生活垃圾焚烧处理技术（周北海）

我国采用焚烧技术处理生活垃圾始于20 世纪80 年代，起步较晚，但发展很快，经历引进、消化、吸收、再创新的过程，已实现垃圾焚烧炉（炉排炉） 的国产化和大型化的成功实践。自1988 年深圳市垃圾焚烧厂的正式投入运营开始，垃圾焚烧发电技术作为垃圾减量化、资源化和无害化的主要手段备受关注，在我国生活垃圾处理的占比越来越高。
基于编著者的教学、科研和工程实践，《生活垃圾焚烧处理技术》充分考虑环境专业教学的同时，兼顾工程技术人员的需求。内容安排上，力求体现系统性、完整性、新颖性以及建设与运维、管理的结合，既有基础理论的简明阐述，又有工程应用技术与设备资料的总结并集成，以及工程实践的经验和教训。本书简述了生活垃圾特性与焚烧历程，以及阐述了生活垃圾的焚烧工程技术、接收存储系统、锅炉类型与构造、焚烧过程，并对烟气与废水处理、噪声与恶臭防治、焚烧灰渣处理利用、热能利用与发电系统进行了论述，其间贯彻了党的二十大提出的“污染防治攻坚向纵深推进，绿色、循环、低碳发展迈向坚实步伐”的理念，最后介绍了垃圾焚烧厂的建设、运行维护与管理体系。
《生活垃圾焚烧处理技术》由周北海、白良成组成编写组，进行整体设计、内容选取、编写并统稿，徐文龙审，中国城市建设研究院范晓平以及北京科技大学研究生侯荣荣、蔡燕萍、冯竹青、马楠、邱丽佳等参与编写。
《生活垃圾焚烧处理技术》参考了国内外同仁们的研究成果，在此深表谢意。在出版过程中，得到了化学工业出版社有限公司、相关企业以及技术人员的鼎力支持，谨此一并致以诚挚的谢意。
本书可作为普通高等学校环境工程专业、环境卫生工程专业的本科生和研究生教材，以及相关专业工程技术人员的参考书籍。
垃圾焚烧技术及其实践发展迅速，加之国内垃圾分类工作的全面开展，焚烧技术的理论和工程实践肯定会得到进一步完善和发展。鉴于我们的能力所限，书中不当之处在所难免，敬请各位读者批评指正。

周北海 白良成
2023年10月于北京

周北海，北京科技大学，教授。1992年3月清华大学环境工程系博士研究生毕业（工学博士）。1993-1994年和1995年日本福冈大学和琦玉大学从事固体废物填埋技术和光催化水处理技术研究；1996-1999年国家环保总局固体废物登记管理中心主任；2005年4月至今北京科技大学。
研究方向：水污染控制与治理技术；饮用水安全保障技术；固体废物处理处置及资源化技术；环境管理信息系统应用技术。承担多项“水体污染控制与治理科技重大专项”“国家自然科学基金”等课题。
教学成果：承担“环境学导论”“环境生物技术”“环境规划与管理”“饮用水深度处理”等多门课程。获北京科技大学双语教学三等奖（2007 年）；北京科技大学教学成果一等奖（2006年-排序2）等。

生活垃圾焚烧处理是目前及今后垃圾减量化、资源化和无害化的重要手段之一。本书阐述了生活垃圾特性与焚烧历程，生活垃圾的焚烧工程技术、接收存储系统、锅炉类型与构造、焚烧过程，烟气与废水处理、噪声与恶臭防治、焚烧灰渣处理利用、热能利用与发电系统、垃圾焚烧厂的建设、运行维护与管理体系。
《生活垃圾焚烧处理技术》可作为普通高等学校环境工程专业、环境卫生工程专业的本科生和研究生教材，以及相关专业工程技术人员的参考书籍。

第1篇 生活垃圾特性与焚烧概述篇
第1章 生活垃圾的性质  002
1.1 生活垃圾概述  002
1.1.1　生活垃圾的概念  002
1.1.2　生活垃圾的特征  002
1.1.3　生活垃圾的分类及处理方法  003
1.2 生活垃圾产生量  006
1.2.1　垃圾产生量及其影响因素  006
1.2.2　垃圾产生量预测  008
1.3 生活垃圾物理特性  013
1.3.1　生活垃圾物理成分  013
1.3.2　生活垃圾物理性质  015
1.4 生活垃圾化学特性  018
1.4.1　垃圾组成元素  018
1.4.2　挥发分  020
1.4.3　灰分  020
1.4.4　垃圾热值  021
1.5 生活垃圾采样与分析  023
1.5.1　采样控制点  023
1.5.2　样品与分析结果要求  025
思考题  025

第2章 生活垃圾焚烧历程  026
2.1 焚烧的概念  026
2.1.1　焚烧的定义  026
2.1.2　燃烧图的应用  031
2.1.3　焚烧的影响因素  033
2.1.4　焚烧技术  034
2.2 生活垃圾焚烧的发展历程  037
2.2.1　国外生活垃圾焚烧技术发展历程  037
2.2.2　中国生活垃圾焚烧技术发展历程  038
思考题  042


第2篇 垃圾焚烧系统篇
第3章 垃圾焚烧工程技术  044
3.1 燃烧基本理论  044
3.1.1　燃烧概述  044
3.1.2　燃烧特性  044
3.1.3　燃烧方式  045
3.2 垃圾焚烧工程技术  048
3.2.1　垃圾焚烧工艺  048
3.2.2　质量平衡与能量平衡  049
3.3 焚烧炉特性参数与相关指标  052
3.3.1　垃圾焚烧炉的主要特性参数  052
3.3.2　锅炉运行指标  054
3.3.3　锅炉经济性指标  054
3.3.4　锅炉污染物排放指标（初级减排）   055
思考题  057

第4章 垃圾接收存储系统  058
4.1 垃圾接收贮存系统组成概述  058
4.2 进厂垃圾称重系统  059
4.2.1　汽车衡概述  059
4.2.2　汽车衡规模  060
4.2.3　汽车衡的技术要求  060
4.2.4　垃圾运输车自动识别系统  061
4.3 分选破碎系统  062
4.3.1　机械分选  062
4.3.2　人工分选  064
4.3.3　垃圾破碎  065
4.3.4　垃圾破碎机选择  065
4.4 垃圾卸料系统  065
4.4.1　垃圾卸料平台  065
4.4.2　垃圾卸料门  066
4.5 垃圾池  068
4.5.1　垃圾池的构造条件  068
4.5.2　垃圾池有效容积与荷载  068
4.5.3　垃圾池的腐蚀与防治  069
4.5.4　渗滤液导排  070
4.6 抓斗起重机  071
4.6.1　抓斗起重机基本组成和结构  071
4.6.2　抓斗起重机基本技术规格  074
4.6.3　抓斗起重机规格确定  075
4.6.4　抓斗起重机技术要求  077
思考题  079

第5章 垃圾焚烧炉类型与构造  080
5.1 垃圾焚烧炉概述  080
5.2 垃圾焚烧锅炉的主流型式  080
5.2.1　焚烧炉类型介绍  081
5.2.2　往复炉排炉  082
5.3 焚烧炉炉排  085
5.3.1　炉排结构  085
5.3.2　炉排工作特性  085
5.3.3　炉排几何尺寸  088
5.3.4　运动炉排行程  089
5.3.5　炉排片工作特性  090
5.4 液压驱动装置  090
5.5 炉膛与炉墙结构  090
5.5.1　炉膛  090
5.5.2　炉墙结构  093
5.6 传热过程  093
5.6.1　导热  093
5.6.2　对流  094
5.6.3　辐射  094
5.7 助燃空气系统  095
5.7.1　助燃空气系统构成  095
5.7.2　助燃空气送风方式  097
5.7.3　辅助燃油系统  098
5.8 余热锅炉  098
5.8.1　余热锅炉分类  098
5.8.2　余热锅炉工质循环  099
5.8.3　余热锅炉部件组成  101
5.8.4　余热锅炉材料的腐蚀及防治  104 
5.9 燃烧器  105
5.9.1　燃烧器概述  105
5.9.2　燃烧器基本技术要求  106
5.9.3　燃烧器性能指标  106
5.9.4　油燃烧器系统流程  107
思考题  107

第6章 生活垃圾焚烧过程  108
6.1 生活垃圾焚烧概述  108
6.1.1　干燥过程  108
6.1.2　燃烧过程  109
6.1.3　燃尽阶段  111
6.2 垃圾临界热值与绝热火焰温度  112
6.3 完全燃烧与过量空气  115
6.4 燃烧空气分配方式  116
6.5 垃圾床层厚度  118
6.6 燃烧平衡计算与工程计算  118
6.6.1　燃烧平衡计算的基本条件  118
6.6.2　燃烧空气计算与风机选型计算  119
6.6.3　燃烧烟气计算与引风机选型计算  120
思考题  122


第3篇 污染控制与资源利用篇
第7章 烟气净化系统  124
7.1 烟气的主要成分  124
7.1.1　烟气成分  124
7.1.2　烟气量计算  124
7.2 烟气污染物特性  125
7.2.1　烟气污染物成分  125
7.2.2　烟气污染物浓度  128
7.3 烟气污染物的形成机制  129
7.3.1　粉尘  129
7.3.2　酸性气体  129
7.3.3　重金属  130
7.3.4　二 英  130
7.4 烟气净化技术  130
7.4.1　粉尘净化技术  131
7.4.2　酸性气体去除技术  134
7.4.3　重金属控制技术  138
7.4.4　二 英控制技术  139
7.5 烟气污染物估算  140
7.5.1　烟气成分及其浓度  140
7.5.2　烟气颗粒物重量估算  141
7.5.3　烟气酸性气体等估算  141
7.5.4　烟气排放指标参比状态参数  142
7.6 典型烟气净化工艺  143
7.6.1　干式净化工艺  144
7.6.2　半干式净化工艺  145
7.6.3　湿式净化工艺  148
7.6.4　组合净化工艺  148
7.6.5　循环流化净化工艺  150
7.6.6　工艺比较  151
7.7 飞灰收储系统  152
7.7.1　飞灰收集储运  152
7.7.2　飞灰储仓性能结构  153
7.8 烟气在线连续监测  154
7.8.1　检测内容与检测系统  154
7.8.2　CEMS 的安装与点位  154
7.8.3　CEMS 的技术要求  155
7.9 烟气排放标准  156
思考题  156

第8章 废水处理系统  158
8.1 废水的来源和性质  158
8.1.1　垃圾渗滤液  158
8.1.2　生产废水  160
8.1.3　生活污水  161
8.1.4　天然降水  161
8.2 废水处理  162
8.2.1　废水处理原则  162
8.2.2　废水处理工艺  162
8.2.3　排水的利用  175
思考题  176

第9章 噪声与恶臭防治系统  177
9.1 噪声控制  177
9.1.1　噪声产生源  177
9.1.2　噪声控制原则  178
9.1.3　噪声源降噪控制技术  179
9.1.4　噪声厂界等标准  181
9.2 恶臭防治  182
9.2.1　恶臭概念  182
9.2.2　恶臭评价指标  183
9.2.3　恶臭检测方法  185
9.2.4　恶臭产生源  186
9.2.5　恶臭污染控制措施  186
9.2.6　恶臭治理技术  186
9.2.7　恶臭厂界等标准  191
思考题  192

第10章 焚烧灰渣处理利用系统  193
10.1 飞灰的特性  193
10.1.1　飞灰的物理特性  193
10.1.2　飞灰的化学特性  194
10.1.3　飞灰的浸出特性  194
10.1.4　飞灰元素  195
10.1.5　飞灰中的重金属  195
10.1.6　飞灰中的二 英  197
10.2 飞灰的处理处置  197
10.2.1　有关垃圾焚烧飞灰的标准及规定  197
10.2.2　飞灰稳定化处理标准  198
10.2.3　飞灰稳定化方法  199
10.2.4　飞灰填埋处置  205
10.2.5　飞灰资源化利用  206
10.3 炉渣的特性  207
10.3.1　炉渣的物理化学特性  207
10.3.2　炉渣浸出特性  208
10.4 炉渣的处理及利用  209
10.4.1　炉渣处理处置概述  209
10.4.2　炉渣资源化前分选处理  209
10.4.3　炉渣的资源化  211
思考题  213

第11章 热能利用与发电系统  214
11.1 热能直接利用  215
11.1.1　供热  215
11.1.2　烟气加热系统  216
11.2 余热锅炉与发电  220
11.2.1　烟道式余热锅炉  220
11.2.2　一体式余热锅炉  222
11.2.3　余热锅炉的设计  227
11.3 余热发电与热电联产  228
11.3.1　余热发电  228
11.3.2　热电联产  229
11.3.3　余热发电和热电联产系统的特点  230
11.4 余热利用及其技术发展方向  232
思考题  232


第4篇 建设与运行维护管理篇
第12章 垃圾焚烧厂建设  234
12.1 总体规划  234
12.1.1　焚烧厂建设基本原则  234
12.1.2　焚烧厂建设条件  235
12.2 焚烧厂主要设备  235
12.2.1　设备组成  235
12.2.2　焚烧炉选择  239
12.2.3　余热利用设备选择  241
12.3 厂址选择与用地  243
12.3.1　选址要求  243
12.3.2　用地面积  245
12.3.3　焚烧厂总体布置原则  246
12.4 处理规模  250
12.4.1　生活垃圾产生量预测  250
12.4.2　焚烧厂规模  251
12.4.3　焚烧技术路线  252
12.4.4　焚烧炉和余热锅炉数量  253
思考题  255

第13章 运行维护与管理体系  256
13.1 运行维护管理要求  256
13.1.1　健全运行管理体系  256
13.1.2　设备维护保养制度  259
13.1.3　运行管理主要技术指标  263
13.1.4　垃圾焚烧智能化管理  270
13.2 检修管理体系  273
13.2.1　设备检修规定  273
13.2.2　分级检修重点技术要求  274
13.2.3　设备维修和复装评价  276
13.3 劳动安全体系  277
思考题  280


参考文献  281