissões Devido ao uso de re-combustão secundária de gases de combustão e equipamentos avançados de tratamento de gases de combustão, o gás de combustão é totalmente tratado. Após testes-de longo prazo, o teor de CO nas emissões de gases de combustão é de 1 a 10 PPM, o teor de HC é de 2 a 3 PPM e o teor de NOx é de 35 PPM, o que atende totalmente aos padrões de emissão europeus e americanos. Quando o gás de combustão queima nas câmaras de combustão do segundo e terceiro estágio, a temperatura atinge 1000 graus e o tempo de residência é superior a 2 segundos, o que pode basicamente decompor as dioxinas. O teor de dioxinas nos gases de combustão é de 0,04 ng/m3, o que é muito inferior ao padrão europeu e americano de 0,1 ng/m3.
(6) A grelha possui uma função de auto-limpeza sob a purga de ar comprimido.