Сопоставление моно — и смешанного сжиганий
Традиционное сжигание отходов остается наиболее распространенным способом моносжигания отходов [1]. Однако он приводит к низкой тепловой эффективности и высоким пиковым температурам в печи из-за слишком значительной массовой фракции материалов с высокой теплотворной способностью. Это увеличивает количество летучих горючих продуктов и может приводить к эксплуатационным проблемам, если поверхности теплообмена расположены в печи неправильно [37].
Поскольку теплотворная способность топлива из отходов очень изменчива по сравнению с традиционными видами топлива, самый простой путь избежать трудностей состоит в совместном сжигании топлива обоих типов [38]. Даже в печи, допускающей вариации топливного сырья, например в реакторе с флюи - дизированным слоем, в большинстве случаев применяется совместное сжигание [39, 40]. В зависимости от количества тепловой энергии, содержащейся в произведенном паре, можно использовать печи с кипящим флюидизированным слоем (КФС) или с циркулирующим флюидизированным слоем (ЦФС). Хотя ЦФС больше подходит для совместного сжигания, чем КФС, применение ЦФС требует выхода пара 50 ООО кг/ч, то есть приблизительно 20 МВт. ЦФС-сжигание (несортированного) мусора изучал Рикмэн с сотр. [41], который показал, что уровень турбулентности делает сжигание в бойлере этого типа наиболее предпочтительным.
В США первый бойлер с флюидизированным слоем (два блока КФС, сжигающих до 300 т/сут и производящих 12 МВт приблизительно из 550 т ТБО в день) был запущен в 1995 г. [42,43]. В Швеции ЦФС подобной производительности работает на чистом ТБО только летом, а в другое время сжигание производится совместно с торфом и деревянными отходами [39, 44].
Важной проблемой при совместном сжигании ЦФС и КФС в установках с флюидицированным слоем является спекание пепла. Смесь неорганического остатка (пепла), основного топлива (уголь, торф, дерево) и топлива из пластмасс вместе с материалом флюидизированного слоя может приводить к образованию химических веществ с низкой температурой плавления, что усиливает тенденцию к спеканию слоя [45]. Если проблема связана с использованием в качестве материала слоя песка или кварца, то применение оксида алюминия уменьшает взаимодействие между слоем и пеплом из топлива.
