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垃圾熱解氣化技術淺析

發布時間:2016/5/18 來源:點綠網

垃圾處理方式隨著技術的更新和發展逐漸優化,從一開始的填埋,到生物質利用,再到現在減量化效果最好的焚燒,每一步的技術更新都引領著行業的發展方向。和垃圾焚燒一樣,能....
Purox系統
又稱為U.C.C.純氧高溫熱分解法,由Union Carbide 公司開發的。采用豎式熱解爐,破碎后的垃圾從塔頂投料口進入.依靠垃圾的自重在由上向下移動的過程中,完成垃圾的干燥和熱解。底部燃燒溫度:1650℃。
該系統主要的能量消耗是垃圾破碎過程和1t垃圾熱解需要的0.2t氧氣的制造過程。該系統每處理1kg垃圾可以產生熱值為11168kJ/m3的可燃性氣體0.712m3,該氣體以90%的效率在鍋爐中燃燒回收熱量,系統總體的熱效率為58%。
Purox系統工藝流程圖
Torrax系統
由氣化爐、二燃室、一次空氣預熱器、熱回收系統和尾氣凈化系統構成。垃圾不經預處理直接投入豎式氣化爐中。垃圾干燥和熱解所需的熱量由爐底部通入的預熱至1000℃的空氣和炭黑燃燒提供。二次燃燒室溫度1400℃,出口氣體溫度1150~1250℃。
垃圾熱值的大約35%用于助燃空氣的加熱和設施所需電力的供應,提供給余熱鍋爐的熱量達57%,即相當于垃圾熱值的大約37%作為蒸汽得到回收。

Torrax系統工藝流程圖

兩種移動床技術經濟性比較
移動床熱解爐一般為豎式的桶裝或柱狀,為了達到良好的傳熱效果,防止出現垃圾受熱不均,難以完成反應的情況,其爐體設計不能過大,因此只能進行小規模處理,單爐規模一般小于400噸/天。移動床主要依靠垃圾自身重力完成移動,由于我國垃圾不分選,垃圾組分復雜,粒度不均,在移動中容易架橋、堵塞,另外移動床容易產生結焦問題,這些都導致移動床很難實現長時間的連續運行,停爐檢修頻繁。
流化床熱解
雙塔循環式流動床熱解工藝
該工藝由荏原-工技院及月島機械分別開發。二者共同點都是將熱分解及燃燒反應分開在兩個塔中進行。裝置由熱解器和燃燒器組成。
雙塔循環式流動床熱解工藝的優點是燃燒的廢氣不進入產品氣體中,因此可得高熱值燃料氣(1.67×104~1.88×104kJ/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。

雙塔循環式流動床熱解工藝流程圖
旋轉床熱解
北京神霧集團歷時5年的專項攻關,今年在垃圾熱解技術上取得重大突破。神霧熱解處理新工藝系統主要包括預處理系統、熱解系統、流化床氣化系統、油氣分離凈化系統、尾氣凈化系統、污水處理系統等。該技術采用絕氧熱解原理,即上文所說的間接加熱法,無氧氣存在,從原理上阻止了二噁英的產生。
按照每天200噸處理規模計算,利用神霧集團的蓄熱式旋轉床熱解技術,每年可從垃圾中提取燃氣949萬標立,其熱值高于4500kcal/Nm3,提取燃油584t,熱值高于5000 kcal/kg,最終剩余的無機物殘渣熱灼減率低于1%,實現了垃圾的資源高效利用。

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