垃圾熱解氣化情況總結材料

1、.固廢管理的原則減量化：減量化是指在生產、 流通和消費等過程中減少資源消耗和廢物產生，以及采用適當措施使廢物量減少（含體積和重量）的過程。資源化：將廢物直接作為原料進行利用或著對廢物進行再生利用，也就是采用適當措施實現(xiàn)廢物的資源利用過程，其中再利用是指將廢物直接作為產品或者經修復、翻新、再制造后繼續(xù)作為產品使用，或者將廢物的全部或者部分作為其他產品的部件予以使用。分為三種類型：保持原有功能和性質，直接回收利用；不再保持其原有的形態(tài)和使用性能，但還保持利用其材料的基本性能，如廢金屬回收利用、廢紙再生、玻璃再生等；不再保持其原有的形態(tài)、使用性能和材料的基本性能，但還保持利用其部分分子特性等如生物質

2、有機垃圾 的好氧堆肥、厭氧發(fā)酵等。無害化：在垃圾的收集、運輸、儲存、處理、處置的全過程中減少以至避免對環(huán)境和人 體健康造成不利影響。.固廢處理方法垃圾焚燒，或稱垃圾焚化，是一種廢物處理的方法，通過焚燒廢物中有機物質，以縮減 廢物體積。焚燒與其他高溫 垃圾處理系統(tǒng)，皆被稱為“熱處理”。焚化垃圾時會將垃圾轉化 為灰燼、廢氣和熱力?；覡a大多由廢物中的無機物質組成，通常以固體和廢氣中的微粒等形式呈現(xiàn)。廢氣在排放到大氣中之前， 需要去除其中污染氣體和微粒。 其余殘余物則用于堆填。 在某些情況，焚化垃圾所產生的熱能可用于發(fā)電。焚化是其中一種將垃圾轉換成能源的技術，其他如氣化、等離子弧氣化、熱解和厭氧消化。

3、垃圾焚化會減少原來垃圾 80%85%的質量和95%96%的體積（垃圾在垃圾車里已經過壓縮），減少程度取決于可回收材料的成分和其回收的程度，如灰燼中有可回收的金屬。這意味著，盡管焚化不能完全取代堆填，但它卻可以大大減少垃圾量。垃圾車一般在運送垃圾至焚化爐前，會以內置壓縮機內壓縮以減少垃圾的體積?；蛘?，未經壓縮運輸?shù)睦梢栽谔盥駡鲞M行壓縮，減少體積近70%。很多國家常在堆填區(qū)作簡單的垃圾壓縮。另外，垃圾焚燒在處理某些類型的垃圾，如醫(yī)療垃圾和一些有害廢物時有很大的優(yōu)勢，因為焚燒過程的高溫能銷毀垃圾中的病原體和毒素。綜合而言，垃圾焚燒處理的減量化效果最好，但存在燃燒產生污染物的環(huán)境風險。衛(wèi)生填埋法是

4、指采取防滲、鋪平、壓實、覆蓋等措施對城市生活垃圾進行處理和對氣體、 滲濾液、蠅蟲等進行治理的垃圾處理方法。該方法采用底層防滲、垃圾分層填埋、壓實后頂層覆蓋土層等措施，使垃圾在厭氧條件下發(fā)酵，以達到無害化處理。衛(wèi)生填埋處理是垃圾處理必不可少的最終處理手段，也是現(xiàn)階段我國垃圾處理的主要方式?？茖W合理地選擇衛(wèi)生填埋場場址，可以有利于減少衛(wèi)生填埋對環(huán)境的影響。場址的自然條件符合標準要求的，可采用天然防滲方式。 不具備天然防滲條件的， 應采用人工防滲技術措施。場內實行雨水與污水分流，減少運行過程中的滲瀝水產生量，并設置滲瀝水收集系統(tǒng)，將經過處理的垃圾滲瀝水排入城市污水處理系統(tǒng)。不具備排水條件的，應單獨建

5、設處理設施，達到排放標準后方可排入水體。滲瀝水也可以進行回流處理，以減少處理量，降低處理負荷，加快衛(wèi)生填埋場穩(wěn)定化。設置填埋氣體導排系統(tǒng)，采取工程措施，防 止填埋氣體側向遷移引發(fā)的安全事故。盡可能對填埋氣體進行回收和利用，對難以回收和無利用價值的，可將其導出處理后排放。填埋時應實行單元分層作業(yè)，做好壓實和覆蓋。填埋終止后，要進行封場處理和生態(tài)環(huán)境恢復，繼續(xù)引導和處理滲瀝水、填埋氣體。衛(wèi)生填埋技術開始于 20世紀60年代，它是在傳統(tǒng)的堆放、填坑基礎上，處于保護環(huán) 境的目的而發(fā)展起來的一項工程技術。衛(wèi)生填埋的處理能力大，成本較低，但是占用土地,選址困難，直接產生的填埋氣主要成分為甲烷，容易發(fā)生爆炸

6、等危險。 目前大多填埋廠將填 埋氣排空，不僅提高了溫室氣體的排放，而且浪費了能源。固體廢棄物熱解是指在無氧或缺氧條件下，使可燃性固體廢物在高溫下分解，最終成為可燃氣體、油、固形碳的化學分解過程，是將含有有機可燃質的固體廢棄物置于完全無氧的 環(huán)境中加熱，使固體廢棄物中有機物的化合鍵斷裂，產生小分子物質（氣態(tài)和液態(tài)）以及固 態(tài)殘渣的過程。固體廢物熱解利用了有機物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧條件下使得固體廢物受熱分解。熱解法與焚燒法相比是完全不同的兩個過程，焚燒是放熱的，熱解是吸熱的；焚燒的產物主要是二氧化碳和水， 而熱解的產物主要是可燃的低分子化合物：氣態(tài)的有氫、甲烷、一氧化碳，液態(tài)的有甲醇、丙酮、

7、醋酸、乙醛等有機物及焦油、溶劑油等，固態(tài)的主要是焦炭或碳黑。焚燒產生的熱能量大的可用于發(fā)電，量小的只可供加熱水或產生蒸汽，就近利用。而熱解產物是燃料油及燃料氣，便于貯藏及遠距離輸送。熱分解過程由于供熱方式、產品狀態(tài)、熱解爐結構等方面的不同，熱解方式各異：.按供熱方式可分成內部加熱和外部加熱。外部加熱是從外部供給熱解所需要的能量。內部加熱是供給適量空氣使可燃物部分燃燒，提供熱解所需要的熱能。 外部供熱效率低，不及內部加熱好，故采用內部加熱的方式較多。.按熱分解與燃燒反應是否在同一設備中進行，熱分解過程可分成單塔式和雙塔式。.按熱解過程是否生成爐渣可分成造渣型和非造渣型。.按熱解產物的狀態(tài)可分成氣

8、化方式、液化方式和碳化方式。.按熱解爐的結構將熱解分成固定層式、移動層式或回轉式。由于選擇方式的不同，構成了諸多不同的熱解流程及熱解產物。綜合而言，熱解方法適用于城市固體廢棄物、污泥、工業(yè)廢物如塑料、橡膠等。熱解法其優(yōu)點為產生的廢氣量較少， 能處理不適于焚燒和填埋的難處理物，能轉換成有價值的能源, 減少焚燒造成的二次污染和需要填埋處置的廢物量。熱解處理缺點是技術復雜，投資巨大。3.熱解的減量化、資源化與無害化固廢的減量比是衡量減量化的重要指標，減量比為處理后殘余固體量/固廢量。固廢熱解過程中，有機物熱解為合成氣，無機物成為飛灰和爐渣，因此減量化處理是針對飛灰和爐渣的回收利用，針對飛灰與爐渣的處

9、理方式主要是熔融技術，在高溫下使得爐渣熔融液化，金屬由于重力較大，沉積在熔融體液體的底部，上部為無害的玻璃體，通過激冷的方式使之冷卻后，金屬被回收，玻璃體制成建筑材料，從而實現(xiàn)接近100%的回收利用。資源化是固廢熱解的推進因素，針對熱解，能量利用率是重要的指標，利用效率越高，收益越高，焚燒能量利用率為2030%，而垃圾熱解的能量利用率高達80%。固廢無害化關鍵點在于煙氣與飛灰中二嗯英的含量，是工藝處理的難點與重點。二嗯英生成的溫度區(qū)間為 200-400 C之間，而當溫度高于 850 C ,將會破壞二嗯英結構，將其裂 解為小分子有機物與 HCl , HCl可以通過堿液吸收除去。 實現(xiàn)二嗯英的國內

10、排放指標的條件為3T,即溫度(temperature )、時間(time )、湍流(turbulence )。同時從爐內釋放后，需要快速降低溫度至 200 C以下。通常，生活垃圾焚燒爐中的煙氣冷卻速率在100 C/s 200 C/s范圍內，對應爐膛出口二惡英的濃度一般為5ng1-TEQ/m3.要達到低于0.1ng1-TEQ/m3標準，煙氣冷卻速率必須在500 C /s 1000 C /s。.固廢熱解技術流化床氣化固體廢棄物難以利用傳統(tǒng)氣化爐，主要原因在于垃圾熱值較低， 為維持爐內高溫，穩(wěn)定 爐內工況，需要摻混大量的煤。而流化床由于爐內存有大量高溫底料與循環(huán)分離下的高溫飛 灰，能夠燃燒低熱值垃圾

11、，同時可以實現(xiàn)爐內脫硫脫酸。垃圾經過分選、破碎為 10mm以下，利用給料裝置，加入流化床內，有機物在爐內高溫物料與湍流的作用下，快速升溫氣化，而無機物成為大塊爐渣沉在底部，由于底料在高溫爐內長時間停留，進行高溫無害化處理，大塊爐渣從排渣口排出爐內， 經冷卻成為無害爐渣。 飛灰被旋風分離器捕集，通過返料器送回爐內。以此保證爐內物料平衡。流化床爐內溫度一般維持在 850950 C之間，且處于還原性氣氛，能夠有效抑制二嗯 英的產生。在爐內物料中加入 CaCO3更能夠實現(xiàn)爐內脫酸，從源頭上降低了有害氣體的產生。目前，垃圾流化床氣化系統(tǒng)有日本荏原 雙塔循環(huán)式流動床熱解工藝。優(yōu)點是燃燒的廢氣不進入產品氣體

12、中，因此可得高熱值燃料氣(1.67 X1041.88 X104kj/m3);在燃燒爐內熱媒體向上流動，可防止熱媒體結塊；因炭燃燒需要的空氣量少，向外排出廢氣少；在硫化床內溫度均一，可以避免局部過熱；由于燃燒溫度低，產生的 NOx少，特別適合于處理熱塑性塑料 含量高的垃圾的熱解；可以防止結塊。燃燒器J1料腿體熱解器圖1雙塔循環(huán)式流動床熱解工藝等離子體氣化等離子體（Plasma ）技術最早是由美國科學家Lang-muir 于1929年在研究低氣壓下汞蒸氣中放電現(xiàn)象時提出的。等離子體技術應用于污染治理的研究開始于20世紀70年代。90年代，美國、加拿大、德國等發(fā)達國家將該技術應用于廢物處理并取得了不

13、俗的業(yè)績。等離子體是物質的第四態(tài)，是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質形態(tài)。等卡子體可分為高溫等離子體和低溫等離子體，低溫等離子體又分為熱等離子體和冷等離子體，熱等離子體溫度在103106 K,接近熱力學平衡，電子溫度和重粒子溫度相同。CO和H2為主的合等離子氣化技術的原理，簡而言之，即利用等離子體的高溫高能，在氣化劑的輔助作用 下，將垃圾廢物進行高溫氣化和熔融，垃圾中的有機物被氣化形成以 成氣，而無機物則被熔融后急冷形成無害的玻璃體渣。等離子體技術分為直接等離子體氣化與氣化+等離子體重整技術。直接等離子體氣化，純熱解技術，電耗較高，1000 c以上。等離子體直接作用在垃圾上，氣化過程中

14、加入少量空氣或水蒸氣作為氧化劑和氣化劑，氣體產物以CO和H2為主。氣化+等離子體重整技術，垃圾首先在650 C左右的常規(guī)氣化爐內熱解形成合成氣，等離子體（900 C）作用在合成氣上，使之重整，可有效降低能耗和氣體焦油量熔融氣化技術熔融氣化技術。垃圾在貧氧條件下氣化，生產可燃氣體；飛灰或底渣經過高溫熔融固化處理后作為水泥、鋪路磚等原料，不僅能歐股將重金屬穩(wěn)定在晶相中而不會浸出，徹底分解二嗯英，符合固廢處理的減量化、資源化、無害化的要求。分為間接熔融氣化技術和兩步法氣化熔融（熱分選技術）、直接氣化熔融技術。間接熔融氣化技術先在傳統(tǒng)爐內氣化，而后將灰渣置于1350-1500 C的熔融爐內進行高溫熔融

15、處理，以消除灰渣中的二嗯英，因此也成為灰渣熔融技術。充分利用了原有的垃圾氣化裝置，彌補了傳統(tǒng)的不足，但二者缺乏有機的聯(lián)系，緊密性差；兩步法氣化熔融技術先將固廢在500至600 c下氣化，形成可燃氣體和金屬殘留物， 然后再進行可燃氣焚燒的高溫熔融技術；直接氣化熔融是指固廢的干燥、氣化、燃燒和灰渣的熔融等過程均在同一爐內進行，工藝簡單，工程投資和運行費用低。十關黃詵+犬T如出百與正氣化矯觸1巴福氣化諦按書蜃理埼堪用無在黃貨薩內第先后產生熱汽或發(fā) 電請推利用,利用輔魴想將或電陵在培融中中疑灰進其聯(lián)花堂端內都介然概岌瑰斤化產也愚 ”，不獻泡化其、理徘出送入超融盤 1 /飛同研廣丁述;：修物籟完創(chuàng)麟菁觸

16、桁上拄蟆入有溫直接二化焙融爐點中，育M “燃物正速1霞，金.認扉.甘任汴川“ 熱心以維持怙盤蹺此JLKH避物靴，述應性因工班H，有的需要跟JQ，存的時不需 虬工變頸生破W,分捷士政也送g“國慎上.星卡上不需要，寄用投處理.I：f7：j, k1Ls JJ無密It困凰喇3中的映孤注址岐科.杼口捶副屋巾的3 E瓦:海生可期hNe用+中的一領箍道可證1甲沏i.介城的 肛害能低推。管理生著題大.巨東,*海水線生產.管理警護 國青4蜀加入，智屋堆/墳困春設備商料推護曾理春飆攝蒯濯鹿韜患漁可利用,聘H為南共貫倒串長焙建港可利用柒源化程度梯但本期肺費 而律不也陶可和山宓源化程度就幽梢力提尚勇強率和控喇灣先東配

17、發(fā)的復 電建設崔/郵費用航建設、運行.就學噴和咬高定設運行、雉護照用低實用性掛卡也黑$界馨怪址理集 求.已靜微校產建世.但運療，用粒充口拉術已寓感甘合瀟索妙1就能tt用要求J.公司工藝分析(1) Bellwether)IMG技術進行垃圾氣化Bellwether公司利用(Integrated Multifuel Gasification發(fā)電，工藝流程圖如圖 1所示，其核心技術為等離子體氣化技術。圖1 IMG流程圖IMG系統(tǒng)主要由進料系統(tǒng)、熱解氣化爐、等離子氣化爐、熔融物處理系統(tǒng)、合成氣凈化系統(tǒng)、熱回收裝置及燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)組成。Bellwether 適用于高熱值的垃圾，利用垃圾不完全燃燒放出的熱

18、量，維持氣化爐內高溫， 熔渣與氣化的熱量來源于垃圾本身。熱解氣化爐由干燥室和熱解室組成，垃圾通過進料系統(tǒng)進入干燥室，經過高溫空氣干燥后被被推入氣化室，有機物在一次風的作用下被高溫熱解氣化，形成合成氣，輸送至等離子氣化爐在等離子體的作用下，合成氣被進一步重整成以CO與H2為主的氣體，同時二嗯英被分解，飛灰被熔融收集。換熱器實現(xiàn)了空氣與煙氣之間的換熱，一部分空氣進入等離子室被等離子化，大部分空氣進入熱解氣化爐。低溫合成氣經過進一步凈化，被送至發(fā)電廠發(fā)電。 而無機物則被熔化成玻璃體及金屬產物，被收集到處理器中被急冷成固態(tài)，金屬可回收，玻璃體渣可進一步綜合利用。在高溫等離子體作用下，焦油被裂解氣化，合

19、成氣較為純凈且以小分子為主，有毒氣體經過無害化處理，煙氣無毒；為還原性缺氧氣氛下,NO x產生量小。經過長時間運行后煙氣監(jiān)測數(shù)據(jù)如卜表所示，均能達到排放標準。從表中可以看出各項污染物的濃度極低，pollutantUnitconcentrationDustMg/m 3 3HClMg/m 3 2HFHFMg/m 3 0SOx( as SO2)Mg/m 3 25NOx( as NO 295% NO)Mg/m 3 20NHNH 3Mg/m 370%)都仍留存于爐渣中，僅Hg和Cd在高溫下?lián)]發(fā)，進入飛灰隨焚燒煙氣排放。為提高煙氣中二惡英類和重金屬污染物的去除率，可以采取以下方法：(1)減少煙氣在 200

20、350 C溫度域的停留時間，有利于減少二惡英類污染物再次生成，控制除塵器入口煙氣溫度低于200 C ,有利于有機類及重金屬污染物的脫除，即在設計和運行中采用“溫度控制” ；(2)在反應塔和除塵器之間，通過混粉器在煙氣中噴入活性炭或多孔性吸附劑，可吸附二惡英類和重金屬污染物，再用布袋除塵器捕集。.適用性分析無機物含量較大，不可燃成分高于可燃成分，但不同類別城市之間差別較大，中小城市垃圾的有機質含量多為 20 %左右，一些大城市如北京、上海、深圳等的垃圾有機質含量可高達40%-60%以上。有機成分中，廚余垃圾所占比例較大，紙張較少。無機成分中，以灰土、磚石為主，玻璃、金屬等含量很低，在發(fā)熱值方面，我國大中城市垃圾中除局部地區(qū)熱值可達到6500kJ/kg 外，大部分城市垃圾的熱值僅有5000kJ/kg ;我國垃圾沒有分揀，成分遠比國外的生活垃圾復雜。鑒于前面分析的我國垃圾高水份、低熱值和未有效分類的特點，針對我國不同的地區(qū)應當采取