技術部 編寫
目 錄
1. 焚化爐在規劃選型上應注意事項 …………………….. |
03 |
2. 爐負荷是什麼 , 其在焚化爐在選型上有何作用 ………. |
03 |
3. 如何設計爐負荷 ……………………………………….. |
03 |
4. 一般爐型之爐負荷為多少 ………………………….…. |
03 |
5. 熱值 Kcal 如何取得 ……………………………………. |
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6. 各種廢棄物之熱值為何 …………………………………. |
03 |
7. 批次投料與連續投料 , 其優缺點為何 ..…………………. |
04 |
8. 含氧過高在排放方有無超過現行有關法令 ……………. |
04 |
9. 除連續投料外 , 有無其它方法降低其含氧過高之問題 ... |
05 |
10. 在何種狀況下須裝設連續投料設備 …………………... |
05 |
11. 何為風簾 , 其優缺點為何 ……………………………….. |
05 |
12. 何為門簾 , 其優缺點為何 ……………………………….. |
05 |
13. 焚燒爐的投料選項設備有那些 , 使用時機為何 ……….. |
06 |
14. 焚燒爐的取灰選項設備有那些 ……… ……………….. |
06 |
15. 其它選項設備如熱水鍋爐 ………………..…………… |
07 |
16. 焚燒爐的尾氣選項設備為何 , 使用時機為何 …………. |
07 |
17. 其它較常用選項設 …………….………………………. |
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18. 焚燒廢液 , 請說明其概要 ……………………………….. |
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19. 水冷式無煙焚化爐能焚燒廢水 …….………………….. |
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20. 水冷式無煙焚化爐能焚燒廢溶劑 ………….………….. |
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21. 水冷式焚化爐與廢液專燒爐何選型 ………………….. |
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22. 廢液專燒爐其價格昂貴的原因何在 …………..……… |
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23. 焚燒爐的數量往往在一座以上原因何在 …………….. |
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24. 集塵器位置 , 取灰口位置是否可以變更 ………….……. |
09 |
25. 基礎圖對設置焚燒爐廠地似乎不足 ………………….. |
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26. 規劃費用如何 ………………………………………….. |
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27. 生活廢棄物焚燒爐的價格高原因何在 ……………….. |
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28. 如何計算焚化爐所需爐內容積 ……………………….. |
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29. 臥型與豎型焚化爐其優缺點與使用時機 ………….. |
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N o 1. 焚化爐在規劃選型上應注意事項為何 ?
其實焚化爐在選型上應注意者為 , 爐內容積上之問題 , 一般多大的爐內容積其可處理之熱值是一定不可變的。
N o 2. 爐負荷是什麼 , 其在焚化爐在選型上有何作用 ?
爐負荷是指在一小時 , 一個立方米的爐內容積所能處理之熱量 , 單位為 Kcal/M 3 ． H, 其作用在計算爐內容積 , 以供選型用。每一設計製造廠商所推出之焚化爐均有其固定之爐負荷。
N o 3. 如何設計爐負荷 ?
爐負荷到目前為止尚無法設計 , 最主要原因所須參數甚多 , 外在影嚮大 , 故一般設計製造廠商均採實際檢測取得爐負荷數值。
N o 4. 一般爐型之爐負荷為多少 ?
一般而言
耐火物的爐負荷約為 250000Kcal/ M 3 ． H
旋轉窯的爐負荷約為 250000Kcal/ M 3 ． H
水冷式的爐負荷約為 400000Kcal/ M 3 ． H
流體化床的爐負荷 , 各廠商高低懸殊甚大無法取得概略參數。
N o 5. 如上所言熱值 Kcal 如何取得 ?
廢棄物之熱值取得甚為困難 , 需作燃燒試驗 , 如不作燃燒試驗作成份分析亦可。
註 : 基本上焚化爐在設計上是要知道焚化物的熱值與處理量 , 而非僅僅焚化物之重量而已 , 但一般需使用者 , 知曉該公司焚化物的重量而不明瞭該公司焚化物之熱值 , 故設計製造廠商在目錄上祇得列出焚燒重量而不列出可處理之熱值 , 尚請各位見諒。
N o 6. 各種廢棄物之熱值為何 ?
以下列出一般物體之熱值 , 其實最簡單最安全的方法為將一天之處量帶到設計製造單位試燒即可 , 又無須支付試燒廢用 , 何樂而不為。
工廠一般廢棄物的燃燒熱值 ( 表一 )
廢 棄 物 |
燃 燒 熱 值 (Kcal/Kg) |
鋁箔 |
1,500 |
餐廳廚芥 |
2,500 |
草木廚餘 |
3,500 |
一般垃圾 |
4,000 |
工廠一般廢棄物的燃燒熱值 ( 表二 )
廢 棄 物 |
燃 燒 熱 值 (Kcal/Kg) |
廢塗料漆 |
4,200 |
木屑 |
4,500 |
廢棉紗 |
4,500 |
鋁箔包＋甘蔗渣 |
4,500 |
廢紙屑 |
5,000 |
廢膠帶 |
6,000 |
廢纖維 |
6,000~8,500 |
廢塑膠 |
7,000 |
布條 |
8,000 |
廢橡膠 |
8,000~9,000 |
油布 |
8,000 |
衛生棉＋一般垃圾 |
8,500 |
廢溶劑 |
8,500~9,000 |
廢人造纖維 |
8,500 |
廢塑膠 |
8,000~10,000 |
PE 袋 |
10,000 |
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N o 7. 何為固體廢棄物批次投料與連續投料 , 其優缺點為何 ?
對固體廢棄物焚化爐而言投料 , 概分連續進料與分批投料兩類。而批次投料即為在單位時間內一定量廢棄物分數次投入爐本體內焚燒 , 其優點為設備簡單幾乎沒有 , 投資維修費用亦無 , 缺點為爐內容積較大 , 廢氣溫度較低 , 含氧量較高。
而連續投料即為在單位時間內一定量廢棄物連續投入爐本體內焚燒其優點為爐內容積較小 , 廢氣溫度較高 , 含氧量較低 , 缺點為設備復雜 , 投資維修費用亦高的驚人。
N o 8. 固體廢棄物批次投料含氧過高 , 高至何種程度 , 在排放方有無可能超過現行有關法令 ?
固體廢棄物批次投料含氧過高是一事實 , 但一般均在 10%~12% 之間 , 與操作者投料次數有絕對之關連 , 但如採用連續投料所投入費用太高故一般均不做此項設備之投資 , 且含氧過高經修正後 , 在排放方面亦不會超過現行有關法令 , 故實無必要投資連續投料設備。
N o 9. 固體廢棄物批次投料含氧過高 , 除採用連續投料外 , 有無其它方法降低其含氧過高之問題 ?
當然有其它方法。批次投料含氧過高之問題 , 在國外已研究多年 , 一般處理對策為採用控氣式焚化爐 ( 水冷式 , 耐火物 , 旋轉窯均可使用 ), 但因須裝設檢知設備與調速機等等設備 , 套句閩南一句俗話有一好沒有兩好 , 因其投入費用太高保養亦高故其使用 , 除法令有規定一般主動裝設者較少。
N o 10. 在何種狀況下須裝設連續投料設備 ?
完全視廢棄物形狀種類而定。
如基礎篇所述 1. 液體 2. 粉體 , 須裝設連續投料設備液體與粉體如同固體廢棄物投入爐本體有爆炸與澆熄爐內火燄之問題 , 故一般均裝設連續投料設備 , 其費用亦視廢棄物形狀種類而異 , 但其費用遠較固體廢棄物連續投料設備低廉的多 , 甚至僅是數百或數千圓即可 , 或者免費。
N o 11. 何為風簾 , 其優缺點為何 ?
風簾如同字面一般為一股風由上而下像窗簾般將爐外空氣或爐內空氣阻絕 , 但其為一種設計上有所問題 , 為解決問題不得不裝設的設備 , 現市面上有一出廠即裝有風簾實為一種畫蛇添足 , 無設計能力者 , 抄襲的廠商。除非迫不得以均不裝此項設備。其缺點有三。
• 含氧量愈加增高 , 排氣溫度更低 , 排氣速度與原設計降低。
• 處理量減少 , 增加空氣量之百分比亦約等於處理量減少百分比。
• 動力及維護保養增加。
N o 12. 何為門簾 , 其優缺點為何 ?
如同風簾 , 其與風簾不同處在風簾用風做阻絕物 , 而門簾用一耐火物做阻絕物 , 與風簾相同均是防止爐內火燄 , 或黑煙溢出投料門 , 而裝設的補救措施 , 其缺點有下 :
• 含氧量加高 , 排氣溫度降低 , 排氣速度與原設計降低。但較風簾少許多。
• 處理量減少 , 增加空氣量之百分比亦約等於處理量減少百分比。
• 維護保養費增加。其門簾為一消耗品須定期更換 , 且不太簡單。
• 對遇熱會融解者廢棄物較不合適 , 會黏在門簾上 , 甚至在門簾外起火增加使用者的危險性。
N o 13 焚燒爐的投料選項設備有那些 , 使用時機為何 ?
焚燒爐的投料選項設備有許多 , 現僅將一般常用選項設備簡述於後
• 水平半自動推料機 - 臥型機種使用 , 一般處理量在 100Kg/H, 就可開始考慮使用。
• 垂直輸送機 - 豎型機種使用 , 一般處理量在 100Kg/H, 就可開始考慮使用。
• 垂直輸送機與水平半自動推料機混用 - 臥型機種使用 , 一般處理量在 200Kg/H, 就可開始考慮使用 , 或特殊狀況或使用廠商指定使用。
• 皮帶輸送機 - 豎型機種使用 , 一般處理量在 200Kg/H, 就可開始考慮使用。
• 皮帶輸送機與水平半自動推料機混用 - 臥型機種使用 , 一般處理量在 200Kg/H, 就可開始考慮使用 , 或特殊狀況或使用廠商指定使用。
• 螺旋輸送機 - 廢水處理廠 , 浮在水面上之有機物。
• 螺旋輸送機與垂直輸送機混用 - 廢水處理廠 , 浮在水面上之有機物。
• 空氣輸送裝置與垂直輸送機混用 - 粉粒體自動投料用。
• 空氣輸送裝置 - 粉粒體自動投料用 , 裝置簡單費用低廉。
• 廢液重力式滴下裝置 - 為自動投料裝置的一種 , 焚燒高濃度廢水與廢溶劑 , 裝置簡單費用低廉 , 唯處理量較少。
• 自動廢水噴霧裝置 - 焚燒高濃度廢水 , 費用較高 , 處理量大 , 一般而言處理高濃度廢水較用廢水處理方式處理低廉甚多。
• 自動廢液 ( 可燃溶劑 ) 噴霧裝置 - 焚燒廢液 ( 可燃溶劑 ), 費用較高 , 處理量大 , 一般而言水冷式焚化爐處理廢液 ( 可燃溶劑 ) 較用廢液專燒爐費用低廉甚多。
• 鏟車 , 怪手等機械式投料設備 - 多用於處理量為 600Kg/h 以上必須選用之設備 , 亦兼作為取灰之設備。
註 : 一般正規的焚燒爐設計與製造廠商 , 根據其設計之焚燒爐與經驗均會提供適當的選項設備。如使用者按目錄選型 , 有可能會造成好燒不好用之情況。 |
N o 14. 焚燒爐的取灰選項設備有那些 , 使用時機為何 ?
焚燒爐的取灰選項設備有許多 , 但實際使用上均不甚理想 , 現僅將一般常用選項設備簡述於後。
( 略 )
N o 15. 焚燒爐的其它選項設備如熱水鍋爐 , 廢熱蒸氣鍋爐 , 蒸氣發電 , 使用時機為何 ?
焚燒爐的選項設備有許多 , 在此一般均以所獲利益與投資之比做為標準 , 此又與當地能源費用多寡有絕對關係 , 在中國大陸係一自產能源國家 , 故是否有必要實須仔細考慮。現將國外不產能源國家一般使用情形簡略於後。
• 熱水鍋爐 - 可不必裝設因水冷式焚化爐本身即可產生大量熱水。
• 廢熱蒸氣鍋爐 - 一般在處理量 300Kg/h 即可考慮裝設。
• 降溫塔 - 均為須裝設排風機或須除硫除氯時作為必要之降溫設備。
• 蒸氣發電 - 一般使用處理量為 1000Kg/H 即可考慮裝設。唯費用驚人發電設備均須進口。
N o 16. 焚燒爐的尾氣選項設備為何 , 使用時機為何 ?
嚴格說焚燒爐的尾氣選項設備已脫離焚燒範為 , 實屬空污處裡設備範圍 , 但因焚燒爐的尾氣有其特殊性 , 空污設計在此高溫又少涉及故有其困難 , 故經多年經驗一般又推回焚燒爐設計製造廠商處理。但其係一專門學問 , 非三言兩語可述 , 如有此方面問題 , 在頂級篇中另有說明。
N o 17. 焚燒爐的其它較常用選項設備尚有那些可供選用
尚有下列設備可供選用
• 半自動爐排
• 取灰吊車
• 廢水鍋爐
• 廢熱鍋爐
• 污泥乾燥設備
N o 18. 焚燒廢液 , 請說明其概要。
其實就焚燒廢液而言 , 尚須將廢液粗分為兩大類 , 其焚燒過程是完全不同 :
一類為完全不含碳元素廢液 , 俗稱廢水或含水率在 90% 以上之有機廢水 , 在焚燒系統中 , 無須另補充燃燒所須燃燒空氣 , 但須有另外其它熱源加熱。
另一類為含碳元素廢液 ( 俗稱廢溶劑 ), 此類大多是有機物 , 是採用氣化燃燒 , 在噴霧焚燒系統中 , 設備雜。
N o 19. 據悉 ( 水冷式無煙焚化爐 ) 能焚燒廢水 , 請說明其概要。
是的。水冷式無煙焚化爐能焚燒廢水 , 其主要是利用焚燒其它工業廢棄物所產生的熱能來焚燒廢水 , 亦是廢熱利用的方式之一。廢水的處理量是目錄中焚化能力的 1/6~1/12 。
註 : 焚燒廢水時因需其它熱源 , 故其無法單獨使用。
N o 20. 水冷式無煙焚化爐能焚燒廢溶劑 , 請說明其概要。
水冷式無煙焚化爐能焚燒廢溶劑 , 是將廢溶劑視為一般廢棄物 , 但其與一般廢棄物不同須裝設進料設備 , 如處理量小可採用重力式滴下法 , 價廉但有回火可能 , 設計時須注意防止。但處理量大時多採用霧化方式 , 設備較複雜。
焚燒廢溶劑的處理量視廢溶劑熱值高低 , 與目錄中焚化能力相同或兩倍溶。
N o 21. 水冷式焚化爐與廢液專燒爐均能焚燒廢溶劑 , 請說明如何選型。
焚燒廢水如有一般廢棄物混燒經詳細計算後 ( 或實際試燒 ) 可使用水冷式焚化爐焚燒廢水 , 如無一般廢棄物混燒 , 或者處理量太大 , 非使用廢液專燒爐不可。
焚燒廢溶劑 , 除燃點太高 ( 大於 300 ℃ ) 外一般使用水冷式焚化爐較合算。
註 : 一般廢溶劑均不純或含有其它種物質故雖使用廠商告知燃點 , 最好還是採用試燒方式較安全。
N o 22. 小小的廢液專燒爐其價格昂貴的原因何在 ?
價格昂貴的原因很多
• 開發費用高 , 而使用購買者少 , 往往一項物件的開發費用 , 需 10~20 年才能分攤完 , 基本上雖價高亦是虧本狀態。但其對企業形象影嚮很大。
• 技術成份高 , 涉及工藝複雜 , 須機械 , 結構 , 土木基礎 , 自動控制 , 儀表等專家配合方可 , 其間接成本高昂。所以沒有一定設計製造能力者 , 其做出之廢液專燒爐很讓人擔心 , 故好的廠家少。
• 市面上定型之燃燒機 , 因其大批量生產加上使用多年 , 已使燃燒機之成本降至最低 , 其價格亦屬合理 ; 但廢液專燒爐用霧化器其為適應廢液不純且種類複雜之問題需另行設計製造 , 且其產量往往才三四支甚至祇有一支。據製造廠商內部資料顯示其燃燒機之成本是定型之燃燒機十倍以上。
• 廢溶劑之燃燒涉及安全問題 , 其在安全上亦需非常注意 , 因其有可能牽涉到法律問題 , 故在防止工業安全上發生為危害 , 需發費不貲。
N o 23. 在先進國家一個焚燒廠中焚燒爐的數量往往在一座以上 , 此一情況在工業廢棄物焚燒爐是否適用 , 其原因為何 ?
此一情況視處理量之多寡而定如焚化量超過 100Kg/h 以上完全適用在工業廢棄物焚燒爐 , 其原因與優點甚多。
• 排放標準而言處理量愈大的爐其排放標準愈嚴格。一般處理量大之焚化爐均需裝設尾氣處理裝置其原因在此 , 所以愈大的焚化爐其造價愈貴操作保養費用亦高。
• 設備投資費用高 - 處理量愈大的爐 , 費用愈高 , 其總投資費用比非線性比 , 往往為二次方比 , 甚至有三次方比的價格出現。
• 特殊廢棄物如含高量硫氯因其在總量而言相對少可專門裝設一小型焚化爐焚燒處理。
• 設備使用率之問題 - 保養重於購置 , 故一般焚化爐視不同之處理物有不同的保養時間 , 焚化爐的數量愈多 , 停爐維修保養 , 對焚燒總量之影嚮愈少
如因停爐維修保養 , 而要求工廠不要產生廢棄物 , 或送外代處理 , 領導或老闆不哇哇甚少 ! |
N o 24. 臥 ( 豎 ) 型標準圖中所標示集塵器位置 , 取灰口位置是否可以變更 , 以利場地的使用 , 又修改變更費用如何 ?
可以提供此方面服務 , 一般在訂貨前提出即可 , 如設計製造廠商同意一般無須再增加費用 , 唯開始製造後 , 再作修改須補償修改之費用 , 並可能延長交貨期。
• 臥型集塵器位置可設計在投料口左側或右側 , 而豎型集塵器位置可設計在投料口左側或右側外尚可在後面。
• 臥 ( 豎 ) 型集塵器取灰口位置除爐體方向與集塵器架方向外任何位置均可。
• 豎型爐本體取灰口位置 , 因尚須考慮水箱位置 , 請與設計製造廠商協商 , 臥型爐本體取灰口位置則無法再變更。
N o 25. 臥 ( 豎 ) 型標準圖中所標示基礎圖對設置焚燒爐廠地似乎不足 , 請說明 ?
是的 ! 臥 ( 豎 ) 型標準圖中所標示基礎圖僅僅只是焚燒爐該設備所須使用最小用地 , 實際操作時尚須加上取灰空間 , 操作空間 , 廢棄物堆置區 , 灰燼暫存區 , 人員清洗區等等 ……. 完全視使用廠商可使用場地而定 , 請設計製造廠商提供規劃較為適宜。
一般規劃 :
• 取灰空間須再加長 3 米 ( 臥型為 4 米 ) 。
• 操作空間須再加長 3 米 。
• 廢棄物堆置區 : 以處理量 100Kg/H 為例約須 18M 2
• 灰燼暫存區 : 以處理量 100Kg/H 為例約須 1M 2 , 此區如灰燼可立即處理亦可不設置。
N o 26. 如前所言 , 如我廠要裝設焚化爐 , 最好請設計製造廠商提供規劃較為適宜 , 請問此一規劃費用如何。
一般而言無需任何費用 , 但如須做成份分析 , 地質鑽探 , 或設計製造廠商無法提供者 , 則不在此範圍內 , 請與設計製造廠商聯絡 , 可獲得更詳細。
N o 27. 能否告知為何從新聞及媒體上所知生活廢棄物焚燒爐的價格幾乎高的驚人 , 而貴公司之焚化爐價格雖較貴但亦比例上相差甚大其原因何在。
好的。此一問題牽連甚大 , 祇能大概說一下
• 排放標準而言處理量愈大的爐其排放標準愈嚴格。一般處理量大之焚化爐均需裝設尾氣處理裝置其原因在此 , 所以愈大的焚化爐其造價愈貴操作保養費用亦高。
• 處理量愈大的爐 , 費用愈高 : 其價格比非線性比 , 往往為二次方比 , 甚至有三次方比的價格出現 , 而一般中小型工廠其處理量經減量後往往每日不超過兩噸 , 此種焚化爐其價格便宜者往往在 10-~20 萬人民幣 , 就可以買到很好的焚化爐。
註：現國外焚燒趨勢為 , 一般事業廢棄物由事業單位自行處理 , 生活廢棄物由國家處理 , 且亦儘量分散小型化 , 間接達到污染擴散希釋之目的。
• 隨季節交替 , 廢棄物種類亦常常變化 , 但其空氣污染防制設備須全部裝設以應付一年四季須要 , 雖因有可能在某一季節無需使用某一設備但亦須支付運轉折舊費用 , 而一般事業廢棄物因廢棄物種類變化不大 , 經詳細設計 95% 以上裝設簡易空氣污染防制設備即可達到法令標準。
• 廢棄物含水率過高 , 費用過高其中一大部費用是在處理此一問題上 , 而工業廢棄物含水率低一般均在可自燃範圍內。
N o 28. 我們以某遊樂區 , 其垃圾 ( 廢棄物 ), 經初部分類為可燃 , 不可燃 , 與廚餘三大類 , 其中可燃類每日有 800 公斤 , 預計每日焚燒一個班 (8 小時計 ) 其成份如下 :
• 庭園草木種量百分比為 :25~35%
• 糖果塑料等包裝袋 35~45%
• 生活垃圾為 5%~15%
• 鋁箔包飲料為 15%~20%
選用水冷爐
計算
• 庭園草木種量百分比為 :25~35% -> 平均 (25+35)=30%
• 糖果塑料等包裝袋 35~45% -> 平均 (35+45)=40%
• 生活垃圾為 15%~20% -> 平均 (5+15)=10%
• 鋁箔包飲料為 15%~20% -> 平均 (15+25)=20%
熱值計算 : 參考第三頁 N o 6
庭園草木約 3500Kcal/Kg -> 3500 × 30%=1050 Kcal/Kg
糖果塑料等包裝袋約 7000 Kcal/Kg ->7000 × 40%=2800 Kcal/Kg
生活垃圾 4000 Kcal/Kg ->4000 × 10%=400 Kcal/Kg
鋁箔包飲料 4500 Kcal/Kg ->4500 × 20%=900 Kcal/Kg
垃圾熱值為 1050+2800+400+900=5150 Kcal/Kg
操做時數 : 一個班 8 小時 , 其中取灰約佔 1 個小時 ( 取兩次一次為上午上班時 , 一為下午上班時 , 每次半小時 ) 實際焚燒時間為 7 小時
每小時須焚燒量為 :800/7 Kg/ 時
每小時須焚燒熱量為 :800/7 Kg/ 時× 5150 Kcal/Kg=588571.4 Kcal/ 時
所須爐內容積 : 參考第三頁 N o 4 因選用選用水冷爐 , 水冷式的爐負荷約為 400000Kcal/ M 3 ． H
588571.4/400000=
