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垃圾熔融氣化


 1.  概述

垃圾熱解氣化是第三代垃圾處理方法,是指在高溫、缺氧的條件下,垃圾中有機類組分得到充分的熱解,有機物大分子態裂解成小分子態可燃氣體的過程。生產得到的可燃氣可以直接高溫焚燒,煙氣可有效的與余熱鍋爐配合產蒸汽及推動蒸汽輪機發電,同時也可以直接利用可燃氣推內燃發電或燒鍋爐及各種工業窯爐。

相對于垃圾直接焚燒而言,熱解氣化技術解決了煙氣污染問題, 無二次污染, 煙氣達標排放。垃圾熱解氣化通入的空氣是垃圾直接焚燒的四分之一,整個熱解過程中參與反應的氧極大的減少,氮、硫極少氧化而被殘留在渣中,使燃氣、煙氣的硫化物、氮氧化物相應的減少,減少污染處理量,再經過嚴格的凈化處理系統,排放物必須達到國家環保要求。重慶鋒渝專注于生物質及垃圾氣化領域10多年,且在國內外已經成功建設氣化工程幾十處,具備十分豐富的經驗。根據垃圾處理量的不同,重慶鋒渝提供三種不同的垃圾熱解氣化處理成套方案。

 垃圾熔融氣化技術將進一步減少垃圾燃燒后30%左右的灰渣,減少二次污染。熔融態出渣可以用作道路建筑石材,進一步實現無害化垃圾減量和資源化的要求。 

2.工藝技術方案

根據垃圾處理量的不同,重慶鋒渝提供三種不同的垃圾熱解氣化處理成套方案。日處理量小于20噸,垃圾熱解氣化后直接高溫二次燃燒,該方案適用于中國廣大農村鄉鎮的垃圾處理,解決農村垃圾問題,具有十分廣闊的市場;日處理量20~200噸,可以根據需求采用垃圾熱解后燃氣帶內燃機發電,根據垃圾不同每2公斤垃圾即可發一度電,可建成垃圾發電站規模從400KW~5MW;日處理量100噸以上,可以垃圾熱解二次燃燒后配合余熱鍋爐產過熱蒸汽,并推蒸汽輪機發電,發電規模3MW以上。以上三種路線也可根據實際情況靈活調整,燃氣也可靈活運用于燒鍋爐或其他工業窯爐。

 

項目

小型垃圾氣化焚燒系統

垃圾氣化帶內燃機發電

垃圾氣化焚燒帶鍋爐發電

日處理量

<20T

20~200T

>100T

適用

鄉鎮垃圾處理站

中小規模垃圾電站

中小規模垃圾電站

資源化

熱水或蒸汽

發電200~5MW

發電量3MW以上

排放

達標

達標

達標


 

2.  小型垃圾熱解氣化焚燒系統

 

鋒渝小型垃圾氣化焚燒系統是針對農村垃圾露天拋撒堆放,直接燃燒秸稈這一現狀開發出的基于鄉鎮小噸位垃圾無害化處理的小型熱解氣化技術及裝置。該技術及裝置主要處理鄉鎮農村垃圾、秸稈等一切可燃有機物。設備主體設計為熱解氣化爐和二次燃燒室,氣化爐實現垃圾中有機物的熱解成可燃氣,二次燃燒室采用過氧燃燒, 將溫度控制在850-1100℃且氣體停留時間大于2 秒,使有害物質充分燃燒分解,達到無害化。

 

鋒渝小型垃圾熱解氣化焚燒優點:

 

1.  煙氣排放達標

氣化爐內屬還原性氣氛,N、S極少氧化而被殘留在渣中,減少NOx和SO2的排放;二燃室內, 采用過氧燃燒, 將溫度控制在850-1100℃氣體停留時間大于2秒, 能使多氯聯苯類物質、殘炭等完全燃燒分解,使二惡英殘留量極少,排放煙氣中的飛灰及其他指標也完全達標,日常運行看不到煙塵也無異味。

2.  可處理垃圾范圍廣

只需簡單除去建筑垃圾及金屬便可直接使用,對熱值要求低。

3.  無需添加輔助燃料

4.  結構緊湊,合理,占地面積小,自動化程度高

 

鋒渝小型垃圾熱解氣化焚燒系統系統流程如下

技術參數表

型號

QFL-10

QFL-15

QFL-20

處理能力(噸/天)

10

15

20

入爐物料

生活垃圾、生產垃圾、秸稈等

二燃室溫度

900--1100

二燃室煙氣停留時間

2

排放

符合《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB 184852014)

設備占地面積(平方米)

 100

100

150

耗電量(度/小時)

8

10

12

產熱水量(t/h

2

4

6

3.  垃圾氣化帶內燃機發電系統

 

垃圾氣化帶內燃機是靈活利用垃圾熱解所產生的燃氣的一種工藝。垃圾熱解出的燃氣經過凈化后進入燃氣內燃發電機組發電,該工藝適用于中小規模的垃圾發電。垃圾氣化技術是一種新型的垃圾處理技術,與常規的垃圾處理方法相比,氣化具有能源回收率高、二次污染小、煙氣量小、后處理設備簡單,如需要提高發電效率,氣化與內燃機技術的結合的同時,可以增加余熱鍋爐和蒸汽輪機。

 

鋒渝公司垃圾熱解處理的特點:

1.重慶鋒渝專注于生物質及垃圾氣化領域10多年,且在國內外已經成功建設氣化工程數處,具備十分豐富的經驗。

2.相對于大型的垃圾焚燒余熱鍋爐發電廠不同,重慶鋒渝垃圾熱解氣化發電工程具有特殊優勢。

項目

大型垃圾焚燒發電廠

鋒渝氣化內燃機發電工程

投資

大(動輒上億)

?。ㄗ疃?千萬)

占地面積(未包含污水處理廠)

?。?000平方米)

單臺爐日處理量

600

200

煙氣排放

達標

達標

操作運行

復雜

簡單

 

3.相對于垃圾直接焚燒而言,由于鋒渝垃圾熱解通入的空氣是垃圾直接焚燒的四分之一,整個垃圾熱解過程中,參與反應的氧極大的減少,根據物質平衡,生成物中的硫化物、氮氧化物、二噁英等相應的減少,極大的降低了污染氣體量,進一步減少污染處理量。在經過嚴格的凈化處理系統,排放物達到國家環保要求。整個系統設備操作運行維護簡單,人工需求少,極大的降低了運行成本。滿足國內目前垃圾“減量化、無害化、資源化”處理的目的。項目后期根據甲方對整個熱解氣化發電項目各項技術指標和環保指標評估和檢測,滿足各項環保指標要求后,再由甲方投資建設多套氣化發電設備。

4.在整個工藝生產過程中,不產生任何污水,不污染地下水,不污染土壤。

 

工藝流程圖如下:

參數表

型號

LHC-400

LHC-600

LHC-800

LHC-1000

LHC-1200

LHC-1500

LHC-2000

垃圾日處理量ton

20

30

40

50

60

75

100

配套發電機組功率KW

400

600

800

1000

1200

1500

3000

產氣量 (Nm3/hr)

1500

2250

3000

3650

4500

4500

4500

運行溫度 ()

700~800

700~800

700~800

700~800

700~800

700~800

700~800

潔凈燃氣溫度(

<45


循環水量(m3/hr)

12~15

18~23

24~30

30~37

36~45

45~56

60~74

氣化爐重量 (ton)

26.7

30.8

34.8

38.7

42.5

47.1

52.6

除灰方式

干式螺旋輸送機排出


氣體凈化及冷卻裝置

2級旋風除塵器,2級噴淋洗滌塔,2級文丘里洗滌塔,1級水膜洗滌塔,1級填料洗滌塔,1級堿水洗滌器,2級焦油過濾器,1級電捕焦油器











 

5.垃圾熱解氣化焚燒發電系統

垃圾氣化焚燒發電工藝流程為:運載分選垃圾的卡車經地磅稱重后,進入垃圾接收大廳,再將垃圾倒于緊鄰接收大廳的垃圾貯坑中,通過坑底的皮帶輸送機將垃圾投入料倉,料倉起到了氣封作用,并通過螺旋給料機將垃圾送到焚燒爐內,垃圾的氣化過程在流化床氣化爐內完成。垃圾氣化后剩下的爐渣經濕式排渣機冷卻后,排至皮帶輸渣機,送至爐渣倉。爐渣倉內爐渣,由鏟車將爐渣放入爐渣運輸車外賣。

垃圾熱解氣化并釋放出大量的一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃性的氣體,這些高溫熱解氣進入二次燃燒室進行充分燃燒,將得到的高溫煙氣進入余熱鍋爐制得蒸汽并推動汽輪機發電。

氣化爐及二次燃燒室內垃圾燃燒供風采用經預熱后的熱風,供風由采用變頻調速的風機在垃圾貯坑內抽取坑內空氣,經蒸汽預熱器、煙氣預熱器預熱至220℃后,接至氣化爐及二次燃燒室內參與燃燒。

氣化爐及二次燃燒室采用常壓或微負壓操作,操作壓力約為-30Pa;這樣有利于設備系統及車間環境的清潔及機組運行的穩定性。

氣化焚燒過程中煙氣的熱能被余熱鍋爐轉換成蒸汽用于發電及預熱燃燒空氣。焚燒后的煙氣采用“SNCR+冷卻塔+反應塔+布袋除塵器+活性炭吸附”工藝,煙氣經冷卻塔、反應塔和布袋除塵器除去有害氣體和粉塵后經引風機抽出由煙囪排入大氣。噴霧塔、除塵器收集下來的飛灰與石灰、活性炭等混合物由排灰裝置排至飛倉。飛灰在固化間經固化后,制磚或運至政府指定的填埋場進行填埋處理。

余熱鍋爐采用立式全懸吊自然循環方式的中溫、中壓蒸汽鍋爐,鍋爐補水由除鹽水制備裝置供應。鍋爐采用自然循環方式,吸收垃圾焚燒后產生的熱能,其產生的中壓過熱蒸汽接至汽輪發電機組,驅動汽輪發電機組發電。

汽輪發電機組采用純冷凝式汽輪發電機,蒸汽在汽輪機中作功后的乏汽,經由循環冷卻泵站供應的循環冷卻水冷卻后,由凝結水泵輸送至除氧器,經除氧后由給水泵輸送至省煤器,經省煤器加熱后,接至余熱鍋爐鍋筒。

汽輪發電機組的一段抽汽接到蒸汽式空氣預熱器預熱燃燒供風,二段抽汽接至除氧器除氧,三段抽汽接至低壓加熱器。

本項目氣化焚燒工藝實行全過程的計算機自動化控制,通過傳感器測量出燃燒參數如爐內溫度壓力、各部分煙氣溫度等參數,計算機將傳感器采集的數據經過運算處理,通過控制給料機速度、空氣量配比和煙氣引風機變頻電機來控制燃燒過程和各監控點煙氣溫度。

 

工藝流程圖:

 

工藝系統由以下分系統組成:

l  垃圾氣化系統

l  二次燃燒系統

l  余熱利用系統

l  煙氣凈化系統

l  灰渣處理系統

l  電力系統

l  自動化控制系統



系統流程圖 工藝流程圖 參數后 工藝流程2 技術參數后圖片

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