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垃圾熔融气化


 1.  概述

垃圾热解气化是第三代垃圾处理方法,是指在高温、缺氧的条件下,垃圾中有机类组分得到充分的热解,有机物大分子态裂解成小分子态可燃气体的过程。生产得到的可燃气可以直接高温焚烧,烟气可有效的与余热锅炉配合产蒸汽及推动蒸汽轮机发电,同时也可以直接利用可燃气推内燃发电或烧锅炉及各种工业窑炉。

相对于垃圾直接焚烧而言,热解气化技术解决了烟气污染问题, 无二次污染, 烟气达标排放。垃圾热解气化通入的空气是垃圾直接焚烧的四分之一,整个热解过程中参与反应的氧极大的减少,氮、硫极少氧化而被残留在渣中,使燃气、烟气的硫化物、氮氧化物相应的减少,减少污染处理量,再经过严格的净化处理系统,排放物必须达到国家环保要求。重庆锋渝专注于生物质及垃圾气化领域10多年,且在国内外已经成功建设气化工程几十处,具备十分丰富的经验。根据垃圾处理量的不同,重庆锋渝提供三种不同的垃圾热解气化处理成套方案。

 垃圾熔融气化技术将进一步减少垃圾燃烧后30%左右的灰渣,减少二次污染。熔融态出渣可以用作道路建筑石材,进一步实现无害化垃圾减量和资源化的要求。 

2.工艺技术方案

根据垃圾处理量的不同,重庆锋渝提供三种不同的垃圾热解气化处理成套方案。日处理量小于20吨,垃圾热解气化后直接高温二次燃烧,该方案适用于中国广大农村乡镇的垃圾处理,解决农村垃圾问题,具有十分广阔的市场;日处理量20~200吨,可以根据需求采用垃圾热解后燃气带内燃机发电,根据垃圾不同每2公斤垃圾即可发一度电,可建成垃圾发电站规模从400KW~5MW;日处理量100吨以上,可以垃圾热解二次燃烧后配合余热锅炉产过热蒸汽,并推蒸汽轮机发电,发电规模3MW以上。以上三种路线也可根据实际情况灵活调整,燃气也可灵活运用于烧锅炉或其他工业窑炉。

 

项目

小型垃圾气化焚烧系统

垃圾气化带内燃机发电

垃圾气化焚烧带锅炉发电

日处理量

<20T

20~200T

>100T

适用

乡镇垃圾处理站

中小规模垃圾电站

中小规模垃圾电站

资源化

热水或蒸汽

发电200~5MW

发电量3MW以上

排放

达标

达标

达标


 

2.  小型垃圾热解气化焚烧系统

 

锋渝小型垃圾气化焚烧系统是针对农村垃圾露天抛撒堆放,直接燃烧秸秆这一现状开发出的基于乡镇小吨位垃圾无害化处理的小型热解气化技术及装置。该技术及装置主要处理乡镇农村垃圾、秸秆等一切可燃有机物。设备主体设计为热解气化炉和二次燃烧室,气化炉实现垃圾中有机物的热解成可燃气,二次燃烧室采用过氧燃烧, 将温度控制在850-1100℃且气体停留时间大于2 秒,使有害物质充分燃烧分解,达到无害化。

 

锋渝小型垃圾热解气化焚烧优点:

 

1.  烟气排放达标

气化炉内属还原性气氛,N、S极少氧化而被残留在渣中,减少NOx和SO2的排放;二燃室内, 采用过氧燃烧, 将温度控制在850-1100℃气体停留时间大于2秒, 能使多氯联苯类物质、残炭等完全燃烧分解,使二恶英残留量极少,排放烟气中的飞灰及其他指标也完全达标,日常运行看不到烟尘也无异味。

2.  可处理垃圾范围广

只需简单除去建筑垃圾及金属便可直接使用,对热值要求低。

3.  无需添加辅助燃料

4.  结构紧凑,合理,占地面积小,自动化程度高

 

锋渝小型垃圾热解气化焚烧系统系统流程如下

技术参数表

型号

QFL-10

QFL-15

QFL-20

处理能力(吨/天)

10

15

20

入炉物料

生活垃圾、生产垃圾、秸秆等

二燃室温度

900--1100

二燃室烟气停留时间

2

排放

符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 184852014)

设备占地面积(平方米)

 100

100

150

耗电量(度/小时)

8

10

12

产热水量(t/h

2

4

6

3.  垃圾气化带内燃机发电系统

 

垃圾气化带内燃机是灵活利用垃圾热解所产生的燃气的一种工艺。垃圾热解出的燃气经过净化后进入燃气内燃发电机组发电,该工艺适用于中小规模的垃圾发电。垃圾气化技术是一种新型的垃圾处理技术,与常规的垃圾处理方法相比,气化具有能源回收率高、二次污染小、烟气量小、后处理设备简单,如需要提高发电效率,气化与内燃机技术的结合的同时,可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。

 

锋渝公司垃圾热解处理的特点:

1.重庆锋渝专注于生物质及垃圾气化领域10多年,且在国内外已经成功建设气化工程数处,具备十分丰富的经验。

2.相对于大型的垃圾焚烧余热锅炉发电厂不同,重庆锋渝垃圾热解气化发电工程具有特殊优势。

项目

大型垃圾焚烧发电厂

锋渝气化内燃机发电工程

投资

大(动辄上亿)

小(最多5千万)

占地面积(未包含污水处理厂)

小(5000平方米)

单台炉日处理量

600

200

烟气排放

达标

达标

操作运行

复杂

简单

 

3.相对于垃圾直接焚烧而言,由于锋渝垃圾热解通入的空气是垃圾直接焚烧的四分之一,整个垃圾热解过程中,参与反应的氧极大的减少,根据物质平衡,生成物中的硫化物、氮氧化物、二噁英等相应的减少,极大的降低了污染气体量,进一步减少污染处理量。在经过严格的净化处理系统,排放物达到国家环保要求。整个系统设备操作运行维护简单,人工需求少,极大的降低了运行成本。满足国内目前垃圾“减量化、无害化、资源化”处理的目的。项目后期根据甲方对整个热解气化发电项目各项技术指标和环保指标评估和检测,满足各项环保指标要求后,再由甲方投资建设多套气化发电设备。

4.在整个工艺生产过程中,不产生任何污水,不污染地下水,不污染土壤。

 

工艺流程图如下:

参数表

型号

LHC-400

LHC-600

LHC-800

LHC-1000

LHC-1200

LHC-1500

LHC-2000

垃圾日处理量ton

20

30

40

50

60

75

100

配套发电机组功率KW

400

600

800

1000

1200

1500

3000

产气量 (Nm3/hr)

1500

2250

3000

3650

4500

4500

4500

运行温度 ()

700~800

700~800

700~800

700~800

700~800

700~800

700~800

洁净燃气温度(

<45


循环水量(m3/hr)

12~15

18~23

24~30

30~37

36~45

45~56

60~74

气化炉重量 (ton)

26.7

30.8

34.8

38.7

42.5

47.1

52.6

除灰方式

干式螺旋输送机排出


气体净化及冷却装置

2级旋风除尘器,2级喷淋洗涤塔,2级文丘里洗涤塔,1级水膜洗涤塔,1级填料洗涤塔,1级碱水洗涤器,2级焦油过滤器,1级电捕焦油器











 

5.垃圾热解气化焚烧发电系统

垃圾气化焚烧发电工艺流程为:运载分选垃圾的卡车经地磅称重后,进入垃圾接收大厅,再将垃圾倒于紧邻接收大厅的垃圾贮坑中,通过坑底的皮带输送机将垃圾投入料仓,料仓起到了气封作用,并通过螺旋给料机将垃圾送到焚烧炉内,垃圾的气化过程在流化床气化炉内完成。垃圾气化后剩下的炉渣经湿式排渣机冷却后,排至皮带输渣机,送至炉渣仓。炉渣仓内炉渣,由铲车将炉渣放入炉渣运输车外卖。

垃圾热解气化并释放出大量的一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性的气体,这些高温热解气进入二次燃烧室进行充分燃烧,将得到的高温烟气进入余热锅炉制得蒸汽并推动汽轮机发电。

气化炉及二次燃烧室内垃圾燃烧供风采用经预热后的热风,供风由采用变频调速的风机在垃圾贮坑内抽取坑内空气,经蒸汽预热器、烟气预热器预热至220℃后,接至气化炉及二次燃烧室内参与燃烧。

气化炉及二次燃烧室采用常压或微负压操作,操作压力约为-30Pa;这样有利于设备系统及车间环境的清洁及机组运行的稳定性。

气化焚烧过程中烟气的热能被余热锅炉转换成蒸汽用于发电及预热燃烧空气。焚烧后的烟气采用“SNCR+冷却塔+反应塔+布袋除尘器+活性炭吸附”工艺,烟气经冷却塔、反应塔和布袋除尘器除去有害气体和粉尘后经引风机抽出由烟囱排入大气。喷雾塔、除尘器收集下来的飞灰与石灰、活性炭等混合物由排灰装置排至飞仓。飞灰在固化间经固化后,制砖或运至政府指定的填埋场进行填埋处理。

余热锅炉采用立式全悬吊自然循环方式的中温、中压蒸汽锅炉,锅炉补水由除盐水制备装置供应。锅炉采用自然循环方式,吸收垃圾焚烧后产生的热能,其产生的中压过热蒸汽接至汽轮发电机组,驱动汽轮发电机组发电。

汽轮发电机组采用纯冷凝式汽轮发电机,蒸汽在汽轮机中作功后的乏汽,经由循环冷却泵站供应的循环冷却水冷却后,由凝结水泵输送至除氧器,经除氧后由给水泵输送至省煤器,经省煤器加热后,接至余热锅炉锅筒。

汽轮发电机组的一段抽汽接到蒸汽式空气预热器预热燃烧供风,二段抽汽接至除氧器除氧,三段抽汽接至低压加热器。

本项目气化焚烧工艺实行全过程的计算机自动化控制,通过传感器测量出燃烧参数如炉内温度压力、各部分烟气温度等参数,计算机将传感器采集的数据经过运算处理,通过控制给料机速度、空气量配比和烟气引风机变频电机来控制燃烧过程和各监控点烟气温度。

 

工艺流程图:

 

工艺系统由以下分系统组成:

l  垃圾气化系统

l  二次燃烧系统

l  余热利用系统

l  烟气净化系统

l  灰渣处理系统

l  电力系统

l  自动化控制系统



系统流程图 工艺流程图 参数后 工艺流程2 技术参数后图片

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