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小型垃圾热解气化系统

针对目前我国农村垃圾处理方式,仍采用简易填埋、露天焚烧以及随意倾倒的方法进行处理所造成的环境问题,以“减容化、无害化、资源化”为宗旨,以“高效、清洁、经济”为目标,与同济大学合作研发了“小型垃圾热解气化处理成套装置”,用于处理农村可燃固体废弃物,如农村生产垃圾、生活垃圾、秸秆和牛粪等。

农村生活垃圾处理的新科技成果
小型垃圾解热气化处理成套装置
投资成本和运行成本低,操作简单,高效清洁垃圾处理技术和设备。

 

   无锡高尔环保科技有限公司是一家专业从事垃圾热处理设备研发、设计、生产与销售的企业, 为响应习近平总书记就改善农村人居环境做出的重要指示,针对目前我国农村垃圾处理方式,仍采用简易填埋、露天焚烧以及随意倾倒的方法进行处理所造成的环境问题,以“减容化、无害化、资源化”为宗旨,以“高效、清洁、经济”为目标,与同济大学合作研发了“小型垃圾热解气化处理成套装置”,用于处理农村可燃固体废弃物,如农村生产垃圾、生活垃圾、秸秆和牛粪等。
  该装置现以通过各项检测,所有指标均满足《生活垃圾焚烧污染控制标准 GB18485-2014》的要求,符合我国农村垃圾处理的现实需求,投资成本和运行成本较低,操作简单,已达到成熟推广的程度。

  热解气化成套设备由预处理装置、进料装置、倾斜滚筒式预干燥装置、一燃室、二燃室、旋转炉排、余热锅炉、引风机、烟囱、自动控制系统等组成。
  垃圾经破碎、磁选后,由皮带输送机送入倾斜滚筒式预干燥装置的进料口,
该热解气化炉的燃烧过程分两个阶段, 第一阶段为缺氧状态的热解气化和燃烧,在一燃室内进行,工作温度控制在750℃ 左右, 使垃圾中的不挥发的可燃物完全燃烧, 而可燃的挥发性气体则进入二燃室;第二阶段为过氧燃烧, 在二燃室内进行, 工作温度控制在850-1100℃, 使一燃室送入的可燃气体与充足的高温空气混合,形成涡流,充分燃烧产生高温烟气在烟道中多次折流,进入1级和2级沉降室除尘后,送入余热锅炉, 回收其热量用于供热。

 

 

 

 

  环保性能优异是本热解气化焚烧技术的大优点, 本技术与垃圾直接焚烧技术根本的区别就在于热解气化焚烧技术解决了烟气污染问题, 无二次污染, 烟气达标排放。尤其对抑制二恶英的产生有显著效果。
  由于炉排直接焚烧是一个强氧化过程, 焚烧过程中会产生大量的SO2、HCl 和NOx , 同时, 因炉排无法承受1000℃ 以上的高温, 使焚烧的工作温度受到限制,而1000℃ 以下的焚烧温度难于使二恶英完全分解
  热解气化焚烧技术的核心就是可抑制二恶英。其一,在二燃室内, 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。其二,已分解的多氯联苯类物质在有CuCl2、C原子催化的条件下,在250-300℃期间会再合成二恶英。但在一燃室内, 温度控制在600℃ 至800℃ , 控制给氧量呈还原气氛, 铜、铝、铁不会氧化, 没有CuO等产生也不会有CuCl2的产生和存在, 也就没有使二恶英再合成的催化剂(CuO、CuC12 等化合物), 没有了CuCl2和碳原子的催化,二恶英的合成也就没有了可能。
  同时热解气化技术还能减少NOx和SO2的排放,这是因为一燃室缺氧燃烧属还原性气氛,N、S极少氧化而被残留在渣中。而独特的二燃室设计确保烟气形成湍流,与空气中的氧气充分混合,所需空气过量程度低,相应地减少了来自空气的N源,使得NOx排放降低。
  此外,有研究表明,热解气化反应后,垃圾中含有的氯元素绝大部分转移到固相产物(炉渣)中,使得排烟中HCl含量大低于常规生活垃圾焚烧炉的标准限值。
  因此,热解气化焚烧技术和环保性能特别好, 它代表了垃圾焚烧技术的发展方向。

(1)    工艺技术科学合理,无二次污染,排放达标。

 工艺路线:中高温热解气化+二燃室高温燃烧。

 烟气处理采用公认的“3T+E工艺+活性炭喷射+布袋除尘器”技术,可确保烟气排放完全达标,避免二次污  染。

(2)    无需添加任何辅助燃料。

(3)  结构紧凑,操作简单,运行稳定,自动化程度高。
(4)    运行和维护成本低,使用寿命长。

(5)  对垃圾热值要求低,无需分拣,处理范围广。

    与乡镇垃圾处理目前大多采用的转运,填埋,分选,堆肥以及焚烧等技术相比,热解气化技术,因在环保特征方面的优势,被认为是可以替代污染严重的小型焚烧炉的新科技成果。尽管目前市场上流行的热解气化处理设备不少,技术路线迥异,效果也相差甚远,但真正能够科学合理的设计制造出合格产品,满足市场需求的,几乎没有。特别是运行稳定性和排放达标两大难题,兼有投资运营的经济可行性,尚无完美解决之道。

      目前的各种小型生活垃圾处理设备,包括有些已经在各地都有实际运营的,普遍存在着上述各种各样的问题。但因为市场需求的迫切性和对热解气化工艺的不了解,加上某些不良商家的夸大甚至欺骗性宣传,一些专业机构不负责任的推荐,造成目前泥沙俱下,伪技术盛行,混乱不堪的局面。

目前几种热解气化炉普遍存在的问题:

(1)  采用低温热解工艺,烟气经水幕除尘工艺,造成水污染和焦油,无法处理,二次污染严重。

(2)  冠以热解气化名称,实际上是半焚烧半热解,甚至是略加改造的焚烧炉,后处理跟不上,排放不达标。(3)  技术水平无法控制二燃室的高温自持燃烧,必需添加辅助燃料才能达到二燃室足够温度的,因运营成本过高,        平时只能直排,污染严重。

(4)  技术水平有限,经验积累不足,设备运营时故障不断,完全无法正常持续稳定运行的,

(5)  工艺流程复杂,辅助设施过多,故障率高,难以操作。后期运营维修成本过高,无法保持长期稳定达标运行

处理能力(吨/天)

10

15

20

30

50/100/150吨/天按要求定制






入炉物料

热值≥3300kJ/kg的固体废弃物

辅助燃料

首次点火需要借助木柴引燃,稳定运行后无需任何辅助燃料

二燃室温度

≥850--1100℃

二燃室烟气停留时间

≥3秒

工作时间

355天/年,24小时/天

垃圾减量率

≥97%

“三废”排放

废渣:炉渣属一般废弃物,热灼减率≤5%;飞灰及炉渣低于《生活垃圾填埋场控制标准GB 16889-2008》的限值

废气:低于《生活垃圾焚烧污染控制标准 GB18485-2014》的限值

废水:

设备占地面积(平方米)

 110

110

140 

 160  

电耗(度/天)

150

230

300

420

 

水耗(立方米/天)

0

0

0

 0  

产热量(t/h)

热水(70℃)

2

4

6

 10  

或饱和蒸汽(0.1 MP a)

0.2

0.4

0.6

 1  

人工(人/班次)

1人/班次

1人/班次

2人/班次

2人/班次

 

维修保养

每半年停炉一次,人工清除二燃室内积灰;

5年更换一次耐火材料

设备寿命

20年

项目建设周期(天)

60日

60日

60日

60日  
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