1.3　炉渣与飞灰

文献中，一般将垃圾焚烧后的残余物分为两类，即“bottom ash”和“fly ash”，译作“底灰”和“飞灰”。不过，bottom ash一般被称为“炉渣”，本书也沿用了此习惯。灰（ash）一般指燃烧后的残余物（粉煤灰、草灰、炭灰等），渣（slag）一般指氧化物的熔融产物（钢渣、铜渣、铅锌渣等）。因此，从严格定义上来说，“底灰”的说法可能更精确一些，“底灰”中也的确包含有熔渣，而且数量不少，故称作炉渣也无可厚非。应注意的是，将渣磨细后，不能叫“灰”，而是叫“粉”（powder）。

事实上，炉渣和飞灰指的都是一类废弃物。炉渣包括炉排间掉落灰（grate sifting）、炉排底灰、锅炉余灰（boiler ash），其中锅炉余灰又包括了超热器灰（superheater ash）、锅炉灰（蒸发器灰，evaporator ash）和省煤器灰（economizer ash），有些焚烧厂将锅炉余灰纳入飞灰进行处理。而飞灰包括空气污染控制残余物、布袋除尘室或静电沉淀器捕获灰以及烟道灰。炉渣一般被归类为普通废弃物或非危险废弃物，而飞灰则被归类为危险废弃物。焚烧废弃物每吨产生的上述残余物数量如表1-1所示。

表1-1　焚烧废弃物每t产生残余物的典型数量　（kg/t）

由于炉排存在净空，占节段面积约2％，且炉排间的开口有宽9.5 mm的间隙，总面积占节段7％。这使得燃烧过程中不断有残余物掉落，被称为“炉排间掉落灰”。炉排间掉落灰可燃物含量低，相比底灰，粒径较小，常常发现有熔融的金属珠（主要是熔点较低的铝与锌等）、玻璃碎片、土（焚烧时间不够长，脱水不充分）和小的金属物件，如长钉、螺钉、瓶盖、锡罐盖子等。也有矿渣颗粒可见。

一座典型生活垃圾焚烧装置中各种灰的产生位置和条件如图1-3所示，底灰、超热器灰、锅炉灰、省煤器灰的外观如图1-4所示。

图1-3　焚烧装置中的质量平衡

图1-4　不同位置炉渣的外貌

底灰为深灰色，异质混合物；超热器灰黄色至棕色；锅炉灰深灰色；省煤器灰白色、深棕色、灰色和黑色。颜色的变化，反映了化学组成的不同。超热器灰为10～60 μm的球形颗粒外加立方、细长、针状、板状颗粒，主要成分Ca、Si、Al、Fe、Zn。锅炉灰和省煤器灰夹杂了微多孔的粗飞灰颗粒。省煤器灰颗粒相比锅炉灰颗粒更大、更轻，主要成分为Si、Ca、Al、Fe。