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发布时间:2020-09-14 15:42:52

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作者:卢军 编著

出版社:化学工业出版社

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火化机技术

火化机技术试读:

前言

随着科技的进步,我国火化机技术得到了迅速提升,为了满足殡葬行业的发展及遗体火化师的从业需求,编者在原《火化机原理与操作》一书的基础上,重新编写了本书。

本书是根据火化机技术的发展及长期实践经验总结编写而成,在编写过程中力求理论与实践相结合。本书以满足遗体火化师工作为主线,突出火化机的原理与结构等内容,在第一版基础上,结合“绿色殡葬”的发展理念,增设了火化机节能、环保和安全防护等知识。在知识设置上,除了尽可能深入浅出、通俗易懂外,特别为每个知识点安排了详细的案例说明,并全面、系统地介绍了火化机在操作、维护等方面的技术,使知识学习与技能养成相互融通。

随着科技的进步,火化机的发展方向主要体现在五个方面:文明、安定、自动、节能和绿色。本书内容已将这五部分涵盖在内。

在本书编写过程中,得到了江西南方环保机械制造总公司、长沙民政职业技术学院殡仪学院,以及北京社会管理职业技术学院宋宏升老师、广州殡仪馆董福胜工程师、秦皇岛海涛集团公司等单位与个人的支持,他们为本书的编写提出了许多宝贵的意见和建议,在此一并表示衷心的感谢!

由于水平有限,书中难免有疏漏和不妥之处,敬请读者批评指正。卢 军    2018年9月于湖南长沙第一章 遗体火化与火化机学习目标①了解火葬发展简史。②了解国内外火化机发展情况。③掌握火化机定义及工作特点。④掌握火化机分类及主要参数。第一节 遗体火化概述一、火葬的发展简史

目前遗体的处理方式主要有土葬和火葬。

据可查的火葬记载可追溯到战国时期:“秦之西有仪渠之国者,其亲戚死,聚柴薪而焚之”;西南地区的少数民族也有“逝者烧其尸”的习俗。当时的火葬形式比较简单,就是“聚柴薪而焚之”,采用火葬的范围也仅限于部分地区和个别民族。居住在中原地区的汉族则是以土葬为主,这主要是受儒家文化“身体发肤,受之父母,不可毁伤”的影响。最早的土葬就是简单地挖个土坑把遗体埋掉,或在山上找个天然洞穴,将遗体放进去,然后封住洞口,没有仪式和尊卑等级,也没有棺材。

汉代时随着佛教的传入,逐渐改变了人们的观念,佛教认为:火烧遗体能够净化逝者。在僧人死后焚身的影响下,火葬逐步扩大到民间。唐宋时期,中原地区已经有不少人行火葬,特别是江南地区,人多地少,火葬之风更盛。然而历代的封建统治者都将儒家思想奉为治国之道,认为火葬是败坏伦理道德的行为。南宋的高宗曾两次批准臣属关于禁止火葬的建议,但是百姓以火葬为便,相习成风,地方官无奈,只好姑从其便。到了元代,火葬从江南发展到江北,封建统治者采取镇压政策严禁火葬。明代《明律》中有“其从尊长遗言将尸烧化及弃置水中,杖一百。”“其子孙毁弃祖父母、父母及奴婢、雇工人毁弃家长死尸者斩”。清代则更加严厉,除把明律中的内容全部搬进清律外,又增加了“旗民丧葬概不许火化”的条款,还采取了邻里和地保互相监督的办法来保证法律的实施。这样从明清两代开始,火葬渐少,土葬逐渐盛行起来;丧葬的礼仪亦逐渐繁琐,奢侈之风盛行。帝王的陵墓和葬礼可以耗尽倾国之财;达官贵人和富商大贾争相攀比,丧事成了地位、权力的象征。就连普通百姓,为了丧事办得风光,往往倾其所有,甚至变卖家产。繁杂的礼仪包含许多封建迷信的成分,既耗费了巨大的社会财力、物力和人力,又毒害了人们的思想。

目前的火化,虽然还是“逝者烧其尸”,但已不是“聚柴薪而焚之”了,而是采用专用设备,将遗体焚化变成骨灰。推行的火葬方式也革除了披麻戴孝、烧纸化钱等封建陋习,代之以戴白花、黑纱、鞠躬默哀等文明祭祀方式,火化后的骨灰采取集中寄存。近年来也积极倡导骨灰撒海、骨灰树葬(以树代墓)、花草葬等不保留骨灰的丧葬新风尚。二、火化机技术的发展趋势

国内火化机技术的发展和进步也和其他技术的发展一样,经历了几个发展阶段。

第一阶段:仿造。国内火化机的制造是20世纪50~60年代仿造捷克炉开始的。60~70年代,北京、山东、江西、四川、福建等省、市民政厅组织力量,参照、模仿捷克炉的结构,设计和生产了一批火化机的仿制品,供当地使用。这在当时,对火葬的实行做出了积极的贡献。

第二阶段:仿造创新。1982年,沈阳火化设备研究所消化、吸收国外先进技术,经过研究和试验,自行设计制造,1984年82-B型火化机通过国家技术鉴定。在此后的十年时间里,各地的火化机基本上是仿照82-B型号制造的。主要的机型有沈阳的M-90型火化机、江西的Y90型火化机、北京的KHZL型火化机、湖北的3HEY型火化机、山东烟台的SDMF型火化机、山东乳山的ZLRB型火化机等。

第三阶段:吸收、改进、创新、再创新。1993年,沈阳火化设备研究所和法国TABO公司合作,成立了“沈阳升达焚化设备制造有限公司”,引进TABO炉技术,首先在深圳殡仪馆安装使用。随后,根据国内的实际情况,经吸收、改进、创新,设计和生产了升达牌全自动火化机。受TABO炉的启示,国内一些生产厂经过消化、吸收、改进、创新、再创新,创出了自己品牌的火化机,如江西南方环保机械制造总公司的YQ-96型火化机、上海申东燃烧炉有限公司的SSD-97型火化机等。与此同时,北京八宝山殡仪馆技术科引进了日本台车式火化机的技术并进一步创新,生产出CH-93型火化机,在各地安装使用。各地根据实际情况,也纷纷生产出自己品牌的火化机。

第四阶段:全面创新、竞争发展。科学技术的发展和创新,促进了火化技术的发展和进步,现代控制技术不断地引入到火化机的制造与生产中。一些生产厂与大专院校和科研院所合作,设计生产出更为先进的火化机。近几年来,生产厂家除了在自动控制、环保方面有所创新外,在节约能源方面也有突破性的进展:有些燃油式的平板式火化机的油耗量已经降到3~5L轻柴油/平均每具遗体,有些台车式火化机的耗油量已经降到12~15L轻柴油/平均每具遗体,同时火化机尾气处理系统已逐步开发出来,并被广泛地应用在火化机烟气处理方面,极大地减少了遗体火化过程污染物对周边环境的破坏。

在国外,火化技术开发方面较早的是英国,他们早在20世纪70年代初便开始研究遗体火化的二次燃烧技术,通过国际殡葬协会技术年会向全世界交流推广,对全世界火化机技术的发展和提高起到了重要作用。世界上火化率最高的日本,将科研与生产、科研与用户紧密结合,建立起了科学的技术设计及实验体系,研制出符合日本国情的间歇式火化机。由于在两具遗体焚化之间有一个冷却过程,所以焚化时间长,耗油量大,但他们用控制喷射火焰的强度及燃点位置,以及合理设置二次燃烧室的方法,实现了火化无烟、无尘、无臭,大大减少了对环境的污染。法国的TABO型火化机、德国的哈根型火化机、美国奥尔公司研究生产的火化机,都具有各自的很多特点。第二节 火化机定义及工作特点一、火化机定义

火化机是殡仪馆或火葬场专门用于焚化遗体的设备,又被称作火化炉、焚化炉等。其结构见图1-1。图1-1 火化机结构简图

火化机的功能是将遗体及随葬物品等焚化成灰烬。从燃烧学角度来讲,遗体火化过程实质是,将遗体及随葬品经过高温强烈氧化,达到完全燃烧,分解后,尽可能地变成无害化成分的过程。

火化机的工作原理是:采用焚化的方式,将遗体置于用耐火材料砌筑而成的封闭炉膛内,并根据其燃烧的需要,不断供给燃料和氧,使其充分燃烧,最后焚化成灰烬。

遗体属于固体废物,燃烧处理固体废物的办法,主要分为直接燃烧法、焚化法和催化燃烧法三种。

①直接燃烧法是将废弃物品引燃,不另外加燃料,主要是利用废弃物本身的发热量来进行燃烧。这种燃烧方式既可在燃烧炉中燃烧,也可在露天燃烧。

②焚化法是利用燃料燃烧时所产生的热能,使废弃物进行分解和氧化燃烧,直至焚化完毕。目前世界各国处理遗体及随葬品的火化机基本均是采用这种方法。

③催化燃烧法是利用催化剂将废气中的污染物在较低温度下进行燃烧的方法。直接燃烧烧法和焚化法一般都要在700~1000℃时才能使固体废物达到完全燃烧和接近完全燃烧的要求,而催化燃烧法是使用催化剂来催化物体的燃烧,其温度一般为250~500℃。催化燃烧法主要适用于处理恶臭物质。虽然目前催化燃烧法还没有应用于火化机技术中,但如把此技术应用于火化机二次燃烧的处理中,将会收到很好的效果。二、火化机的工作特点

随着科技水平不断提升,许多新技术、新工艺和新标准被广泛应用于火化机的设计、控制与操作中,同时火化机的发展还要适应人文殡葬与绿色生态环境的发展要求,故此火化机在进行遗体焚化过程具有以下几个特点。(1)过程文明化

火化机的焚化对象是人的遗体,它与其他一般固体废弃物(如垃圾等)的焚化要求不同。作为人的遗体,在焚化过程应给予人格化的尊严,必须进行文明火化。这就对火化机焚化过程提出了文明操作的要求。(2)结构节能化

遗体火化耗油量和耗电量都比较大,通过对现有火化设备进行一些结构的改变,就可以减少能源的消耗。还可以根据不同的环境、地点及不同操作人员的技术条件,进行适当的调节,完全可以获得明显的节油、减排效果。(3)排放无害化

火化机焚化过程中的排放物,是由遗体与燃料燃烧后所产生的烟气,这其中含有一些污染物质,虽然其对环境的污染程度远比工业污染小得多,但人们在主观上却无法接受。因此,这就对火化机的无害化排放提出很高的要求。(4)工作安定化

遗体的焚化是在封闭的炉膛里进行剧烈的氧化和燃烧并分解的过程,且燃烧后所生成的烟气对人体有害,这就要求火化机在正常工作时,不能出现烟气泄漏的情况,因而对火化机的防火、防泄漏、防爆等要求非常高。同时在遗体焚化过程中,如出现故障而中断火化过程,则丧户家属会有很大的意见,因此对设备的稳定性和可靠性都提出了很高的要求。总的说来就是要安全、稳定。(5)控制自动化

火化机每次在焚化遗体时,其燃烧情况各有不同,为了保证完全燃烧的要求,必须实时地对助燃风和燃料的供给量进行调节,而操作人员无法达到时刻准确进行手工调节的要求,必须依靠计算机进行自动控制,才能达到相应的要求,这就要求火化机的自动化程度比较高,才能满足工作的需要。第三节 火化机的分类一、火化机分类

1.按火化机使用的燃料分类

根据火化机使用的燃料不同,可分为燃煤式火化机、燃气式火化机、燃油式火化机和特能式火化机四种。(1)燃煤式火化机

燃煤式火化机是用煤作为火化机的燃料。燃煤式火化机曾是20世纪70年代我国火化机的主流产品,并对当时处于经济条件落后的殡葬事业的发展起到了非常大的作用。1966年,民政部专门在上海举行了64型燃煤火化机的安装技术现场会,并向各殡葬单位进行了推广。

采用煤作为燃料的燃煤式火化机,因煤燃烧后产生的灰分较多,为了避免煤的灰分和遗体焚化后的骨灰混在一起,必须将煤燃烧的炉膛和遗体燃烧的炉膛分开;而且燃煤式火化机很难采用二次燃烧技术对烟气中的可燃物质进行完全燃烧,因此,也无法将含有污染物质的烟气进行有效的净化,造成对周围环境的污染。同时,操作工人的劳动强度大,工作环境差,因此,这种燃煤式火化机不具备高自动化、无害化发展的可能性,所以已被淘汰。(2)燃油式火化机

燃油式火化机是采用液体燃料作为火化机的燃料。火化机中使用##的液体燃料主要是油。国内生产的燃油式火化机大都使用0~20轻柴油作为其燃料,南方有个别地方使用了RC3-10重柴油。重柴油价格比轻柴油便宜,火化成本相对要低一点,但其运动黏度大,凝度高,在北方不宜使用,并且重柴油含硫量高(0.5%),机械杂质多,给火化机消除污染物质增加了难度。因此。目前燃油式火化机主要使用的燃料为轻柴油。

燃油式火化机因其操作方便,劳动强度小,容易实现自动化,便于采取减少或消除污染物的措施,且燃料不受地域限制等特点,而成为殡仪馆的普及型产品。(3)燃气式火化机

燃气式火化机是采用气体燃料作为火化机的燃料。火化机所使用的气体燃料主要包括工业煤气、天然气和液化气等。气体燃料的优势是燃烧时所产生的污染物质极少,燃烧也十分充分,在发达国家这种火化机应用得极为普遍。但燃气式火化机必须在有城市管道供气系统的地方才适用,目前上海、苏州、重庆、大连、大庆等地采用了这种火化技术。基于燃气式火化机具有很多突出的优点,同时又易于实现自动化和无害化,随着我国城市管道煤气系统的普及,它将有广阔的发展前途。(4)特能式火化机

除了煤、油、气以外,以其他能源作为热源火化遗体的火化机称为特能式火化机,如离子射束、电子射束、原子射束、激光等高能射束,如果技术条件成熟,作为新能源,完全可以引入到火化机中,成为新型燃料。随着科学技术水平的不断提高,相信在不远的将来,一定能够实现这个愿望。

2.按火化机炉膛的结构分类

根据火化机炉膛的结构不同,可分为架条式火化机、平板式火化机和台车式火化机三种。(1)架条式(炉条式)火化机

架条式火化机又称炉条式火化机,是指火化机的炉膛内用来支承遗体的部分是由耐火混凝土预制件或耐火钢铸件做成的炉条架尸座,形成炉桥结构,对遗体架空进行焚化的火化机。82B-1火化机即为此结构的火化机。

架条式火化机的优点:架空燃烧,增大了遗体燃烧时的表面积,火焰可围绕整个遗体进行燃烧,燃烧死角很小,因而遗体焚化速度快,节约燃料,利于连续焚化,且焚化效果好。

其缺点:如操作不精心,容易造成混灰的现象,不够文明;炉膛较大,保温性能比平板式火化机要差一些,且首炉升温时间长;炉条结构使用寿命比平板式火化机要短,且使用一段时间后,有炉条剥落物混入骨灰的现象。

架条式火化机(图1-2)日处理遗体量较大,比较适合单日处理遗体多的殡仪馆。图1-2 架条式(炉条式)火化机示意图(2)平板式火化机

平板式火化机是指火化机炉膛内用来支承遗体的部分是由耐火材料砌筑而成的固定炕面的火化机,它是炉条式火化机的替代产品。

平板式火化机的优点:操作方便,便于维修,保温性能好,首炉升温快,不易造成混灰,符合文明火化的要求。

其缺点:遗体背部与支承平板炕面接触,形成燃烧死角,焚化效率略低,连续焚化时,单机日处理能力为6具/天,平均燃料耗用量略高于炉条式火化机。

由于平板式火化机(图1-3)有操作方便、保温性能好、符合文明火化的要求等优点,所以它是中、低档次火化机的主流结构。图1-3 平板式火化机示意图(3)台车式火化机

台车式火化机是根据日本间歇式台车火化机改进和发展起来的火化机。20世纪90年代由北京京龙机械设备公司和江西南方环保机械制造公司,在对日本东博炉的改进基础上,研制开发了适合我国国情的连续焚化的台车式火化机(图1-4)。图1-4 台车式火化机示意图

台车式火化机的炉膛内无炉条、平板,而是将支承遗体的炕面改用耐火材料砌在进尸台车上,台车进入主燃烧室后,台车的载尸面就成了主燃烧室的炕面,焚化结束后,台车炕面载着骨灰退出主燃烧室,待台车冷却后,再由逝者的亲友亲自收敛逝者的骨灰。

台车式火化机根据其运动的形式不同,又可分为间歇式和连续式两种。间歇式火化机每台只配置一部台车,焚化结束须进行冷却,收敛骨灰后,再载遗体进入炉膛内进行焚化。这类台车式火化机日处理遗体能力很小,且火化机炉膛热损失大,从而燃料消耗量也比较大。连续式火化机则是每台火化机配置两台或配置一部台车两个炕面,使之可以轮流进行进尸和冷却,这样,其日处理遗体能力就可增加一倍,且减少了火化机炉膛的热损失,大大地节约了燃料。

台车式火化机在焚化遗体过程中不需翻动遗体,不会造成混灰现象,并可由亲友亲自收敛骨灰,寄托哀思,这些都有利于拓展殡葬业务,深化殡葬服务改革,并高度体现了文明火化的要求。现在一些经济发达的城市,台车式火化机的普及速度很快,基本代表了火化机炉膛结构的发展方向。

3.按火化机燃烧室的数量分类

根据火化机燃烧室的数量不同,可分为单燃式火化机、再燃式火化机和多燃式火化机三种。(1)单燃式火化机

单燃式火化机是指只有一个燃烧室,未燃气体只经过一次燃烧后就通过烟道和烟囱排到大气中去。这种火化机对环境的污染比较严重。我国这种火化机是仿捷式火化机,有燃煤的也有燃油的。这种火化机在我国殡仪馆中还占有一定的比例,尤其是经济不发达的地区,这种火化机的存在还会有一个相当长的时期。(2)再燃式火化机

再燃式火化机具有主燃烧室和再燃烧室两个燃烧室。主燃烧室的燃烧对象是遗体及其随葬品,再燃烧室的对象是烟气,在主燃烧室火化过程中产生的未燃气体进入再燃烧室时再进行燃烧。由于增加了一个燃烧室,延长了烟气在炉膛内的滞留时间,为未燃气体的充分燃烧提供了条件,大大减少了污染物的产生。目前我国大、中城市殡仪馆所使用的多为这种火化机。(3)多燃式火化机

这种火化机有两个以上的燃烧室,一般是三个燃烧室,即主燃烧室、再燃烧室和三次燃烧室。主燃烧室燃烧对象是遗体及随葬品,再燃烧室和三次燃烧室的燃烧对象是烟气中未燃烧物质。由于多燃式火化机增加了一次烟气的燃烧,所以,该类火化机对烟气中的未燃烧物质处理比较完善,排放的污染物质比较少。

4.按火化机的档次分类

根据火化机的档次,分为低档火化机、中档火化机和高档火化机三种。(1)低档火化机

凡是一次燃烧,又没有烟气处理设备的火化机都属于这一档次。其结构简单,维修方便,造价低,但文明程度低,对环境污染严重,是今后逐步改善的对象。(2)中档火化机

这一档次的火化机设有再燃烧室(或两台火化机共用一个再燃烧室),二次燃烧室排出的烟气经烟道和引射式矮烟囱排放到大气中。这种火化机污染物的排放达到国家三级或二级标准,烟囱口基本没有黑烟。(3)高档火化机

高档火化机现有两种形式:设有多次燃烧并有烟气后处理设备的高档火化机和电脑控制全自动不带烟气处理设备的高档火化机。前者有主燃烧室、再燃烧室(和三燃烧室),使遗体在焚化过程中产生的有毒、有害、有味气体得到充分的燃烧,并配有烟气换热器、除尘器和除臭器等烟气后处理设备,使污染物的排放达到国家一级标准,排烟黑度接近林格曼0级,基本上达到无公害排放。但这种火化机体积庞大,价格昂贵。后者利用电脑实行焚化全过程的自动控制,也没有再燃烧室,尽可能使燃烧的各个阶段处于最佳状态。这种火化机的污染物排放可以达到国家二级标准,没有明显的黑烟和异味。这种火化机小巧美观,对环境污染少,但其电脑控制部分价格高,有些电气控制元件靠进口,因而维修困难。二、火化机主要参数

火化机的技术参数是评价火化机技术水平和使用性能的主要标准,也是检验产品质量的主要依据。下面以燃油式火化机为例说明技术参数基本情况。

●火化时间:单台火化机火化每具正常遗体平均所需时间,单位为“min/具”。台车式火化机火化时间不应大于90min/具,其他形式火化机的火化时间不应大于60min/具。

●耗油量:火化机火化单具遗体平均消耗的燃油量,单位为kg/具。台车式火化机耗油量不得超过35kg/具,其他形式的火化机耗油量不得超过25kg/具。

●主燃烧室工作温度:600~1000℃。

●再燃烧室工作温度:400~800℃。

●主燃烧室工作压力:-10~-30Pa。

●炉表温度:30~40℃。

●保温性能:停炉12h后,不低于400℃。

●班火化率:8~12具/班。

●最小无故障间隔:100h。

●中修期:火化3000具以后。

●火化机使用寿命:不小于15000具。

●电气总容量:小于15kW。

●火化机总重量:小于18t。第二章 遗体火化原理学习目标①掌握燃烧学的基本理论及分类。②掌握固体、液体和气体燃料的特点及燃烧过程。③掌握火化机常用燃料的性质及种类。④掌握热量传递三种方式的特点。⑤掌握遗体及随葬品的组成。⑥掌握遗体燃烧8个阶段的特点。第一节 燃烧原理一、燃烧学理论

燃烧是两种(或多种)物质起强烈的氧化反应且伴随有强烈的发光、发热等现象。火化机中的燃烧主要是气体、液体或固体燃料与遗体之间产生的强烈的氧化反应而形成的,在燃烧的过程中一般都伴随热的传递、流动和化学反应等综合现象。具体来说,在火化燃烧过程中,主要进行的化学反应如下。(1)氢的燃烧2H+O2HO+Q222(2)碳的燃烧C+OCO+Q  2C+O2CO+Q222(3)硫的燃烧S+OSO+Q22(4)氮的燃烧N+O2NO+Q222(5)钙的燃烧Ca+OCaO+Q22(6)烃的燃烧

在完全燃烧过程中,主要生成物是二氧化碳、水、硫氧化物、氮氧化物等。

在燃烧不完全时,还伴随着生成一氧化碳、氨气、硫化氢、硫醇、硫醚等污染物,有时还生成一些有害的污染物,如苯并芘、二英等致癌物。

遗体燃烧是多种物质经过共同氧化反应后,形成大量的化合物并释放出大量的热的过程,其主要表现为高温和烟尘等。二、燃烧条件

并非一切可燃物质在任何条件下都能燃烧。从燃烧学的角度来讲,要使物质燃烧,必须具备以下三个条件:

①有可燃物质存在 如煤、木材等,如没有可燃物质,就谈不上燃烧的存在;

②有助燃物质存在 如氧、氢等助燃气体,可燃物质在进行氧化反应的同时,需外界维持供给量才能维持燃烧;

③有能导致燃烧的能源 这些能源的触发因素有火源、电火花、压力等。三、“3T”理论

在燃烧技术的实践中,人们总结了实现充分燃烧、合理燃烧的几个重要条件:第一要具备最佳的燃烧温度(Temperature);第二,要有足够的燃烧时间(Time);第三,要有适当的火焰湍流程度(Turbulance),取其英文词头的大写字母,即3T。这三个重要条件被称为“3T”理论。四、燃烧的分类

1.按可燃物质的性质分类

燃烧按可燃物质的性质不同,可分为固体燃料(煤、木材等)燃烧、液体燃料(汽油、柴油等)燃烧和气体燃料(液化石油气、天然气、城市煤气等)燃烧三种。

2.按燃烧形式分类

燃烧形式分为扩散燃烧、分解燃烧、蒸发燃烧、表面燃烧。(1)扩散燃烧

甲烷、氢气等可燃性气体,由喷嘴喷到空气中,与空气混合时先燃烧,随后靠周围介质扩散来的氧气维持燃烧。(2)分解燃烧

木材、煤等固体燃料或高沸点的液体燃料,由于受热分解出可燃性气体,遇火则产生火焰。该火焰又加热,促进燃料进一步分解以维持燃烧。(3)蒸发燃烧

对于醇类、煤油、石蜡等液体燃料,由蒸发产生的蒸气遇火而产生火焰,该火焰加热液体的表面又促进了液体的蒸发,则形成持续燃烧,如酒精、煤油和硫黄、松香等的燃烧。(4)表面燃烧

木炭燃烧,由于热分解而引起炭化,生成无定形固体,表面部分接触空气,遇火时产生燃烧。

3.按氧化速度分类

按氧化速度不同分为闪燃、自燃和化学爆炸等。(1)闪燃

任何一种液体的表面上都有一定数量的蒸气,而蒸气浓度则决定于该液体所处的温度。在一定温度下,易燃、可燃液体表面所产生的蒸气达到一定的浓度,与空气混合后,一遇火源,就会发生一闪即灭的燃烧,这种燃烧现象叫闪燃。能产生闪燃的最低温度叫闪点。(2)自燃

无明火作用而自行燃烧的现象叫自燃。自燃又可分为受热自燃和本身自燃。

①受热自燃 是由于外界加热达到自燃点而引起的自行燃烧现象。如可燃物质在加热烘烤和热处理中或受热摩擦、辐射热、化学反应、压缩热的作用所引起的燃烧,都属于受热自燃。

②本身自燃 是可燃烧物质由于生物、物理、化学的作用发热达到自燃点而引起的燃烧,如煤的自燃、硫化铁的自燃等现象。(3)化学爆炸

可燃物质在化学作用下发生的反应,从而产生燃烧。五、可燃物质的实际燃烧过程

这里主要讨论三种常见的可燃物质的燃烧情况,主要包括固体燃料、液体燃料和气体燃料的燃烧过程,这也是当前火化机中常见的燃料燃烧过程。(一)固体燃料的燃烧过程

火化机固体燃料一般主要是指煤和遗体。固体燃料的燃烧过程,实质是固体燃料中的可燃成分与空气中的氧气发生强烈的化学反应的过程。一般这个过程可分为三个阶段:着火阶段、燃烧阶段、燃尽阶段。这里以煤为例来说明这三个阶段进行的过程。

1.着火阶段

煤投入火化炉内,加热到100℃时,煤中的水分基本蒸发完毕,加热到271~300℃时可产生硫化氢气体,温度达到600~700℃时煤中挥发成分和氧气绝大部分已逸出,700℃以上挥发物已全部逸出。本阶段的特征是使煤受热、干燥,以及挥发物的分解。这个阶段主要是“吸热”为主,不需要提供氧气。

这个阶段固体燃料的着火温度,取决于固体燃料中所含挥发物的多少,挥发物与着火温度成正比,如煤的着火温度为700~800℃。

2.燃烧阶段

着火阶段结束后,开始进入燃烧阶段。此时煤中挥发物和焦炭因达到一定的温度而开始进行急剧的燃烧。

这个阶段的特征是挥发物和碳进行急剧的燃烧后,将放出大量的热,这时需要外界供给足够的空气量,以保证燃烧能充分进行。

3.燃尽阶段

固体燃料经过燃烧后,绝大部分物质都变成了灰渣。灰渣中还残留了一些焦炭和其他一些可燃物质,这些物质在这个阶段中将继续燃烧,直至燃尽。

这个阶段的特征是燃烧微弱,所需空气量相应减少。

由于燃烧过程比较复杂,以上三个阶段不可能明显进行区分,有时这三者之间还可能相互交叉进行,所以,燃烧过程处于哪个阶段并不能一概而论,要视具体情况而定。(二)液体燃料的燃烧过程

液体燃料是目前火化机使用最多的燃料,常见的液体燃料包括天然液体燃料(如石油及加工产品)和人造燃料(如煤、油页岩提炼出来的燃料油)等。石油通过分馏或裂解,获得汽油、柴油、重油、煤油、渣油等燃料。考虑单位燃料燃烧产生的热量及价格等因素,火化机中的液体燃料一般采用轻柴油。

液体燃料根据其在着火燃烧前发生蒸发与气化的特点,可将其燃烧分为以下几种。(1)液面燃烧

液体燃料表面有热源或火源,使液体表面蒸发,当燃料蒸气与周围空气形成一定浓度的混合气,并达到着火温度时,便可发生液面燃烧。如果燃料蒸气与空气混合不良,则将导致燃料严重裂解,其中的重成分不发生燃烧反应,会产生大量黑烟,严重污染环境。例如油罐火灾、海面浮油火灾等。(2)灯芯燃烧

灯芯燃烧是利用灯芯将燃油抽吸出来,在灯芯表面生成油蒸气,油蒸气和空气混合发生燃烧。如煤油炉、煤油灯等。(3)预蒸发型燃烧

燃料进入燃烧空间之前蒸发为油蒸气,以不同比例与空气混合后进入燃烧室中燃烧。燃烧方式与气体燃料燃烧原理相同,适合于黏度、沸点不高的轻质液体燃料。例如汽油机装有汽化器,燃气轮机装有蒸发管。(4)喷雾型燃烧

液体燃料通过喷雾器雾化成一股由微小油滴组成的雾化锥气流,在雾化的油滴周围存在空气,当雾化锥气流在燃烧室被加热,油滴边蒸发、边混合、边燃烧。动力行业多采用此种燃烧方式,是工程实际中主要的液体燃料燃烧方式。

根据火化机的工作要求,其轻柴油的燃烧一般都是采用喷雾型燃烧。

液体燃料的喷雾型燃烧过程可为分三个阶段:油的雾化、油滴的蒸发和油滴的燃烧。

1.油的雾化

用雾化器将燃油分裂成许多微小而分散的油滴,以增加燃油单位质量的表面积,使其能和周围空间的氧化剂更好地进行混合,在空间达到迅速和完全的燃烧。雾化的方法可分为机械式雾化和介质式雾化。(1)雾化过程

从图2-1(a)中可以看出,燃油从喷嘴喷出时形成油流,由于初始湍流状态和空气对油流的作用,使油流表面发生波动,在外力作用下,油流开始变为薄膜并碎裂成细油滴。从图2-1(b)图可看出,已分裂出的油滴在气体介质中还会继续再分裂。油滴在飞行过程中,受外力(油压形成的推进力、空气阻力和重力)和内力(内摩擦力和表面张力)作用,只要外力大于内力,油滴便会产生分裂。直到最后内力和外力达到平衡,油粒不再破碎。图2-1 油的雾化过程(2)雾化方法

①机械式雾化 如图2-2所示,燃油在高压下通过雾化片的特殊机械结构将燃油雾化,通过喷油嘴喷出。按该原理工作的雾化器有直流式、离心式和转杯式。图2-2 机械式雾化

雾化后的油滴直径随雾化器内油压的增大而减小,p>p>p转离。直

②介质式雾化 如图2-3所示,燃油靠附加的雾化介质(蒸气或压缩空气)的能量来雾化。根据其压力的不同,分为高压雾化、中压雾化和低压雾化。图2-3 介质式雾化

2.油滴的蒸发

如图2-4所示,油滴的蒸发是一个很复杂的问题,在蒸发过程中,油滴直径、油滴相对于气流的运动速度、换热系数、油滴温度与其相应的饱和蒸气压力、油滴表面与周围气体间的温差、油气扩散条件以及其他因素都同时在发生变化。图2-4 高温下油滴的蒸发

3.油雾的燃烧过程

油雾的燃烧过程大致分为图2-5所示几个阶段:雾化、蒸发、热解和裂化、混合、着火,但各阶段之间是相互联系、相互制约的。在火焰中,各个阶段之间并不存在明显的界限。图2-5 油雾炬燃烧示意图

①雾化;②蒸发;③热解和裂化;④混合;⑤着火,形成火焰

大多数油滴在燃烧室中边蒸发、边混合、边燃烧,在油滴表面附近形成一个球形火焰面,在火焰面上蒸气与空气相遇而进行燃烧。如果油滴和周围气体之间没有相对运动,那么在油滴的周围形成一同心的球状扩散火焰,称为全周焰。当油滴与周围气体之间有相对运动时,火焰形状变为椭圆形,而且随着气流速度增大,椭圆形火焰会沿着气流方向被拉长,当速度继续增大,火焰首先会在油滴的迎风面上熄灭,然后渐向油滴后方转移,直到油滴尾部某个位置为止,形成所谓的后流焰。如图2-6所示。图2-6 油滴燃烧时产生全周焰与后流焰

一颗油滴燃烧完全所需的时间与其直径的平方成正比,其计算公式如下:式中 r——油滴直径;0

        k——燃烧常数;

        t——油滴燃烧时间。

燃烧时间与油滴的直径关系如图2-7所示。图2-7 燃烧时间与油滴直径的关系(三)气体燃料的燃烧过程

气体燃料要选用合适的燃烧器才能取得良好的燃烧效果。

一般在火化炉中使用的燃烧器主要有火炉燃烧器、扩散燃烧器和无焰燃烧器等多种燃烧器,其中以无焰燃烧器的效果最好。

气体燃烧过程比较简单,关键是在燃烧过程中要保持气体供应的稳定性,要注意防止脱火与回火现象的发生。

所谓脱火是指火焰受到影响,离开火孔而造成熄火的现象。造成脱火的原因很多,一般来讲空气量过大或可燃气体增加、气体流速超过燃烧量允许的极限值以及燃烧器位置不当等原因都可能造成脱火。

所谓回火是指当可燃气体与空气混合时,在燃烧面上的速度小于火焰传播的速度,火焰可能产生反击,退缩到火孔内,这种现象就称为回火。

脱火和回火现象都是十分有害的,严重的可能会发生爆炸事故。因此,在操作中一定要防止这两种现象的发生。

以上是固体、液体和气体三种燃料的燃烧过程的简介。在实际操作中,往往在同一炉膛中是多种燃料共存燃烧的过程,所以要根据实际的操作情况对各种供给量进行合理的配置,以达到最佳的燃烧效果,提高可燃物质的燃烧速度。

可燃物质在实际燃烧过程中,影响物质燃烧速度的因素主要有以下几个方面:

①相同可燃固体物质的燃烧速度取决于燃烧表面的比例,燃烧表面积对体积的比例越大,它的燃烧速度就越大;

②物质的燃烧速度取决于其组成成分,物质中含碳、氢、硫、磷等可燃性元素越多,燃烧的速度越快;

③物质燃烧速度与其氧化功能有关,氧化功能越大者,燃烧速度越快。六、火化机炉膛内热的传递方式

火化机内热的传递,主要是利用燃料燃烧时产生的高温,将遗体和随葬品一并焚化,使其产生的烟气和烟尘从烟气输出系统中排出。

火化设备的燃烧方式根据燃料的不同有两种类型:采用固体燃料的火化机使用炉排(也称炉床)燃烧;用气体或液体燃料的火化机采用空间燃烧。

焚化物的加热速度与炉膛内热交换(热传递)过程有密切的关系,炉膛内热传递有三种基本形式:传导传热、对流传热、辐射传热。

1.传导传热

传导传热是指温度不同的物体直接接触而产生热交换的现象。如焚化遗体与已加热的炉膛内衬构件之间的接触所产生的热交换现象等。

2.对流传热

对流传热是指炉膛内灼热的气流与焚化物表面接触,产生流动时所发生的热交换现象。

在火化机炉膛内主要包括炉气各部分发生位移所产生的对流作用和炉气分子间的导热作用。在火化设备炉膛内主要有强制对流和自然对流两种对流传热方式。强制对流是指炉气受烟囱的自然抽力和鼓风机、引风机加压所产生的对流运动;自然对流是指由于炉膛内存在温差、气体的密度不同而产生的对流运动。

3.辐射传热

辐射传热是物体热射线的传播过程,物体温度越高,其热的辐射能量就越大。在火化机中主要表现为燃料燃烧和遗体焚化过程中所产生火焰的光线进行的热辐射。

在火化机炉膛内的三种热传递中,以辐射传热为主,对流传热次之,传导传热辅之。炉膛内的热量主要通过这三种方式在火化机的内部进行传播,以满足遗体焚化过程中对热的需要。第二节 常用燃料

燃料是指通过燃烧获得大量热能,能够为人们以各种方式所利用的可燃物质。火化机通过燃料燃烧所释放出来的热量,达到焚化遗体的目的。

燃料按物态为固体、液体、气体三种;按获得方式不同可分为自然燃料和人造燃料两种。表2-1为燃料的一般分类情况。表2-1 燃料的一般分类

火化机常用的燃料有固体燃料、液体燃料和气体燃料三种。一、固体燃料

天然固体燃料分为木质燃料和矿物质燃料,而矿物质燃料主要是煤。煤是现代工业热能的主要来源。

1.煤的种类

根据生物学、地质学和化学的研究,煤是由古代植物演变来的,中间经过了漫长而复杂的变化过程。根据煤演变的年龄,可将其分为四类:泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。(1)泥煤

形成的时间大约在100万年前。泥煤的质地疏松,吸水性强,水分含量高达85%~90%,开采后风干,水分含量达25%~30%。与其他煤相比,化学组成上泥煤含氧量最高,达28%~30%。泥煤的主要用途是烧锅炉和作气化原料。(2)褐煤

形成的时间大约在120万年前。褐煤的黏结性弱,极易氧化和自燃,吸水性较强,挥发分高,热稳定性差。天然状态含水30%~60%,开采风干后也达10%~30%,含氧量最高,达15%~30%。褐煤一般只能作一般性燃料使用。(3)烟煤

形成的时间大约在1亿年前。烟煤是一种碳化程度较高的煤。其密度较大,吸水性较小,含碳量较高,氢和氧的含量少,是冶金工业和动力工业不可缺少的燃料。(4)无烟煤

形成的时间大约在2亿年前。无烟煤是矿物程度最高的煤。其年龄最老,密度大,含硫量大,挥发分极少,组织致密而坚硬,吸水性小,适于长途运输和长期储存。可用作气化或在小高炉中代替焦炭使用。

2.煤的化学组成

各种煤都是由结构极其复杂的有机化合物组成的。这些化合物的分子结构至今不清楚。根据元素分析,煤的主要可燃元素是碳,其次是氢,并含有氧、氮、硫等。这些成分叫煤的可燃质。此外,水分(W)和灰分(A)叫煤的不燃质。一般情况下,主要是根据煤中C、H、O、N、S、灰分(A)和水分(W)的含量来了解煤的化学组成。

3.煤的性能

各种煤的性能如表2-2所示。表2-2 煤的性能二、液体燃料

1.燃料油的种类

根据加工工艺流程,燃料油可以分为常压燃料油、减压燃料油、催化燃料油和混合燃料油。常压燃料油指炼油厂常压装置分馏出的燃料油,通过直馏法将原油分馏为汽油、柴油、煤油等,如图2-8所示。减压燃料油指炼油厂减压装置分馏出的燃料油,如图2-9所示。催化燃料油指炼油厂催化裂化装置分馏出的燃料油(俗称油浆)。混合燃料油一般指减压燃料油和催化燃料油的混合。图2-8 直馏流程图图2-9 减压蒸馏流程图

根据用途,燃料油可以分为船用燃料油、炉用燃料油及其他燃料##油。火化设备目前所用的燃料油一般为0~-35轻柴油。在原油的加工过程中,较轻的组分先被分离出来,在汽油、煤油、柴油从原油中分离出来之后,较重的剩余产物经裂化后分离出的成分作为燃料油使用,广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其他工业炉燃料。

2.燃料油的主要特性

燃料油的主要技术指标有相对密度、黏度、含硫量、闪点、水、灰分和机械杂质等。(1)相对密度

相对密度是烃类燃料的一个很重要的物理参数。20℃时油的密度(单位体积内物质的质量)与4℃时纯水的密度之比值,称为该油的标准相对密度,用符号d表示,是无量纲的值。(2)黏度

黏度是衡量燃料油流动阻力的一项指标,黏度越低,流动性能越好。表示黏度的方法一般有以下三种。

①动力黏度(μ) 亦称绝对黏度。在流体中,两个面积为10cm、相距lcm的两层液面,以lcm/s的相对速度运动时,液面间产生的内摩擦力即为动力黏度,单位是Pa·s。

②运动黏度(Y) 液体的动力黏度与其同温度下的密度之0比,称为运动黏度。即Y可按GB/T 265—88国家标准测定。0

③恩氏黏度(E) 是一种条件黏度,即用某种黏度计在规定的条件下测得的黏度。用200mL温度为t(℃)的燃料油通过恩氏黏度计的标准容器全部流出所用的时间,与同体积的20℃的蒸馏水由同一标准容器中流出时间之比,称为该油在t(℃)时的恩氏黏度。

除恩氏黏度外,还有赛氏黏度(美国)和雷氏黏度(英国),它们都是用一定体积(50mL或60mL)被加热过的燃油从标准仪器中流出的时间(s)来表示。上述黏度又称为商业黏度,因为它们都在商业上使用。

燃油的黏度与温度有关,随温度升高而降低。燃油的黏度与压力也有关,压力较低时(1~2MPa)可以不计;压力较高时,黏度随压力升高而变大。(3)闪点、燃点、着火点

任何一种液体的表面上都有一定数量的蒸气。当燃油被加热时,在油的表面出现油蒸气,油温越高,油蒸气越多,因此,油表面附近空气中的油蒸气的浓度也就越大,当空气中的油蒸气浓度大到遇到小火焰就能使其着火燃烧时,出现瞬间的蓝色闪光,此时的油温称为油的闪点。

如果提高燃油温度,气化的油气遇到明火能着火持续燃烧(不少于5s)的最低温度叫做燃点。燃点要高于闪点10~30℃。继续提高油温,油表面蒸气自己会燃烧起来,这种现象叫自燃,此时的油温叫着火点。

闪点、燃点、着火点是使用液体燃料时必须掌握的性能指标,它关系到用油的安全技术和燃烧条件的选择。例如,储油罐中油的温度应控制在闪点之下,以防发生火灾;燃烧室中的温度不应低于着火温度,否则不易着火,不利于完全燃烧。(4)凝固点

凝固点是指当温度降低到某一值时,燃油变得很稠,以致使盛有燃油的器皿倾斜45°角时,其中燃油油面在1min内可保持不动。凝固点越高,低温流动性越差,当温度低于凝固点时,燃油就无法在管道中输送。

油的凝固点与它的组成有关,重质油较高,轻质油较低。重质油凝固点一般在15~36℃,柴油则在-35~20℃。根据国家标准,柴油####是按其凝固点高低来分等级的,如轻柴油可分成10、0、-10,-20#和-35等五级;重柴油则分成RC3-10和RC3-20两级。其等级号码就#是指油的凝固点的数值。如-10轻柴油就是指它的凝固点为-10℃;RC3-20重柴油就是指它的凝固点为-20℃。(5)残碳率

残碳率是液体燃料的一个很重要的指标。残碳率是指燃油在隔绝空气的条件下加热,蒸发出油蒸气后所剩下的固体碳素(以质量百分比表示)。残碳率越高,则火焰力度越高,火焰辐射能力越强。但含碳率高的燃油在燃烧时易析出固体炭粒而难以完全燃烧,易在喷嘴出口处造成雾化不良,引起积炭、结焦,影响正常燃烧过程。

目前,我国使用的柴油理化性能见表2-3。表2-3 柴油的理化性能

火化机较普遍使用轻柴油作为液体燃料,少数火化机使用重柴油。

轻柴油的特点是点火容易,便于调节和控制,不需加热可直接使用。轻柴油以其凝固点作为牌号。##

火化机较常用0~10轻柴油,燃油着火温度为500~600℃,其火焰传播速度为2.3m/s,低发热量一般为40000~42300kJ/kg(9600~10100kcal/kg)。三、气体燃料

我国火化炉常用的气体燃料有城市煤气、天然气和液化石油气。

城市煤气大多数为炼焦煤气、发生炉煤气和油裂化气,按比例混合配制而成。由于成分不同,各地煤气含量也各有差异,但主要成分有一氧化碳、烷、碳氢化合物、氢气等物质。

天然气是优质工业燃料,其燃烧方便,效率高,更可贵的它又是重要的化工原料。

天然气的主要成分为甲烷,容积比为80%~98%,其次为乙烷、3丙烷及少量其他气体,热量为33500~37700kJ/m。

由于天然气的使用受到产地的局限,因此火化炉用天然气作为燃料应局限于天然气产区为宜。随着我国“西气东送”工程的完成,火化机采用天然气作为燃料将得到实现。

液化石油气又称压缩煤气,是开采石油的油气经加压成液体,使用时压力降低转变为煤气供燃烧使用。其主要成分为丙烷(约80%)、3丁烷(约20%)的混合气体。低发热量为96000~105000kJ/m,常温下液气共存压力为0.8~1.6MPa,燃烧温度为2100℃,空气需要量3323m,每1kg液化石油气可转化为0.5m油气。第三节 遗体的化学组成及燃烧阶段一、遗体及随葬品的化学组成

火化是采用专用设备焚烧遗体变成骨灰的过程,燃烧是一种剧烈的氧化反应。遗体是一个复杂的有机体,主要由脂肪、蛋白质等有机化合物和各种矿物质等无机物组成。组成人体的物质大部分是复杂的大分子,有些分子结构式至今尚未完全清楚,但主要物质通过化学分析已经确定,它们是蛋白质、脂肪、糖类、水及无机盐等,其含量见表2-4。表2-4 遗体体中主要化学物质的含量

1.人体主要物质的理化特性(1)蛋白质

蛋白质是生命的基础,也是生物体构成的主要物质,由氨基酸分子组成,有20多种氨基酸。氨基酸中有氨基,氨基中含有氮,故人体中含氮较多。(2)脂肪

脂肪是人体的燃料。脂肪在人体内储量很大,占体重的10%~20%。储量最多的部位是皮下和腹腔内的大网膜。(3)糖类(碳水化合物)

糖类是人体生命的主要燃料,在人体内进行生物氧化,产生CO2和HO并放出能量,供人体组织利用。糖类和脂肪是可燃物质,在火2化过程中能放出大量的能量。(4)水

水是养料和氧运输的载体。在人体组织中水占60%,年龄越小所含百分比越高。

人体内水分分三部分:

①细胞内液,即细胞内的水分,约占血液的45%;

②组织间液,存在于细胞的间隙里,约占血液的11%;

③血浆中的水分,约占血液的40%。

由于人体内水分含量很高,火化过程中需要很多燃料引燃,而且生成的烟气中水蒸气含量也较高,因此,烟气的露点较高,很容易结露,凝结的水珠吸附在烟道壁上,再吸收酸性气体,会腐蚀设备。(5)无机盐

人体中含有多种无机矿物质,如Ca、Fe、Mg和其他金属元素100多种,在火化过程中形成氧化物,不影响火化。

2.衣物及其他随葬品的组成成分(1)天然高分子化合物

棉花、羊毛、蚕丝、皮革等。(2)化学合成高分子化合物

尼龙、腈纶、维纶、氯纶、丙纶、橡胶。(3)其他有机物和无机物

纸张、金属和非金属物质。

上述物质除水分、无机物外,分子结构都很复杂,但是,组成这些分子的基本化学元素却非常简单,都是由C、H、O、N、W(水分)、A(灰分)等组成的,其中灰分是金属和非金属的氧化物。根据数理统计结果,确定了人体与随葬品的化学组成元素,按人体60kg计算,随葬品为5kg,得到表2-5统计结果。表2-5 遗体随葬品的化学元素的百分含量二、遗体火化过程的实质

通过大量的实验研究表明,遗体的焚化过程基本上可分为8个燃烧阶段,每个燃烧阶段都有各自的一些特点,这些特点和数据是进行手工、自动控制和调节火化设备的重要依据。下面将简单地对这8个燃烧阶段(图2-10)进行分析,以帮助更好地了解遗体燃烧时的特征。图2-10 遗体焚化各阶段示意图

1.遗体入炉初始阶段(ab段)

从遗体进入燃烧室至随葬品燃烧完毕止大约需要2~4min。控制、调节原则:第一具遗体,供少量燃料或不供燃料,只供适量氧气,能支持随葬品充分燃烧即可,燃烧速度不可过快;连续火化遗体,只供氧气。在再燃烧室内要加强燃料和空气供给,使气体污染物和未充分燃烧物质得到充分燃烧。

2.遗体水分蒸发阶段(bc段)

遗体中含有大量水分,在其蒸发过程中,需要吸收大量的热量。此时,主燃烧室需要提供燃料和空气,若再燃烧室未达到所需温度,也需要提供燃料和空气。此阶段,遗体的易燃部分(皮肤、脂肪等)开始燃烧,约需时间4~8min;温度控制在第一具遗体600℃以上,连续火化遗体以在800℃左右为宜。

在以上两个阶段中,是气体污染物产生的高峰期,需要认真操作,调节好燃料和空气的供应,掌握好空燃比。

3.遗体易燃部分燃烧阶段(cd段)

随着遗体中水分的不断蒸发,其易燃部分(四肢、颈、面部等)开始燃烧。在遗体焚化过程中,其水分蒸发速度和易燃程度差异较大,即使体重相同的遗体,易燃程度也不相同:女性比男性易燃,年轻的比年老的易燃,脑力劳动的比体力劳动的易燃,未冷冻的比冷冻的易燃,正常的比肝腹水的易燃。此外,少见的蜡尸,始终易燃。本阶段约需3min。应逐渐减少燃料的供应,确保必需的氧气(空气)。

4.遗体全面开始燃烧阶段(de段)

由于脂肪和肌肉全面燃烧,应根据炉内燃烧的具体状况,可适当减少燃料的供给量,确保足够的供氧量。如果是肥胖遗体,自燃状况好,加之炉温高(800℃),则可不必供燃料或少供燃料,只供足够的氧气即可。

5.遗体易燃部分全部燃烧阶段(ef段)

遗体的易燃部分:四肢、脸、颈等全部焚化完毕,约2~4min。此阶段,只要主燃烧室温度不超过800℃,可逐渐加大燃料和供氧量,并保持微负压。

6.遗体难燃部分全面燃烧(fg段)

腹部、腰部、臀部与内脏全面燃烧。本阶段脂肪已基本燃尽,自燃过程中释放的热量已很少,此时,气态污染物的产生量也不多,不会冒黑烟。因此,主燃烧室需要增大供燃料和供氧量。再燃烧室可少供或不供燃料。压力保持在-5~-15Pa。本阶段需要13~20min。

7.遗体难燃部分燃尽阶段(gh段)

本阶段主燃烧室的燃料和供氧量要逐渐减少,直至停止供燃料,只供少量氧气;再燃烧室只供少量氧气。本阶段约需4~7min。

8.骨灰锻炼阶段(hi段)

为了确保骨灰脱硫、色白,在只供空气、不供燃料的情况下,保温8~12min后取骨灰。这样可减少骨灰的异味和炭黑。第三章 火化机结构学习目标①掌握火化机的结构原理。②掌握火化机各系统的结构和工作原理。③掌握火化机常用电路工作原理。④掌握烟气的处理系统工作原理。

火化机是殡葬单位用来焚化遗体的设备,根据炉膛结构不同可分为架条式、平板式和台车式火化机,但总的来说,常见火化机的结构一般都是由进尸系统、燃烧系统、供风系统、燃烧室、控制系统、排放系统、烟气后处理系统及附属装置组成。 

火化机的处理流程 遗体进入火化车间,经家属确认无误后,在火化师的操作下,通过进尸系统将遗体送入火化机主燃烧室,然后通过供风系统与燃烧系统,将室外空气与燃料送入燃烧室中,并点火燃烧,遗体及随葬品燃烧时产生的烟气进入再燃烧室进一步处理后,通过烟道送入烟气后处理系统进行净化处理(只有配置了烟气后处理系统的火化机才有烟气净化功能),经处理后的烟气通过烟闸与烟囱后排放到室外,最后的骨灰通过操作人员处理后,装入骨灰盒交予丧户家属,期间由操作人员通过控制系统下达指令,对火化机进行实时控制,确保其稳定工作。火化机的工作原理如图3-1所示,平板式、台车式火化机工作原理如图3-2和图3-3所示。图3-1 火化机的工作原理

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