生活垃圾熱解氣化發(fā)電系統(tǒng)（垃圾氣化爐-內(nèi)燃機發(fā)電技術(shù)）
固廢現(xiàn)狀
| 當(dāng)前城市垃圾處理方法及問題 | ||
| 處理方法 | 問題 | 總結(jié)評估 |
| 焚燒法 |
1、大量一氧化碳、二氧化碳等溫室氣體排放 2、焚燒塑料，產(chǎn)生致癌物二噁英等 3、焚燒殘灰含有劇毒，需安全填埋處理 |
各環(huán)保先進的國家已經(jīng)減少用焚燒爐處理 廢棄物歐洲部分國家完全取締焚燒 |
| 填埋法 |
1、浪費大量土地資源 2、滲濾液造成地下水源等污染 3、塑料在短時間內(nèi)無法分解 4、散發(fā)惡臭，周邊土地得不到開發(fā)利用 |
中國2/3以上城市已出現(xiàn)垃圾圍城、占用 耕地等現(xiàn)象急需尋找更新、更優(yōu)的替代方案 |
| 生化堆肥法 |
1、發(fā)酵時間長，受季節(jié)影響較大 2、散發(fā)惡臭，周邊土地得不到開發(fā)利用 3、無法分解塑料，仍需填埋處理 4、所產(chǎn)出有機肥很難被農(nóng)民接收 |
處理效率低，無法有效解決每天產(chǎn)生的大量 生活垃圾，無法廣泛采用 |
| 特能垃圾綜合處理技術(shù)與其他處理技術(shù)比較 | |||||||
| 項目 | 方式 | 衛(wèi)生填埋方式 | 焚燒方式 | 生物處理方式 |
特能綜合處理熱 解干餾氣化技術(shù) |
||
| 性能 | 操作安全性 | 較好，注意防火 | 好 | 好 |
好 |
||
| 技術(shù)可靠性 | 可靠 | 可靠 | 可靠，國內(nèi)相當(dāng)有經(jīng)驗 | 可靠 | |||
| 占地 | 大 | 小 | 中等 | 很小 | |||
| 條件 | 選址 |
較困難，要考慮地形、地質(zhì)條件、防止地表水、地下水污染，一般遠離市區(qū)，運輸距離較遠
|
容易，可靠近市區(qū)建設(shè)，運輸距離較近 |
較易，需避開居民密集區(qū)，氣味影響半 徑大于2000m，運輸距離適中 |
極易，無任何限制 市區(qū)周邊就可以 |
||
| 適用條件 |
無機物＞60%，含水量＜30%，密度＞0.5t/m3 |
垃圾低位熱值＞3000KJ/kg時不需要添加輔助燃料 |
從無害化角度，垃圾中可生物降解 有機物≥10%，從肥料效出應(yīng) > 40%
|
綜合分選 | |||
| 終端處置 | 無 |
僅殘渣需作填埋處理，為初始量的10%以上 |
非堆肥物需作填埋處理，約 為初始量的20-25% |
實現(xiàn)減量化、無害化、 資源化 |
|||
| 經(jīng)濟 | 減容量 | 10-20% |
50-70% |
60-80% |
85-100% | ||
| 產(chǎn)品市場 | 可回收沼氣發(fā)電 | 能產(chǎn)生熱能或電能 | 建立穩(wěn)定的堆肥市場比較困難 | 再生資源利用燃氣、建材 | |||
| 建設(shè)投資 |
較低，國內(nèi)建填埋場5000萬元以上，占地面積很大，且將會無限擴大 |
較高，日處理1000噸需要6億元的投入。設(shè)備投資大，運行成本高 |
較高 | 適中 | |||
| 資源回收 |
無現(xiàn)場分選回收實例，但有潛在可能 |
前處理工序可回收部分原料，但取決于垃圾中可利用物的比列 |
前處理工序可回收部分原料，但取決于垃圾中可利用物的比例 |
處理后，資源可完全利用 | |||
| 污染 | 大氣污染 |
大量甲烷、硫化氫及有毒氣散發(fā)，其中汞氣含量很大 |
產(chǎn)生二噁英（Dioxin） 及其他劇毒物 |
有一定的殘毒和細菌產(chǎn)生污染 |
產(chǎn)生惡臭味 | 無 | |
| 地表水污染 |
洪水泛濫、 地震引起 的地層錯 位會使填 埋垃圾污 染地表和 地下水源
|
有可能，但可采取措施減少可能性 |
在處理完成區(qū)，爐灰填埋時，其對地表水污染的可能性比填埋小 |
在非堆肥物填埋時與衛(wèi)生填埋相仿 |
無 | ||
| 地下水污染 |
有可能，雖可采取防滲措施，但仍可能發(fā)生滲漏 |
灰渣中沒有有機質(zhì)等污染物，但重金屬含量較高，屬于危險廢棄物。填埋時需要采取固化等措施才可防止污染 |
重金屬問題可能隨堆肥制品污染地下水 |
無 | |||
| 土壤污染 |
占用大量土地資源，破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成垃圾圍城現(xiàn)象 |
處理后殘渣仍需找到地方填埋，故可能造成污染 |
需控制堆肥制品中重金屬含量 |
無 | |||
| 趨勢 | 碳灰收入 |
無 |
少許 |
無 | 有 | ||
| 單位成本 | 60-90 | 150-230 | 80-120 | 70-90 | |||
| 輔助能耗 | 0 | 200-400 | 40-60 | 資源循環(huán)利用 | |||
| 發(fā)展前景 | 逐步淘汰 | 需繼續(xù)改進 | 不適合小規(guī)模 | 大力發(fā)展 | |||
工藝對比
熱解干餾氣化
原理
 |
 |
熱解干餾氣化是一種可控狀態(tài)下的熱化學(xué)反應(yīng)，整個干燥熱解還原過程環(huán)境處于缺氧狀態(tài)，可以有效遏制二噁英、多環(huán)碳氫化合物（PAtt）和醛類等物質(zhì)產(chǎn)生，無臭味氣體產(chǎn)生，而且垃圾中的硫和氯也多以化合物的形式成渣，少部分形成SO2和HCI。經(jīng)廢氣處理裝置處理后達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
可燃氣體凈化后可作為發(fā)電、蒸汽鍋爐、燒結(jié)磚廠隧道窯燒磚燃料等熱能利用。余熱焙燒生成高溫?zé)煔飧稍锎u坯后再作為垃圾干燥滾筒烘干垃圾的熱煤。
特點
有效遏制二噁英 二噁英的分子結(jié)構(gòu)由1個或2個氧原子連接2個被氯取代的苯環(huán)，1個氧原子的稱為多氯二苯并呋喃（PCDF），2個氧原子聯(lián)結(jié)的稱為多氯二苯并二噁英（PCDD），統(tǒng)稱二噁英。
 |
從二噁英的分子結(jié)構(gòu)可以看出，氧和氯元素存在是二噁英生成的基本條件。
生活垃圾熱解干餾氣化過程中，干餾段完全處于缺氧狀態(tài)，垃圾經(jīng)干餾產(chǎn)生可燃氣體后被碳化，然后在高溫狀態(tài)下與氧氣和水蒸氣進行氧化與還原反應(yīng)生成水煤氣，不屬于垃圾直接燃燒，因此避讓了二噁英生成途徑的環(huán)境條件，能有效遏制二噁英類物質(zhì)的生成。
資源化 生活垃圾采用熱解干餾氣化工藝處理時，分選工序先將可氣化物、泥土、砂石及不可氣化物徹底分類?？蓺饣锶峤飧绅s氣化爐，產(chǎn)生的可燃氣體經(jīng)過凈化（提純、壓縮）形成可用氣體?？捎糜跓u、燒鍋爐、供熱、發(fā)電、車用、居民用等，資源化利用率趨近100%。
減量化 城市生活垃圾采用熱解干餾氣化工藝處理后，可氣化物可一次性減容85%以上。泥土、砂石和不可氣化物再加上氣化后的灰渣全部用于制磚，沒有廢棄物填埋和排放，垃圾的物質(zhì)形態(tài)全部消解，減量化趨近100%。
無害化 垃圾經(jīng)熱解干餾氣化處理后，可100%殺滅各種有害菌，完全去除臭味，特別是能有效遏制二噁英的產(chǎn)生和排放，達到國際先進水平，無害化較為徹底。
廢水零排放 原生混合生活垃圾直接進入篩選、分選、烘干系統(tǒng)后，干燥后的可燃物在垃圾儲倉堆放，無滲濾液排放。工藝氣體凈化，水循環(huán)利用，濃縮污水作制磚補充水，實現(xiàn)零廢水排放。
自動化 處理工藝可實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)線設(shè)施全部封閉，從垃圾運輸車進入廠區(qū)開始，整個垃圾處理過程到產(chǎn)品（節(jié)能環(huán)保磚）出廠全程全方位視頻監(jiān)控，并實現(xiàn)遠程自動化控制。
生活垃圾熱解干餾氣化機組原理、特點、工藝外觀示意圖
垃圾原料首先經(jīng)斗式提升機進入特能高效的雙火式固定床氣化爐內(nèi)，在爐內(nèi)從上到下依次反應(yīng)為干燥，熱解，氧化，裂解，還原，氧化等反應(yīng)，得到高溫的可燃氣體；然后通入特能自主研發(fā)的干式氣體凈化系統(tǒng)對氣體進行除塵，降溫，除焦等，依次為旋風(fēng)除塵器，空氣燃氣換熱器（得到高溫空氣作為氣化劑），風(fēng)冷器（可選），間冷器，高壓靜電捕焦油器，捕滴器，緩沖罐，從而得到高品質(zhì)清潔的可燃氣體；可燃氣用于燃氣發(fā)電機組進行發(fā)電。工藝流程
系統(tǒng)工藝流程圖
關(guān)鍵詞：垃圾氣化爐，垃圾氣化發(fā)電
